Menschliche Wahrnehmung

Präsentation zum Thema: "Menschliche Wahrnehmung"—  Präsentation transkript:

1 Menschliche Wahrnehmung
Thomas Jung

2 Gliederung Modelle zur menschlichen Wahrnehmung
Aufgaben der Wahrnehmung Physiologie des Gehirns Farbwahrnehmung Objektwahrnehmung Wahrnehmung von Tiefe und Größe Bewegungswahrnehmung ( Hören )

3 Modelle zur menschlichen Wahrnehmung
Frühe Forschungsansätze Erlernen von Wahrnehmung (Erismann, Kohler, seit 1930) Wahrnehmen und Umgebung (Gibson, seit 1930) Wahrnehmen und Motorik (von Holst, Mittelstaedt, Bischof, seit 1950) Wahrnehmen und Kinematik (Johansson, seit 1950) Stereosehen (Julesz, seit 1960) Wahrnehmen und Gedächtnis (Neisser, 1976) Neurophysiologie und -psycholgie (seit ca. 1950)

4 Geschichte der Wahrnehmungsforschung
Aristoteles ( v. Chr.) 5 Sinne: Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Tasten passend zu den Elementen: Feuer, Erde, Luft und Wasser Galen ( n. Chr.) Gehirn gleicht Aquädukten eines Abwassersystems Descartes ( ) menschlicher Körper gleicht Maschine Seit dem 19. Jh. experimentelle Forschung optische Reizmuster zur Beobachtung Interpretation der berichteten Wahrnehmung

5 Erlernen von Wahrnehmung
Innsbrucker Versuche mit Prismenbrillen (Umkehrbrillen), Erismann/Kohler seit 1928 Ergebnis: Wahrnehmung wird erlernt Freie Exploration ermöglicht Adaption an Umgebung

6 Ökologisch-orientierte Wahrnehmungspsychologie
Gibson (ca. seit 1930) Betrachung der handlungsrelevanten Umstände Hammer: Gewicht statt z. B. Farbe Kein „Schnappschußsehen“ aktives Hinschauen statt Abbildung auf der Retina Relevante Informationen werde direkt und unmittelbar aus der Verteilung des Lichts extrahiert spezialisierte Wahrnehmungskomponenten statt Wahrnehmung als globaler Prozeß

7 Wahrnehmung und Motorik
Von Holst/Mittelstädt, MPI seit 1950 Beispiel: Oben-Unten-Wahrnehmung Unterschiedliche Wahrnehmungskanäle wirken zusammen: Haltungssinne und Sehen Koordination von Auge, Kopf und Hand

8 Wahrnehmen und Kinematik
Johansson, seit 1950 Wahrnehmung von Bewegungsmustern Gefilmte Lichtpunkte an menschlichem Skelett ermöglichen z. B. Erkennen der Bewegungen Steigen über Stiegen Begrüßungen Aufheben von Kartons sogar das Gewicht des Kartons

9 Plastisches Sehen Julesz, seit 1956 Einsatz von Zufallsstereogrammen
Stereosehen auf der frühesten Wahrnehmungsebene Form- und Objekterkennen nicht Voraussetzung für sondern Ergebnis vom Stereosehen

10 Wahrnehmung und Gedächtnis
Neisser, seit 1976 Theorie des Wahrnehmungszyklus Wahrnehmung ohne Gedächtnis nicht möglich Gedächtnis ist aktive Ordnungsstruktur leitet Erkundungsvorgänge ermöglicht Interpretation „Wir sehen nur wonach wir suchen können“

11 Physiologischer Ansatz
Bestimmung der einzelnen Neuronen im visuellen Cortex Unterschiedliche Stufen im visuellen System (Farbe, Bewegung, Konturen, ...) Zuordnung von Wahrnehmungsausfällen und Gehirnläsionen Modellierung mit neuronalen Netzen

12 Funktionale Aufgaben der menschlichen Wahrnehmung
Aufbau eines grundlegendes Koordinatensystem als Bezug für die Orientierung Kognitive Landkarte Steuerung der Fortbewegung Erkennen von Gegenständen, Orten, Ereignissen, Oberflächen, Substanzen und Nahrungsmitteln in ihrem Zusammenhang für unser Handeln Soziale Kommunikation (einschließlich Sprache) Sprechen, Zuhören, Mimik, Gestik, Lesen, Schreiben, Verstehen Fakultativer Erwerb weiterer Fähigkeiten z.B. Klavierspielen, Sport, Informatikdiplom, ...

13 Das menschliche Nervensystem

14 Informationsübertragung im Gehirn
Elektrischer Impuls in Neuron entlädt sich Nervenfasern verbinden Neuronen Synapsen an den Enden der Nervenfasern Chemische Substanz (Neurotransmitter) überwindet synaptischen Spalt Wenn Neurotransmitter an passendem Rezeptor andockt löst er Spannungsänderung aus elektrische Reaktion ist entweder hemmend oder erregend bzgl. des Zielneurons, verändert Entladungsfrequenz

15 Psychophysik Unterscheidbarkeit von ähnlichen Reizen nur wenn Reizschwelle überschritten Beispiel: 5% Gewichtsänderung ist merkbar Reizschwellen abhängig von äußeren Umständen, Aufmerksamkeit, etc. statt

16 Experiment: Gruppe A

17 Experiment: Gruppe B

18 Was ist das ?

19 Erwartungshaltung beeinflußt Wahrnehmung
„Man sieht, was man kennt“ A B Bugelsky, Alampay, 1961

20 Visuelles System Auge Gehirn

21 Auge versus Kamera Auge und Kamera bündeln das Licht
Netzhaut entspricht Film Kamera: Fokussierung durch Bewegung der Linse Auge: Fokussierung durch Veränderung der Brechungseigenschaften (Form) der Linse: Akkomodation

22 Retina (Netzhaut) Gesehene Umwelt wird auf Retina abgebildet
Zapfen befinden sich hauptsächlich in der “Mitte” der Netzhaut (Fovea) Stäbchen befinden sich an der Peripherie Ausgang zum Sehnerv (Blinder Fleck) besitzt weder Zapfen noch Stäbchen

23 Zapfen und Stäbchen Fovea Peripherie besitzt hauptsächlich Zapfen
erlaubt Erkennen von Details (z. B. Lesen!) Unterscheidung von ca. 30 Perioden pro Sehwinkel erlaubt Farbwahrnehmung Peripherie besitzt hauptsächlich Stäbchen ermögicht die Wahrnehmung geringerer Intensitäten ermöglicht Wahrnehmung von Veränderungen Zeit in Dunkelheit in Min Relative Epfindlichkeit

24 Neuronale Verarbeitung
Neuronen (Zellen) sind netzförmig verbunden 120 Mio. Stäbchen und 6 Mio. Zapfen konvergieren auf eine Million Ganglienzellen am Sehnerv Zellen im Corpus geniculatum laterale bilden Schichten von retinotopen Karten (Abbildungen der Netzhaut) Visueller Cortex: Einfache Zellen können z. B. auf horizontale oder vertikale Kanten reagieren Komplexe Zellen reagieren z. B. auf bewegte Kanten Endinhibierte Zellen reagieren z. B. auf bewegte Ecken

25 Beispiel Erkennung von Kanten
Zahl der Impulse

26 Regionen des visuellen Cortex
Bewegung

27 Farbwahrnehmung Dreifarbentheorie: Gegenfarbentheorie: Metamere:
3 Rezeptoren (419nm: rot, 531nm: grün und 558 nm: blau) Gegenfarbentheorie: rot/grün, blau/gelb, schwarz/weiß: Gegenfarbzellen hemmen Metamere: Unterschiedliche physikalische Farben können gleiche Reizmuster erzeugen

28 Helligkeitskonstanz Welches Innenfeld ist heller ?

29 Helligkeitskonstanz heller Text in Büchern erscheint immer schwarz auf weiß, egal wie hell die Seiten beleuchtet sind !

30 Unterschiedliche Wahrnehmung
Farbempfinden ist subjektiv Fehlsichtigkeiten: Protanopie und Deuteranopie (Rotgrün-Blindheit) % der Männer; 0,03% Frauen: Menschen empfinden nur blau und gelb Trinatopie 0,002%: nur blau und rot

31 Wahrnehmungswelten Kleinkinder nahmen anders war
Sehschärfe bis zum 6. Monat, Farben ab 2 Monaten Tiere nehmen anders war Beispiel Farbwahrnehmung Bienen sehen im ultravioletten Bereich und können so besser zwischen Blütenarten unterscheiden Tauben haben 5 statt 3 unterschiedliche Farbrezeptoren !!! Viele Tiere sehen nur schwarz weiß