Vorlesung Usability and Interaction

Transkript

1 Vorlesung Usability and Interaction Sommersemester 2009 Dr. -Ing. Thomas Schlegel Leiter Team und Forschungsgebiet Interaktive Systeme Institut für Visualisierung und interaktive Systeme Universitätsstraße Stuttgart Büro: Raum 1.461, Sprechzeiten nach Vereinbarung 1

2 Gestalt Gute Gestalt, einfache Fortsetzung Perspektivische Verkleinerung: Kleiner ist immer hinten Gesetz der Form Vervollständigung und Transparenz 2

3 Wahrnehmung h 3

4 Wahrnehmung: h Abbildung oder Konstruktion? Die Frage nach dem Zusammenhang zwischen den Inhalten unserer Wahrnehmung mit den tatsächlichen Geschehnissen der Welt wird kontrovers diskutiert. Realisten gehen davon aus, dass die Inhalte unserer Wahrnehmung die Welt realistisch wiedergeben Idealisten gehen davon aus, dass die Wahrnehmungsinhalte h h im Wesentlichen Erfindungen unseres Geistes sind und kein Bezug zur Realität haben Roth, G. (2003): Aus Sicht des Gehirns. Suhrkamp Geyer, C. (Hrsg.)(2004): Hirnforschung und Willensfreiheit. Suhrkamp 4

5 Wahrnehmung h ist ein aktiver Prozess (1) Abweichung Qualitäten Realitätskonstruktion Unsere Wahrnehmungen unterscheiden sich qualitativ von den physikalischen Eigenschaften der Reize. Wir empfangen elektromagnetische Wellen verschiedener Frequenzen; was wir wahrnehmen, sind jedoch Farben: rot, grün, orange, blau oder gelb. Wir empfangen Druckwellen, hören jedoch Worte und Musik. Farben, Geräusche, Geruch und Geschmack sind mentale Konstruktionen, die durch sensorische Verarbeitung im Gehirn entstehen. Sie existieren als solche nicht außerhalb unseres Gehirns. 5

6 Wahrnehmung h ist ein aktiver Prozess (2) Anpassung Unsere Wahrnehmungen sind keine direkten Aufzeichnungen der uns umgebenden Welt. Sie werden vielmehr nach eigenen Regeln und Beschränkungen konstruiert, die durch die Fähigkeiten unserer Nervensystems auferlegt werden. Einordnung und Organisation Wissen basiert nach Kant nicht nur auf Sinnesinformationen, sondern auch auf dem a priori-wissen oder Vorwissen, das die sensorischen Erfahrungen organisiert. 6

7 Wahrnehmung: h Die Sinne des Menschen Fünf Sinne, die bereits von Aristoteles beschrieben wurden Sehen Hören Riechen Schmecken Tasten visuelle Wahrnehmung auditive Wahrnehmung olfaktorische Wahrnehmung gustatorische Wahrnehmung taktile Wahrnehmung Weitere Sinne Temperatursinn (Thermozeption), Schmerzempfindung (Nozizeption), Gleichgewichtssinn, Körperempfindung oder Tiefensensibiliät (Propriozeption) 7

8 Wahrnehmung: h Die Sinne des Menschen Rezeptortyp Modalität Berührung, Schmerz, Temperatur Proprioception (Muskel- und Sehnenspindel) Riechen Schmecken Hören, Gleichgewicht Sehen 8

9 Wahrnehmung: h Die Sinne des Menschen Umweltphänomene Sinnesreize Erregung in sensorischen Nerven Integration im sensorischen zentralen Nervensystem Sinneseindrücke, Empfindungen Wahrnehmung Interaktion mit dem Sinnesorgan Geeignete Rezeptoren Reiz Signal / Nervenimpuls Aktivität in spezifischen Gehirnzentren, überschwell. Erregung Distaler Reiz (extern): Objekt oder Ereignis in der Umwelt, z.b. Baum Proximaler Reiz: Abbildung des distalen Reizes auf dem Sinnesorgan, z.b. Abbildung des Baumes auf der Retina Sinneseindruck: einfachste Einheiten einer Sinneserfahrung, z.b. süß Einfache Informations- Sinnesempfindung: Summe von verarbeitende Prozesse in Sinnessystemen Sinneseindrücken, z.b. schmecke süßes, spüre weiches auf der Zunge. Psychologische Reaktion Komplexe Informationsverarbeitende Prozesse, Gedächtnis & Motivation Wahrnehmung: Empfindung plus Deutung / Bezug auf Erfahrenes und Gelerntes, z.b. ich esse Schokolade 9

10 Aufmerksamkeitsverteilung k t il Die Aufmerksamkeitsverteilung g g unter anderem ab von: Kultur (kultureller Hintergrund) Gewohnheiten und sozialen Normen Wahrnehmung Auswertung Erfahrung 40% und Wahrnehmung hängt 40% 25% In der westlichen (Schrift-)Welt: 20% 15% 10

11 Wahrnehmung: h Adaption und Gewöhnung 11

12 Intensität der Empfindung: Psychophysik Die Psychophysik untersucht die quantitative Beziehung zwischen Reizgröße und subjektiver Empfindungsgröße Absolutschwelle ll Der kleinste Reiz, der gerade eine Empfindung hervorruft (im Experiment werden 50% der Reize erkannt). Indirekte Skalierung (Gustav Theodor Fechner, ) Annahme: Empfindungen können nicht direkt gemessen werden, sondern nur über eine Unterschiedsschwelle. Unterschiedsschwelle, Just Noticeable Difference (j.n.d.) Der Ebenmerkliche Unterschied charakterisiert die Sensibilität der Versuchsperson für Reizintensitäten. ΔI = C I Weber-Regel (Ernst Heinrich Weber, ) Die Unterschiedsschwelle steht in einem konstanten Verhältnis zum Ausgangsreiz (Standardreiz). 12

13 Zeitdimension i der Empfindung: Adaptation Adaptation einer Geruchsempfindung Birbaumer, N. & Schmidt, R. F. (1990). Biologische Psychologie. Berlin, Heidelberg: Springer 13

14 Dunkeladaptation ti Zapfen (cones) und Stäbchen (rods) adaptieren unterschiedlich schnell. 14

15 Muster konstanter t Variation Um Größen zu beurteilen, vergleichen wir automatisch Objekte im visuellen Feld. Zum Beispiel beurteilen wir die Größe zweier Personen in unterschiedlicher Entfernung nicht durch einen Vergleich zwischen ihnen, sondern durch den Vergleich einer jeden Person mit Objekten in ihrer nächsten Umgebung. Invarianten (James Gibson) Formkonstanz Größenkonstanz Farbkonstanz Helligkeits- konstanz 15

16 Sehvermögen in der visuellen Wahrnehmung h Randbedingungen Bei helladaptiertem Auge kurz etwas Dunkles zu sehen ist kein Problem. Bei dunkeladaptiertem d t Auge kurz etwas Helles zu sehen, führt zu Blendung und in Folge zur Helladaption. Adaption von hell nach dunkel ist sehr langsam durch den Aufbau der Empfindlichkeit Nachtsichtprobleme z.b. durch Vitamin A Mangel Die beste Sehschärfe ist ungefähr bei guter Raumausleuchtung also helladaptierten Auge. Dabei sollte die Umgebung ebenfalls hell sein. Das Auge arbeitet am besten helladaptiert. 16