Merkmale und Gegenstände in der visuellen Verarbeitung Referent: David Ketterle Seminar: Visuelle Wahrnehmung Kurs A Dozent: Dr. Alexander Schütz Datum: 06. Juli 2009 1

Gliederung Es soll geklärt werden Wie in der Wahrnehmung Objekte entstehen Zusammensetzung von Merkmalen Illusionäre Verknüpfungen Inwiefern dies funktioniert Bottom up Top down Modell visueller Verarbeitung 2

Gliederung Verarbeitungsebenen Merkmalsklassen Verknüpfungen Forschungsergebnisse Aufmerksamkeitsprozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen 3

Verarbeitungsebenen 2 Ebenen der Visuellen Wahrnehmung Vorbewusst Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen 2 Ebenen der Visuellen Wahrnehmung Vorbewusst Ungelenkte Aufnahme des Gesichtsfeldes Sortiert Reize nach Merkmalen Bewusst Fügt Merkmale zu Objekten zusammen Vergleicht Gesehenes zum bereits Bekannten 4

Verarbeitungsebenen Trennline zwischen gekippten T Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Trennline zwischen gekippten T Orientierung der Linien wichtiger als Lage „Stechen ins Auge“ 5

Vorbewusste Wahrnehmung Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Nadel im Heuhaufen Contra Blumen im Feld 6

Vorbewusste Wahrnehmung Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Wahrnehmung von Trennlinien leichter bei Flächen mit gleichen, unkombinierten Merkmalen Form Farbe Gemischt 7

Merkmalsklassen Umweltreize preattentiv werden codiert Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Umweltreize preattentiv werden codiert Kanten & Linien Farbe & Kontrast Vorbewusst wird Position einzelner Reize nicht in Relation gesetzt Orientierung Geschlossenheit 8

Merkmal Verknüpfung Kleines Experiment Wo ist das S Zeichen? Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Kleines Experiment Wo ist das S Zeichen? 9

Merkmal Verknüpfung Kleines Experiment Wo ist das S Zeichen? Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Kleines Experiment Wo ist das S Zeichen? 10

Merkmal Verknüpfung Kleines Experiment Wo ist das S Zeichen? Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Kleines Experiment Wo ist das S Zeichen? 11

Merkmal Verknüpfung Merkmale werden unabhänig voneinander wahrgenommen Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Merkmale werden unabhänig voneinander wahrgenommen Zusammensetztung zu Objekten erst mit Zuwendung von Aufmerksamkeit 12

Versuche zeigten, dass ein kurzer peripherer Blick nicht ausreicht, Objekte richtig zu erkennen Einzelne Merkmale werden falsch verknüpft Vielmehr muss das Bild bewusst abgesucht werden, um korrekt zu erkennen, ob ein zusammengesetztes Objekt vorhanden ist oder nicht

Merkmal Verknüpfung Versuch Wo ist das Dreieck? Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Versuch Wird aus Einzel- komponenten zusammengesetzt Wo ist das Dreieck? Linien in richtiger Orientierung Kreise für Geschlossenheit 14

Für illusionäre Verknüpfungen ist nicht nur die Reizdarbietung entscheidend, vielmehr müssen einzelne Merkmale so dargeboten werden, dass sich problemlos das Objekt daraus zusammensetzten läßt Richtige Anordnung der Reize, jedoch frei von Position

Reiz & Distraktor Hypothesen Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Hypothesen Wenn bestimmte Merkmale automatisch erkannt werden, dürfte die Suchzeit nicht von der Anzahl von Distraktoren abhängen Wenn jedes Objekt einzeln nach Merkmalen untersucht werden muss, so steigt die Zeit abhängig zu den Distraktoren 16

Reiz & Distraktor Versuche Mit Ziel Anstieg um ½ Sucht Hälfte ab Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Versuche Mit Ziel Anstieg um ½ Sucht Hälfte ab Ohne Ziel Anstieg ~40 ms pro Distraktor 17

Reiz & Distraktor Aktivität Verhältniss Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Aktivität Verhältniss Ob Merkmal vorhanden, lässt sich besser ermitteln als nicht vorhanden Spezifische Zellen codieren bestimmte Merkmale Orientierung zum Ausgangspunkt Vertikal als Nullpunkt – je extremer, desto schneller 18

Reiz & Distraktor Geschlossenheit Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Geschlossenheit Komplexeste vor-bewusste Merkmalsklasse Je kleiner die Öffnungen, desto schwieriger die Unterscheidung 19

Reiz & Distraktor Verknüpfte Reize Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Verknüpfte Reize Nicht ohne Aufmerksamkeit auszumachen Links Vergleich 2 Orientierung Rechts Gleiche Anregung 2 Verhältnisswinkel 20

Peattentiv wird codiert Unterscheidung in einem Merkmal „fällt direkt ins Auge“ -> keine Verlängerung der Suchzeit pro Distraktor Einzelne Zelltypen feuern für bestimmte Merkmale -> Unterscheidung leichter wenn deskriptives Merkmal wenig auftaucht

Aufmerksamkeits-Prozesse Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Versuch Aufgabe: Ziel identifizieren und lokalisieren N O N O O N O N O N N O O N N N O O O N N O O N O N O N N O O N N O N O O N O N N Ziel unterscheidet sich von Distraktoren durch eine einzige Eigenschaft Ziel unterscheidet sich von Distraktoren durch die Kombination von Eigenschaften 23

Unterscheidet sich das Objekt durch Verknüpfung von Merkmalen, sind bewusste Aufmerksamkeitsprozesse vonnöten, es zu unterscheiden -> Bild wird abgesucht Unterscheidung in einem Merkmal lässt sich zwar direkt erkennen, jedoch wird die Position falsch angegeben -> keine bewusste Durchsuchung des Bildes

Aufmerksamkeits-Prozesse Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Ergebnis im ersten Fall (andere Farbe) gaben Vp z.T. eine falsche Lokalisation an Bei Verknüpfungszielen muss die Aufmerksamkeit auf das Objekt gerichtet werden  Lokalisation wird miterfasst in natürlichen Szenen beschleunigt unser Vorwissen die Wahrnehmung… 25

Aufmerksamkeits-Prozesse Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Versuch von Irving Biedermann (State University of New York, Buffalo)‏ Vp bekommen natürliche Szenen oder aber eine Collage derselben gezeigt Aufgabe: einen Zielgegenstand so schnell wie möglich finden z.B. ein Fahrrad bessere Ergebnisse in den natürlichen Szenen 26

Wo ist das Fahrrad? Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen 27

Wo ist das Fahrrad? Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen 28

Möhre vs. Dreieck Versuch von Butler & Treisman Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Versuch von Butler & Treisman Gegenstände + Ziffern 200 ms später: Zeiger Löschen des Nachbildes Aufgabe: Nennen der Ziffern Nennen der Farbe des gefragten Symbols (Zeiger!)‏ 29

Möhre vs. Dreieck zwei Gruppen: Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen zwei Gruppen: „orangefarbenes Dreieck, blaue Ellipse und schwarzer Ring“ 29%: illusionäre Farb-Form-Kombination 13%: Angaben nicht vorhandener Farben/Formen „orangefarbene Möhre, blauer See und schwarzer Reifen“ 1/4 Kontrolldurchgänge nur 5% häufigere Falschkombination als falsche Farben/Formen 30

Möhre vs. Dreieck Variante: 3. Gruppe Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Variante: 3. Gruppe gelegentliche Präsentation von „unnatürlichen“ Farbkombinationen Vergleich der Häufigkeit, die „Möhre“ fälschlicherweise als orangefarben zu erinnern, wenn orange gar nicht auftauchte „See“ oder „Reifen“ orange waren  kein Unterschied! 31

Vorwissen und Erfahrung Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen ein Objekt wird noch als das gleiche erkannt, selbst wenn es Form und Farbe verändert oder sich bewegt befristete Repräsentation eines Objektes („Akte“), die ständig aktualisiert wird 32

Priming Gibbs & Treisman Buchstaben leuchten kurz auf Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Priming Modell visueller Verarbeitung Quellen Gibbs & Treisman Buchstaben leuchten kurz auf Rahmen bewegen sich (leer)‏ in einem Rahmen erscheint Buchstabe (einer der vorherigen oder ein anderer)‏ Aufgabe: den zuletzt gezeigten Buchstaben so schnell wie möglich benennen 33

Priming Priming ist gegenstandsspezifisch: Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Priming Modell visueller Verarbeitung Quellen Priming ist gegenstandsspezifisch: erschien der gleiche Buchstabe im selben Rahmen: 30 ms schnellere Reaktion langsamer, wenn derselbe Buchstabe zuvor im anderen Rahmen stand „Gegenstandsakte“ muss aktualisiert werden 34

Modell visueller Verarbeitung „Kartenstapel“: Eigenschaften ohne räumliche Information Positionskarte: gerichtete Aufmerksamkeit erfasst alle Eigenschaften an dieser Position  Gegenstandsakte Wiedererkennungsnetzwerk: Vorwissen – mit diesem wird die aktuelle Gegenstandsakte verglichen 35

Gegenstandakte =Wahrnehmung+Vorwissen Vorbewusst werden einzelne Merkmale unterschieden, jedoch nicht miteinander richtig verknüpft -> Fehlen der Positionsangabe einzelner Reize Durch Hinwendung der Aufmerksamkeit auf spezifische Position werden alle Reize der Position zu einem Objekt zusammengefasst Gegenstandakte =Wahrnehmung+Vorwissen Vorwissen oder Akte werden stehts aktualisiert

Diskusion Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Wenn wir Bezüge und Zusammenhänge zwischen Merkmalen erst mit gezielter Aufmerksamkeit wahrnehmen, ist dann das Gesichtsfeld größtenteils eine Repräsentation unserer Erinnerung? 37

Klausurfragen Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Worin besteht der Unterschied der preattentiven (vorbewussten) zu der bewussten Wahrnehmung? Aus welchen Grund kann man leichter einzelne Merkmale unterscheiden, als eine Kombination hieraus? Wann kommt es zu einer Aktualisierung der Gegenstandsakte?

Quellen Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Text Anne Treisman, „Merkmale und Gegenstände in der visuellen Verarbeitung“ Bilder http://sodwana.uni-ak.ac.at/makrobuch/image.php?id=9 http://www.reuber-norwegen.de/RundeInfoVoegelKohlmeise.html http://www.fotosearch.de/bthumb/CSK/CSK006/pr26403.jpg http://www.fotosearch.de/bthumb/SPS/SPS006/1349R-314.jpg http://www.fotosearch.de/bthumb/corbis/DGT077/CB057163.jpg http://www.neuro24.de/blider13/farben.jpg 39

die Welt verändern wenn er will Ende Verarbeitungs- ebenen Merkmals- klassen Verknüpfungen Forschungs- ergebnisse Aufmerksamkeits- prozesse Modell visueller Verarbeitung Quellen Danke für Euer Gehör! Ein Jeder mag die Welt verändern wenn er will 40