1. Beschreiben Sie das Problem der „inversen Optik“.
→ Ein zweidimensionales Bild muss in eine dreidimensionale Repräsentation umgewandelt werden.
Problem der inversen Optik:
Aus der 2D-Struktur (grau) des Netzhautbildes kann nicht eindeutig auf die 3D- Struktur einer Szene bzw. eines Objekts (schwarz) geschlossen werden.
Nennen und erklären Sie drei okulomotorische Mechanismen des Tiefensehens.
Wodurch wird das Problem der inversen Optik gelöst?
Das visuelle System löst das Problem der inversen Optik, indem es mehrere Quellen von Tiefeninformation (gleichzeitig) nutzt:
• okulomotorische Tiefeninformation
• monokulare
• bewegungsinduzierte Tiefeninformation
• Querdisparation und stereoskopisches Sehen
Wie berechnet man den Sehwinkel?
Sehwinkel : Winkel zwischen den Linien, die vom Auge zu zwei Punkten in der Umwelt verlaufen.
Der Sehwinkel α hängt sowohl von (a) der Größe eines Objekts als auch (b) von der Entfernung des Objekts (vom Auge) ab.
Nennen und erklären Sie drei monokulare Mechanismen des
Tiefensehens.
1) Relative Höhe im Gesichtsfeld
2) Verdecken von Objekten
3) Relative Größe im Gesichtsfeld
4) Atmosphärische Perspektive und Farbperspektive
5) Gewohnte Größe von Objekten
6) Linearperspektive
7) Texturgradienten
8) Beleuchtung und Schatten
Unterhalb des Horizonts werden Objekte, die sich im Gesichtsfeld weiter oben befinden, als weiter entfernt gesehen. Oberhalb des Horizonts gilt das Gegenteil.
Wenn Objekt A einen Teil von Objekt B verdeckt, dann wird A als vor B liegend gesehen.
zwei Objekte physikalisch gleich groß,
- nimmt das nähere Objekt einen größeren Teil des Gesichtsfeldes ein
- das größere von zwei gleichen Objekten als näher wahrgenommen.
Mit der Entfernung nehmen die Schärfe und Farbigkeit von Objekten ab.
Das Wissen über die tatsächliche (relative) Größe von Objekten beeinflusst ebenfalls die Entfernungswahrnehmung.
In einem linearperspektivischen Bild konvergieren alle Linien, die in der Realität parallel verlaufen, in der Ferne. Je größer die Entfernung, desto stärker nähern sich parallele Linien an, bis sie sich im Fluchtpunkt treffen.
Elemente, die in einer Szene horizontal gleich weit entfernt sind, erscheinen im Bild mit zunehmendem Abstand immer dichter gepackt.
Auch die Größe und Position von Schatten (in Abhängigkeit von der Beleuchtungsrichtung) liefern Hinweise auf die relative Position und die Form von Objekten.
Erklären Sie kurz das binokulare Tiefensehen auf der Basis
der sog. „Querdisparation“.
5. Was ist „Größenkonstanz“ und wie kann man sie erklären?
Der Zusammenhang zwischen Größen- und Entfernungswahrnehmung:
Das Experiment von Holway & Boring (1941)
Haben die Beobachter wenig oder keine Tiefeninformation (3/4), orientieren sie sich vor allem am Sehwinkel (Objektgröße).
Haben die Beobachter Tiefeninformation (1/2), dann wird der Sehwinkel (Objektgröße) gegen die Entfernung verrechnet.
→ es entsteht Größenkonstanz
Beschreiben Sie eine geometrisch-optische Täuschung und skizzieren Sie einen Erklärungsansatz. (3)
1) Der Ames‘sche Raum
Das Gehirn nimmt (irrtümlicherweise) an, der Raum sei rechtwinklig und „sieht“ die unterschiedlich weit entfernten (und gleich großen) Personen als unterschiedlich groß (und gleich weit entfernt).
2) Die Müller-Lyer-Täuschung
Ein Teil des Reizes wird als Innenecke, der andere als Außenecke eines Raumes interpretiert (z.B. Gregory, 1966).
Innenecken werden als weiter entfernt interpretiert als Außenecken, wodurch jene (bei gleichem Sehwinkel) größer scheint.
Diese Hypothese erklärt aber nicht alle Varianten der Müller-Lyer-Täuschung!!
Figuren ohne Ecke
3) Die Mond-Täuschung
Der Mond sieht am Horizont größer aus als im Zenit. Tatsächlich ist der Mond aber immer gleich groß (Sehwinkel ca. 0,5°).
Erklärungsansätze für die Mond-Täuschung:
1. Der Mond wirkt am Horizont weiter entfernt als am Zenit, da am Horizont
mehr Tiefeninformation zur Verfügung steht (Rock & Kaufman, 1962).
2. Viele Menschen glauben, dass das Firmament abgeflacht ist. Somit wäre
der Mond im Zenit näher als am Horizont.
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