Einführung in die Psychologie

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1 Einführung in die Psychologie Themen der heutigen Stunde: Empfindung und Wahrnehmung Begriffsbestimmungen und grundlegende Konzepte Visuelle Empfindungsverarbeitung Konzept der Schwelle und Signalentdeckung Wahrnehmung von Objekten Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung Gestaltprinzipien Tiefenwahrnehmung Wahrnehmungskonstanz Optische Täuschungen Selektive Aufmerksamkeit

2 Begriffsbestimmungen Empfindung: Bezieht sich auf die unmittelbaren Effekte des Reizes, der auf ein Sinnesorgan einwirkt und die Aktivität des Sinnesorgans selbst beinhaltet. Wahrnehmung: Die Prozesse, die der Reizung folgen und die zentraleren kognitiven Funktionen des Organismus in Anspruch nehmen. Zwei grundlegende Informationsverarbeitungsmodi bei der Wahrnehmung: Bottom-Up-Verarbeitung: Empfindungen gelangen durch einen Rezeptor in das System und arbeiten sich von unten her zum zentralen Verarbeitungsmechanismus hoch. Top-Down-Verarbeitung: Die Auswertung der Daten wird von den Informationen, die bereits im System vorhanden sind, und z.b. den augenblicklichen motivationalen Zustand des Organismus beeinflusst.

3 Grundlegende Konzepte bei Empfindung und Wahrnehmung Handlungskonzepte Erfahrungskonzepte Physikalische Konzepte Physiologische Konzepte Beispiel: Rote Ampel Licht einer bestimmten Wellenlänge Physiologische Aktivität im Auge, im Gehirn und anderen Teilen des Nervensystems Treten des Bremspedals

4 Charakteristika unserer Sinnessysteme Sinn Reiz Rezeptoren Sehen Elektromagnetische Energie, Photonen Stäbchen und Zapfen in der Netzhaut Hören Schalldruckwellen Haarzellen auf der Basilarmembran des inneren Ohrs Geschmack Riechen Berührung Chemische Substanzen, im Speichel aufgelöst Chemische Substanzen in der Luft Mechanische Verschiebung der Haut Geschmacksknospen auf der Zunge Rezeptorzellen in der oben Nasenhöhle Nervenenden in der Haut

5 Visuelle Empfindungsverarbeitung Physikalische Eigenschaften des Lichts Licht ist elektromagnetische Energie, die sichtbar ist (Photonen oder Quanten). Die Bandbreite der Wellenlängen, die unser visuelles System in neuronale Signale umwandeln kann, erstreckt sich von 400 nm bis 700 nm. Eine Lichtquelle weist zwei Charakteristika auf: die Lichtintensität (Anzahl der Quanten pro Sekunde) die Verteilung der Quanten auf die Wellenlängen

6 Visuelle Empfindungsverarbeitung Komponenten des Auges Der Augapfel ist ein optisches Instrument - ähnlich wie ein Fotoapparat. Seine Funktion besteht darin, ein Bild der Außenwelt auf der Retina (Netzhaut) zu erzeugen. Das optische System des Auges beinhaltet folgende Hauptkomponenten: Cornea (Hornhaut) Iris und Pupille Linse Netzhaut

7 Visuelle Empfindungsverarbeitung Die Retina: In der menschlichen Retina gibt es verschiedene Photorezeptoren: die Stäbchen und 3 verschiedene Zapfenrezeptoren. Die Rezeptoren unterscheiden sich in ihrer Empfindlichkeit für unterschiedliche Wellenlängen des Lichts: B-Zapfen > 445 nm, G-Zapfen > 535 nm, R-Zapfen > 570 nm, Stäbchen > 510 nm Stäbchen sind mehr als 1000x empfindlicher für Licht mittlerer Wellenlängen und vor allem für das Nacht- und Scharz-Weiß-Sehen geeignet. Zapfen ermöglichen vor allem das Farbsehen bei Tageslicht und das Erkennen feiner Details. Es gibt ungefähr 120 Millionen Stäbchen- und 8 Millionen Zapfen- Rezeptoren. Die Zapfen konzentrieren sich in der mittleren Region der Retina (Fovea) und die Stäbchen finden sich in der Peripherie.

8 Visuelle Empfindungsverarbeitung Rezeptive Felder: Die Zapfen und Stäbchen sind durch Ganglienzellen mit dem Großhirn verbunden, wobei eine Ganglienzelle von mehreren Zapfen oder Stäbchen mit Signalen versorgt wird (es gibt etwa nur 1 Million Ganglienzellen im Vergleich zu 128 Millionen Rezeptorzellen). Jede Ganglienzelle ist mit einem kreisförmigen Rezeptorbereich (rezeptive Felder) auf der Retina verbunden und führt die Signale zu Zellen auf höheren Stufen bis hin zum visuellen Kortex. Die rezeptiven Felder unterscheiden sich in ihrer Funktion: Erregung und Hemmung von visuellen Reizen.

9 Konzept der Schwelle Absolute Schwelle: Maß für die Fähigkeit eines Menschen feststellen zu können, ob ein Reiz vorhanden ist oder nicht. Sie wird berechnet, indem eine Versuchsperson einen Reiz vor einer Geräuschkulisse identifiziert. Unterschiedsschwelle: Maß für die Fähigkeit einer Versuchsperson, zwei Reize voneinander zu unterscheiden. Weber sche Regel: die Unterschiedsschwelle ist konstant proportional zur Reizintensität.

10 Signalentdeckungstheorie Was muss im Nervensystem geschehen, damit ein schwaches Licht im Dunkeln entdeckt werden kann? Die Wahrnehmung beinhaltet zwei getrennte Vorgänge: einen Empfindungsprozess und einen Entscheidungsprozess. Der Empfindungsprozess verarbeitet die Impulse der Ganglienzellen zu einer visuellen Empfindung. Beim Entscheidungsprozess muss bestimmt werden, ob eine visuelle Empfindung von dem Licht stammt, das von der Retina absorbiert wurde, oder von zufälliger Aktivität in der Retina herrührt. Dieser Entscheidungsprozess ist durch einen kritischen Punkt gekennzeichnet, der festlegt, ob jemand ja oder nein sagt bei einem schwachen Sinneserlebnis. Dieser kritische Punkt ist außerdem durch Fehler bzw. Ungenauigkeiten geprägt.

11 Signalentdeckungstheorie Die Versuchsperson gibt an, der Reiz war: vorhanden nicht vorhanden Der Reiz war in Wirklichkeit: vorhanden Treffer Auslassung nicht vorhanden Blinder Alarm Korrekte Zurückweisung

12 Wahrnehmung von Objekten die Dämonenhierarchie Wie stellt das Gehirn aus den Milliarden von Informationsbits, die von den Sinnesorganen zu ihm gelangen sinnvolle Wahrnehmungen her? Der grundlegende Vorgang besteht im Entdecken von Merkmalen oder Abstrahieren von Informationen durch Neuronenkreise, die wie Detektoren arbeiten. Pandämonium-Modell von Selfridge (1959): In diesem Modell gibt es verschiedene Arten von Dämonen: Bilddämone, Merkmalsdämone, kognitive Dämone, Entscheidungsdämone, die Aufgaben verschiedener Komplexität übernehmen. Sie sind in einer Hierarchie angeordnet, vergleichbar mit einer Firmenhierarchie. Hierbei übernehmen die oberen Dämonen die verantwortungsvollsten und schwierigsten Aufgaben.

13 Wahrnehmung von Objekten die Dämonenhierarchie

14 Wahrnehmung von Objekten Top-Down-Verarbeitung Das Pandämonium Modell kann auch genutzt werden, um Top-Down Verarbeitungsprozesse zu beschreiben. Dies lässt sich vor allem zeigen bei der Wahrnehmung mehrdeutiger Informationen: Ist es der Buchstabe B oder die Zahl 13? Die Dämonen auf höheren Stufen müssen in solchen Fällen Informationen benutzen, die schon im System vorhanden sind, um bei der Entscheidung zu helfen, ob es sich um eine 13 oder ein B handelt. In diesem Fall braucht man z.b. einen Dämon, der erwartet, dass das was er gleich wahrnimmt, ein Buchstabe ist.

15 Wahrnehmung von Objekten Top-Down-Verarbeitung Einstellungs- oder Erwartungseffekte bei der Wahrnehmung werden vorrangig von Informationen abgeleitet, die man im Gedächtnis gespeichert hat:

16 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Gestaltprinzipien In der Regel analysieren wir bei unserer Wahrnehmung nicht einzelne Merkmale von Objekten, sondern nehmen sie eher als Ganzheiten wahr oder erkennen Beziehungen zwischen Objekten. Die Wahrnehmung ganzer Objekte beruht zu einem hohen Anteil auf Top- Down-Prozessen. Mit den wichtigsten Top-Down-Prinzipien haben sich Gestaltpsychologen Anfang des letzten Jahrhunderts beschäftigt. Das grundlegende Prinzip der Wahrnehmungsorganisation ist die Prägnanz oder gute Gestalt. Bei der Wahrnehmung werden Objekte gebildet, indem sie visuelle Elemente auf die einfachste mögliche Art gruppieren (für Beispiele siehe Folie 17 und 18). Weitere Gestaltprinzipien sind Nähe, Ähnlichkeit und Geschlossenheit (für Beispiele siehe Folie 19).

17 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Prägnanzprinzip bzw. Imaginäre Konturen

18 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Prägnanzprinzip

19 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Gestaltprinzipien

20 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Gestaltprinzipien Manchmal sind die Informationen in einem Reiz mehrdeutig und erlauben keine eindeutige Wahrnehmungsorganisation. Dann wechselt das Erleben eines Bildes zwischen verschiedenen Möglichkeiten hin und her (Umkehrbilder). Es scheint jedoch nicht möglich zu sein, beide Möglichkeiten gleichzeitig wahrzunehmen (für ein Beispiel siehe Folie 21).

21 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Umkehrbilder

22 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Tiefenwahrnehmung Ein wichtiger Aspekt der Objektwahrnehmung ist die Beziehung von Objekten untereinander und zum Betrachter. Die Fähigkeit, sich die Entfernung und Tiefe von Objekten vorzustellen, wird Tiefenwahrnehmung genannt. Um den Eindruck der Tiefe zu gewinnen benötigt unser Wahrnehmungssystem zwei Datenquellen: monokulare Tiefenhinweise: Informationen aus dem Netzhautbild jedes Auges allein binokulare Tiefenhinweise: Informationen für die beide Augen gleichzeitig nötig sind

23 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Tiefenwahrnehmung Die wichtigsten monokularen Tiefenhinweise sind teilweise Überlappung, Größe, Schattierung, Texturgradienten und lineare Perspektive (für Beispiele siehe Folie 24). Wenn Objekte relativ nah am Auge sind, gibt es zwei physiologische Hinweise auf die Tiefe: Akkomodation: die Form der Linse wird durch Scharfeinstellung verändert Konvergenz: die Ausrichtung der Augäpfel wird durch Muskeln verändert, um das Auge direkt auf den Gegenstand zu richten

24 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Tiefenwahrnehmung

25 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Wahrnehmungskonstanz Ein weitere wichtige Fähigkeit unserer Wahrnehmungsprozesse besteht darin, eine stabile interne Präsentation von Gegenständen aufrecht zu erhalten, obwohl der physikalische Reiz sich ständig ändert: Helligkeitskonstanz: Wahrnehmung konstanter Helligkeit trotz großer Unterschiede in der tatsächlichen Lichtmenge, die von einem Gegenstand reflektiert wird Formkonstanz: Türen und Fenster sehen rechteckig aus, egal aus welchem Blickwinkel man sie betrachtet Größenkonstanz: Fähigkeit, Objekte in gleicher Größe wahrzunehmen, auch wenn das Netzhautbild sich drastisch verändert (für ein Beispiel siehe Folie 26)

26 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Beispiel für Größenkonstanz

27 Organisationsprozesse bei der Objektwahrnehmung: Beispiele für Optische Täuschungen

28 Selektive Aufmerksamkeit der Wahrnehmung Tatsächlich wird nur ein geringer Teil der gesamten Informationen, die dem Wahrnehmungssystem zur Verfügung stehen, registriert und in sinnvoller Weise weiterverarbeitet. Menschen sind somit selektiv in ihrer Wahrnehmung!!! Periphere Selektion: Sie wird durch die Tatsache veranschaulicht, dass wir unsere Augenbewegungen und das Einstellen der Augen auf einen bestimmten Ort im Raum steuern. Außerdem ist der Teil des Gehirns, der die Informationen von der Fovea analysiert unverhältnismäßig groß. Die Fovea erhält Informationen von dem Punkt, auf den die Augen gerichtet sind und auf den sie scharf eingestellt sind. Auf diesem Teil des Gesichtsfeldes liegt somit unsere Aufmerksamkeit.

29 Selektive Aufmerksamkeit der Wahrnehmung Zentrale Selektion: Unsere zentralen Aufmerksamkeitsressourcen sind begrenzt. Sie müssen daher aufgeteilt werden. Dies geschieht auf unterschiedliche Art und Weise: Aufteilung der Aufmerksamkeit auf zwei unterschiedliche Aufgaben: z.b. sich Unterhalten beim Autofahren. Cocktailpartyphänomen