Visuelle Wahrnehmung 3

• erlaubt Unterscheidungen von Objekten gleicher Helligkeit und Textur

• Früchte und Blüten leichter von Blättern zu unterscheiden

= sichtbares Licht des elektromagnetischen Spektrums

• je kurzwelliger die Strahlung, desto mehr Energie wird transportier

• unterschiedliche Farbwahrnehmungen haben unterschiedliche Wellenlängen

• sichtbares Spektrum hat höchste relative Intensität im Sonnenlicht

• Farben existieren nicht physikalisch - beruhen auf Empfindungen

• Licht verschiedener Wellängen muss wahrgenommen werden können

• Der Unterschied zwischen den Wellenlängen muss wahrgenommen werden können

• Farben sollten konstant erscheinen, relativ unabhängig von den Beleuchtungsbedingungen

• S-Zapfen - reagieren auf kurze Wellenlängen

• M-Zapfen - reagieren auf mittlere Wellenlängen

• L-Zapfen - reagieren auf lange Wellenlängen

Sie unterscheiden sich auch in ihrer absoluten spektralen Empfindlichkeit:

• S: geringere absolute Empfindlichkeit - weniger leicht wahrnehmbar

  • Blau weniger gut wahrnehmbar als Grün und Rot

• doppelt so viele L wie M Zapfen (60% L, 30%M)

• Nur ca 10% S Zapfen

• Zentrum der Fovea = keine Zapfen

= aufgrund von Univarianz

• ein Photorezeptor alleine kann keine Wellenlängen unterscheiden

• eine spezifische Rezeptorantwort kann aus mehreren Kombis an Intensität und Wellenlängen zustandekommen

• Lösung = drei Typen => geben zusammen ein eindeutiges Bild => Farbe unterscheidbar

• verschiedenes Licht trifft auf gleichen Nethautort => addieren der Rezeptoranworten => Wahrnehmung einer andern Farbe

  • rot und grün wird zu gelber wahrnehmung

Photopisches Sehen:

• Tageslichtsehen

• Stäbchen gesättigt, hell genug für Zapfen

Skotopisches Sehen:

• Nachtsehen

• hell genug für Stäbchen, nicht hell genug für Zapfen Farbensehen nur mit Zapfen => Stäbchen spielen erst im Dunkeln Rolle

  => schwarz weiß sehen im dunkeln

= jede Farbwahrnehmung lässt sich aus Kombi der Drei Grundfarben erzeugen

• auch genannt Young-Helmholtz-Theorie

• rot, grün und blau

• additive Farbmischung

  • man nimmt nur von Oberfläche reflektiertes Licht war

  • Kunst eigentlich subtraktive Farbmischung

    • Mischung der Pigmente

= Sehsystem eruht auf Gegensätzlichkeit bestimmter Farbpaare

• Rot und Grün

• Blau und Gelb

• Schwarz und Weiß (Helligkeit)

• diese Paare werden durch gegensätzliche Prozesse im Gehirn verarbeitet

• wenn man rot sieht - ist die Fähigkeit Grün zu sehen unterdrückt

• Neuronale Retinaverschaltung entspricht dieser Theorie - bei Neuronen höherer Ebenen

  • 4 Gegenfarbkanäle, die Infos der Zapfentypen berrechen

  • Blau-Gelb S-ML, Gelb-Blau ML-S, Grün-Rot M-L, Rot-Grün L-M

= Dekorrelierung der Signale

• M und L Zapfen haben ähnliche Sensitivität => hohe Korrelation ihrer Signale

• Durch die Differenzbildung kann unterschieden werden

• sie werden zu rezeptiven Feldern verschaltet - für Farben

• zwei Typen der rezeptiven Felder für Farben

  • rezeptives Feld einzeln opponierender Neurone = sensitiv für spezifische Farben

  • rezeptives Feld doppelt opponierender Neurone = zum Feststellen von Farbübergängen

• Problemen mit den Rezeptoren in der Retina

• es gibt mehrere Arten der Farbfehlsichtigkeit

• Ishiara Tafeln können Art bestimmen

= Farbenblindheit

• selten, vererbar

• zehn von 1 Millionen Menschen

• keine Zapfen = Stäbchensehen

• geringe Sehschärfe und Lichtempfindlichkeit

= Farbfehlsichtigkeit, bei der man nur zwei der Zapfenarten besitzt

• zwei Häufigsten = Protanopie und Deuteranopie

  • durch X Chromosom vererbt

  • Frauen zwei X - eines kann anderes ausgleichen

  • Männer XY - kann nicht ausgeglichen werden => leiden häufiger darunter

• Proanopie:

  • keine L Zapfen - 1%m, 0,02%f

• Deuteranopie:

  • keine M Zapfen - 1%m, 0,01%f

• Tritanopie:

  • keine S Zapfen - 0,002%mf

• es gibt bei allen einen neutralen Punkt - wo nur grau wahrgenommen wird

Vielleicht nicht:

• verschiedene Kulturen haben verschiedene Farbwortgrenzen

Vielleicht doch:

• 4-6 alte Kinder unterscheiden 5 Farben

• Rot, Gelb, grün ,blau und Violett

• Okulomotorische Hinweisreize

• Monokulare

• Binokulare oder stereoskopische

= basieren auf Fähigkeit, Stellung der Augen und Spannung in Augenmuskeln wahrzunehmen.

• Konvergenz

  • nach innen gerichtete Bewegung, beim Betrachten naher Objekte

• Divergenz

  • Augen schauen parallel, wenn in Ferne blicken

• Akkomodation

  • Veränderung der Form der Linse bei Fokussieren von Objekten bei unterschiedlicher Distanz

  • Anspannen des Ziliarmuskels um in der Nähe scharf zu sehen

• Okklusion

  • Ferne Objekte werden durch nähe teilweise verdeckt

    => Schließen auf relative Position

• Größenhinweisreize

  • metrischer Tiefenhinweis: vertraute Größe - Einschätzung Distanz anhand der relativen Größe ähnlicher Objekte

    • Annahme, dass erwas in Ferne ist, erscheint es größer als im realen Bild (relative Größe)

  • Textur: wiederholte Elemente in ferne kleiner

  • Perspektive: Paralelle Linien laufen in Ferne zusammen

• Hinweisreiz durch Lichtverhältnisse

  • Atmosphärische Distanz: durch Dunst in der Ferne oder blaustich der Ferne

• Hinweisreiz durch Bewegung

  • Optic Flow: durch Fortbewegung gehen nahe Objekte schneller Vorbei als Entferntere Objekte

  • Bewegung hinter einem Objekt (Deletion/Accretion): Objekt wirkt näher, wenn es Bewegung verdeckt

= überlappende Sehfelder

• rechtes und linkes Netzhautbild sind verschieden

• aus Differenz entsteht ein dreidimensionaler Tiefeneindruck

= Oberfläche/ Linie, auf der zwei Objekte auf den Netzhäuten beider Augen, an den gleichen Stellen abgebildet werden

= Querdisparität

• Unterschied in den Bildern, die beide Augen sehen, wenn sie nicht auf dem Horopter liegen

• wenn Bilder der Augen übereinstimmen sind sie auf dem Horopter = keine Querdisparität

• Objekt hinter oder vor Horopter = Position der Augen unterschiedlich => Querdisparität

= wichtiger Hinweisreiz für Tiefenwahrnehmung

• gekreuzte Querdisparität: Objekte näher als Fixationspunkt (innerhalb Horopter)

• ungekreuzte Querdisparität: Objekte ferner als Fixationpunkt (außerhalb Horopter)

= beides sind nicht korrespondierende Netzhautpunkte

= Frage, wie das Gehirn überhaupt übereinstimmende Objekte erkennt? Muss man dazu Objekt zuerst indentifizieren?

• RDS - Tiefenwirkung funktioniert ohne Objekterkennung

  • Random Dot Stereograms

  • Punktmuser in denen Objekt sichtbar wird

= Neurone in V1, die auf abweichende Netzhautpositionen beider Augen (Querdisparität) reagieren

• Zelle feuert max, wenn gewisse Querdisparität hervorgerufen

• verschieden Zellen für verschiedene Arten Querdisparität

• in V1, V2, V3, MT und WO Pfad - Tiefeninfo für präzise Greifbewegungen

= optische Täuschung

• zwei gleich große Menschen wirken auf einmal stark unterschiedlich groß

• aufgrund Konstruktionsweise des Raumes

  • fehlgeleitete monokulare Tiefenhinweisreize

    • Abstand Boden und Decke des Raumes

= Annahme, dass geneigte Objekte ihre Form behalten

• hintere Ecken sehen gestreckt aus

• Gehirn beurteilt Größe eines Objekts anhand Hintergrund

• Beispiel unten = 2D Bild zeigt perspektivische Tiefe => oberes Auto wirkt größer

= dass optische Täuschungen auch durch grundliegendere Eigenschaften des visuellen Systems zu tun haben.

a) senkrechte Striche wirken schief

b) waagrechte Linien wirken gebogen