VL.5 Visuelle Wahrnehmung

Wahrnehmen von Objekten ≠ Erkennen von Objekten.

Wahrnehmung: Die Konstruktion der internen (kognitiven)

Repräsentation eines externen Objekts (Perzept).

• Erkennen: Die Klassifikation bzw. die Identifikation des Perzepts (als „Hund“

bzw. „Waldi“) auf der Basis von Wissen.

→ Wir können Dinge wahrnehmen, ohne sie zu erkennen (z.B. ein unbekanntes Tier; eine abstrakte Zeichnung; usw.).

Probleme der Objektwahrnehmung

1. Problem der inversen Optik

Ein zweidimensionales Bild muss in eine dreidimensionale Repräsentation umgewandelt werden.

2. Segmentierungsproblem

Kanten und Flächen müssen Objekten bzw. dem Hintergrund zugeordnet werden.

3. Verdeckungsproblem

Auch die Form von teilweise verdeckten Objekten muss erkannt werden.

4. Bindungsproblem

Die verschiedenen Merkmale eines Objekts (Farbe, Form, Position, Bewegung, usw.) müssen zu einer kohärenten Repräsentation integriert werden, obwohl sie in verschiedenen Teilen des Gehirns verarbeitet werden.

5. Identifikationsproblem

Ein wahrgenommenes Objekt muss (auf der Basis von Wissen) klassifiziert und identifiziert werden.

6. Konstanzproblem

Objekte müssen aus unterschiedlichen Perspektiven und unter wechselnden Lichtverhältnissen erkannt werden.

Edgar Rubin (1921) unterschied Merkmale von Figur und Grund:

• Figur: „dinghaft“ und leicht zu merken

• Hintergrund: ungeformt (amorph)

• die Figur steht vor dem Hintergrund

• die Trennlinie scheint zur Figur zu gehören;

2.3. Gestaltgesetze der Binnengliederung

(a) Faktor der Ähnlichkeit

(b) Faktor der Nähe

(c) Faktor der durchgehenden Linie

(d) Faktor des gemeinsamen Schicksals

(e) Faktor der Bedeutung oder Vertrautheit

3.1. Merkmalsintegrationstheorie

• empirisch belegtes Stufenmodell der Objekterkennung (Treisman)

Unterscheidet

1) prä-attentive Verarbeitung (parallel ablaufend, ohne Aufmerksamkeit)

und

2) attentive Verarbeitung (benötigt fokussierte Aufmerksamkeit, seriell)

Stufen der Objektwahrnehmung

Identifikation von Merkmalskombinationen ist serielles Absuchen + selektive räumliche Aufmerksamkeit nötig

Theorie der “recognition-by-components” (Geonen- Theorie) von Irving Biederman

• der Wahrnehmungsprozess zerlegt Objekte in ihre elementaren Teilkörper (Geone)

• Bekannte Objekte sind im Gedächntnis ebenfalls als Konfiguration elementarer Teilkörper (Geone) repräsentiert

Geone sind geometrische Bausteine mit möglichst ansichtsunabhängigen Eigenschaften (ca. 24-36 Stück);

• aus Geonen kann man alle möglichen Objekte bauen

• Geone bilden quasi das „Alphabet“ der Objektwahrnehmung

• viele Objekte können bereits anhand weniger (typischer) Geone erkannt werden (Biederman, 1987):

Identifikation von Objekten hängt davon ab, ob die Schnittstellen zwischen den Geonen sichtbar sind (Biedermann, 1987)

• die Theorie erklärt die Robustheit der Objektwahrnehmung gegenüber Variationen von Perspektive und Beleuchtung (Konstanzproblem)

• die Theorie erklärt die gedächtnisseitige Repräsentation von

  Objekten und das Identifikationsproblem

-- bei komplexen Gegenständen gibt es oft verschiedene Möglichkeiten zur Zerlegung in Teilkörper;

-- beim Zerlegen von Objekten in Geone geht wichtige Detailinformation (Texturen) verloren, die für die Erkennung bzw. Unterscheidung vieler Objekte notwendig ist

Kanonische Ansicht:

bekannte Objekte werden aus bestimmten Blickwinkeln (der kanonischen Ansicht) schneller erkannt als aus anderen Perspektiven (z.B. Palmer, Rosch, & Chase, 1981)

Gründe die für diese Theorie sprechen:

• die Existenz kanonischer Ansichten spricht dafür, dass bekannte Objekte anhand weniger „kanonischer“ Ansichten im Gedächtnis repräsentiert werden

• Menschen können wahrgenommene Objekte im visuellen Arbeitsgedächtnis “mental” rotieren

• Identifikationsprozess könnte auch so ablaufen, dass die wahrgenommene Ansicht eines Objekts so lange mental rotiert wird, bis eine Übereinstimmung mit einer gespeicherten (kanonischen) Ansicht gefunden wurde;