Gestaltpsychologie. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 3. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 4

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1 Grundlagen der Allgemeinen Psychologie: Wahrnehmungspsychologie Herbstsemester (aktualisiert) Prof. Dr. Adrian Schwaninger Überblick Wahrnehmung: Sinnesorgane Prozesse und Grundprinzipien Sehen Hören Propriozeption Tastsinn Geschmackssinn Geruchssinn Wahrnehmung: Organisation und Interpretation Wahrnehmungsorganisation Wahrnehmungsinterpretation Prof. Dr. Adrian Schwaninger 2 1

2 Transduktion: Enkodierung physikalischer Energie als neuronale Signale Prof. Dr. Adrian Schwaninger 3 Die Gestaltpsychologie entstand anfang des 20. Jahrhunderts in Deutschland (Max Wertheimer, Kurt Koffka, Wolfgang Köhler u.a.) Gestaltpsychologen suchen nach Regeln, mit deren Hilfe das Gehirn sensorische Daten in Gestalten oder sinnvollen Formen organisiert. Diese Forscher betonten den alten Lehrsatz das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Gestaltpsychologie Prof. Dr. Adrian Schwaninger 4 2

3 Figur-Grund Beziehung Die erste Wahrnehmungsaufgabe besteht darin, ein Objekt (Figur) als ein Gebilde wahrzunehmen, welches sich vom Hintergrund (Grund) abhebt. Umkehrbare Figur-Grund Beziehung Prof. Dr. Adrian Schwaninger 5 Umkehrbare Figur-Grund Beziehung Prof. Dr. Adrian Schwaninger Bild: Anna Schmocker, ZHdK

4 Gruppierung von Reizen Wir bringen Ordnung und Form in die Welt der Reize, indem wir die Reize in sinnvollen Gruppierungen organisieren und dabei den Gesetzen der Nähe, der Ähnlichkeit, der Kontinuität, des Zusammenhangs und der Geschlossenheit folgen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 7 Gruppierung von Reizen Gesetz der Geschlossenheit: In der Abbildung links nimmt man an, dass die Kreise vollständig sind aber teilweise durch ein Dreieck verdeckt werden. Die Wahrnehmung des Dreiecks verschwindet, wenn die Kreise geschlossen werden (Abbildung rechts). Prof. Dr. Adrian Schwaninger 8 4

5 Gruppierung von Reizen Manchmal führen Gruppierungsprinzipien aber auch zu Täuschungen... Beispiel: Neonwurm Prof. Dr. Adrian Schwaninger 9 Täuschung durch Gesetz der Geschlossenheit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 10 5

6 Täuschung durch Gesetz der Geschlossenheit Prof. Dr. Adrian Schwaninger 11 Tiefenwahrnehmung Tiefenwahrnehmung ist unsere Fähigkeit, Objekte in drei Dimensionen zu sehen, obwohl auf unsere Retina nur zweidimensionale Bilder auftreffen. Ohne die Tiefenwahrnehmung wären wir nicht in der Lage, die Entfernung, die Höhe und die Tiefe zu beurteilen. Die Forschung zur visuellen Klippe bei 6-14 Monate alten Kleinkindern legt nahe, dass Entstehen von Tiefenwahrnehmung genetisch angelegt ist. Viele Arten von Lebewesen nehmen die Welt schon von Geburt an oder kurz danach als dreidimensional wahr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 12 6

7 Binokulare Hinweisreize Binokulare Hinweisreize sind Hinweisreize für Tiefe, die auf Informationen aus beiden Augen beruhen. Beim Hinweisreiz der Konvergenz berechnet das Gehirn, wie stark unsere Augen neuromuskulär angespannt sind, wenn sie sich nach innen bewegen, um ein Objekt in der Nähe anzusehen. Je grösser die Anspannung (oder der Konvergenzwinkel), desto näher das Objekt. Beim Hinweisreiz der retinalen Disparität berechnet das Gehirn die relative Entfernung eines Objekts, indem es die leicht unterschiedlichen Bilder, die vom Objekt auf die beiden Retinae treffen, miteinander vergleicht. Je grösser der Unterschied ist, desto näher muss das Objekt sein. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 13 Monokulare Hinweisreize Monokulare Hinweisreize gestatten es uns, Tiefe mit Hilfe von Informationen zu beurteilen, die nur von einem Auge übermittelt werden: Relative Grösse: Erzeugt ein Objekt ein kleineres Bild auf der Retina, so ist es weiter entfernt. Interposition: Versperrt uns ein Objekt die Sicht auf ein anderes, ist es näher als das andere Objekt. Relative Klarheit: Licht von weiter entfernten Objekten muss einen grösseren Teil der Atmosphäre durchwandern. Unscharfe Objekte werden deshalb als weiter entfernt wahrgenommen. Ein Objekt im Nebel sieht deshalb weiter entfernt aus als ein Objekt, das man klar und deutlich sehen kann. Bei Föhn sind die Berge zum Greifen nah. Texturgradient: Wenn sich die Textur verändert, sind grobe, deutlich strukturierte Objekte nah, feine, nicht mehr unterscheidbare weiter entfernt. Relative Höhe: Objekte, die weiter oben im Gesichtsfeld liegen, sind i.r. weiter entfernt. Relative Bewegung oder Bewegungsparallaxe: Wenn man sich bewegt, kann aufgrund der relativen Bewegungen in der Retina die Distanz von Objekten berechnet werden. Zentralperspektive: Je stärker parallele Linien konvergieren, desto weiter entfernt sind sie. Licht und Schatten: Nähere Gegenstände reflektieren mehr Licht als weiter entfernte Gegenstände. Licht kommt i.r. von oben, was für die Formwahrnehmung benutzt wird. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 14 7

8 Relative Grösse Aufgrund der relativen Grösse ist in diesem Bild klar, dass der Elefant nicht das Ziel des Jägers sein kann. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 15 Relative Grösse Interposition Prof. Dr. Adrian Schwaninger 16 8

9 Relative Klarheit Texturgradient Prof. Dr. Adrian Schwaninger 17 Relative Höhe Relative Höhe: Objekte, die weiter oben im Gesichtsfeld liegen, sind i.r. weiter entfernt. Nachthimmel Prof. Dr. Adrian Schwaninger 18 9

10 Relative Höhe Aufgrund der relativen Höhe erscheint der untere Teil der Abbildung jeweils näher und wird als Figur wahrgenommen. Taghimmel Nachthimmel Prof. Dr. Adrian Schwaninger 19 Der Gateway Arch von St. Louis wird höher als breit wahrgenommen. Tatsächlich ist er jedoch genau gleich hoch wie breit. Diese Täuschung hängt mit dem monkularen Hinweisreiz relative Höhe zusammen. Relative Höhe Prof. Dr. Adrian Schwaninger 20 10

11 Relative Bewegung oder Bewegungsparallaxe Prof. Dr. Adrian Schwaninger 21 Zentralperspektive Zentralperspektive: Je stärker parallele Linien konvergieren, desto weiter entfernt sind sie. Die Zentralperspektive kann zu Unfällen an Bahnübergängen beitragen, weil sie die Menschen dazu verleitet, die Entfernung des Zuges zu überschätzen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 22 11

12 Licht und Schatten: Nähere Gegenstände reflektieren mehr Licht als weiter entfernte Gegenstände. Licht kommt i.r. von oben, was für die Formwahrnehmung genutzt wird. Achtung: Ein Fahrzeug im Nebel oder eines, welches nur die Parkleuchten angeschaltet hat, wird als weiter entfernt wahrgenommen, was das Risiko eines Unfalles erhöht. Licht und Schatten Prof. Dr. Adrian Schwaninger 23 Licht und Schatten Bei den unten dargestellten Bildern handelt es sich um zweidimensionale Zeichnungen in einer Ebene. Sie werden jedoch als dreidimensionale Figuren wahrgenommen. Dabei spielen die monokularen Hinweisreize Licht und Schatten eine wichtige Rolle. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 24 12

13 Welche monokularen Hinweisreize sind hier enthalten? Prof. Dr. Adrian Schwaninger 25 Bewegungswahrnehmung Wenn sich Objekte quer über unsere Retina oder auf sie zu bewegen, machen wir die grundlegende Annahme, dass schrumpfende Objekte sich von uns weg bewegen und grösser werdende Objekte sich uns nähern. Aber wir können uns nicht immer auf unsere Bewegungswahrnehmung verlassen. Grosse Objekte wie z.b. Züge scheinen sich langsamer zu bewegen als kleinere Objekte wie z.b. Autos welche sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Jumbos scheinen z.b. langsamer zu landen als kleinere Jets, welche genau so schnell sind oder sogar langsamer. Wenn die Bilder auf der Retina in schneller Abfolge auftreffen, so kann dies eine Bewegungstäuschung hervorrufen, wie bei der stroboskopischen Bewegung (ausgelöst durch eine rasche Abfolge leicht variierender Bilder) oder beim Phi-Phänomen (ausgelöst durch ein schnelles Anund Ausschalten zweier stationärer Lichtquellen). Ein Film basiert auf Bewegungstäuschung und stroboskopischer Bewegung, da eigentlich nur 24 Einzelbilder pro Sekunde gezeigt werden, was wir als kontinuierliche Veränderung wahrnehmen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 26 13

14 Wahrnehmungs-, Form- und Grössenkonstanz Beim Sehen ist die Wahrnehmungskonstanz Voraussetzung dafür, dass man ein Objekt unabhängig von der Änderung des Blickwinkels, der Entfernung oder der Beleuchtung erkennt. Wegen dieser Fähigkeit nehmen wir Objekte als etwas wahr, was trotz der sich verändernden Bilder, die sie auf die Retina projizieren, unveränderliche charakteristische Merkmale hat. Bei der Formkonstanz handelt es sich um unsere Fähigkeit, vertraute Objekte (wie etwa eine sich öffnende Tür) als in ihrer Form unveränderlich wahrzunehmen. Grössenkonstanz bedeutet, Objekte trotz ihrer sich verändernden Bilder auf unserer Retina als unveränderlich in ihrer Grösse wahrzunehmen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 27 Beziehung von Grösse und Entfernung Es gibt einen engen Zusammenhang zwischen wahrgenommener Grösse und wahrgenommener Entfernung. Wenn man die Grösse eines Objektes kennt, so ist das ein Anhaltspunkt für seine Entfernung; wenn man seine Entfernung kennt, ist das ein Hinweis auf seine Grösse. Obwohl die Monster in der Abbildung genau gleich gross sind, teilt die Zentralperspektive unserem Gehirn mit, dass das Monster, welches das andere verfolgt, weiter weg ist. Deshalb nehmen wir es als grösser wahr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 28 14

15 Ponzo Täuschung Die Ponzo Täuschung beruht auf dem gleichen Prinzip. Die beiden roten Streifen ergeben gleich grosse Bilder auf der Retina des Auges (Netzhaut). Unsere Erfahrung sagt uns, dass ein entfernteres Objekt nur ein gleich grosses Netzhautbild erzeugt, wenn es in Wirklichkeit grösser ist. Deshalb nehmen wir den roten Streifen, welcher weiter entfernt zu sein scheint, als grösser wahr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 29 Mondtäuschung Der Mond erscheint in der Nähe des Horizonts grösser als wenn er hoch am Himmel ist (Abbildung unten links). Eine weit verbreitete Erklärung basiert auf der wahrgenommenen Entfernung. Wenn man die Entfernung zum Horizont und zum Zenit schätzt, erscheint der Horizont aufgrund der Tiefeninformation weiter entfernt. Das Himmelsgewölbe ist zwar rund, es wird aber "abgeflacht" wahrgenommen (Abbildung unten rechts). Da der Mond in beiden Fällen das gleiche Netzhautbild bewirkt, erscheint der Mond am Horizont demnach grösser. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 30 15

16 Müller-Lyer Täuschung Die Abstände AB und BC sehen gleich lang aus. Tatsächlich ist jedoch AB um mehr als ein Drittel länger. Ein Erklärungsansatz basiert auf unserer Erfahrung mit Ecken von Zimmern und Gebäuden. In der Abbildung rechts erscheint die senkrechte Linie an der Kinokasse näher und wird damit kürzer wahrgenommen als die gleich lange Linie neben der Tür, welche weiter weg ist und damit länger erscheint. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 31 Kultur und Wahrnehmung Menschen aus dem ländlichen Afrika, die nicht in einer Umgebung aus rechteckig entworfenen Gebäuden lebten (wie z.b. den hier dargestellten Rundhäusern bei den Zulus in Südafrika), waren weniger anfällig für die Müller-Lyer Täuschung. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 32 16

17 Ames Raum Unten abgebildet sind zwei echte Fotos von zwei Personen im sogenannten Ames Raum. Dabei schaut man durch ein Guckloch mit einem Auge in den Raum und kann dadurch die wahren Raumdimensionen nicht erkennen. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 33 Ames Raum Erklärung: Der Ames Raum ist verzerrt gebaut. Weil man nur durch ein Guckloch mit einem Auge hineinsehen kann, erkennt man dies jedoch nicht und man nimmt an, dass der Raum rechteckig ist. Weil man annimmt, die beiden Mädchen seien gleich weit entfernt vom Betrachter, nimmt man deren Grösse falsch wahr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 34 17

18 Wahrnehmungstäuschungen Die wahrgenommene Beziehung zwischen Entfernung und Grösse entspricht im Allgemeinen der Realität. Doch unter bestimmten Umständen treten Wahrnehmungstäuschungen auf (z.b. Ponzo Täuschung, Mondtäuschung, Müller-Lyer Täuschung, Ames Raum, u.a.). Die seltenen Täuschungen enthüllen, wie unsere normalerweise sehr effektiven Wahrnehmungsprozesse funktionieren. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 35 Helligkeits- und Farbkonstanz Bei der Helligkeitskonstanz handelt es sich um unsere Fähigkeit, ein Objekt als etwas wahrzunehmen, was eine konstante Helligkeit hat, auch wenn sich die Beleuchtung - das Licht, das darauf geworfen wird - ändert. Die Farbkonstanz ermöglicht es uns, die Farbe eines Objekts als unveränderlich wahrzunehmen, auch wenn sich die Beleuchtung ändert. In beiden Fällen nimmt das Gehirn die Eigenschaft (Helligkeit oder Farbe) als relativ zu den Objekten in der Umgebung wahr. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 36 18

19 Helligkeitswahrnehmung und Kontext Die wahrgenommene Helligkeit bleibt bei unverändertem Kontext mehr oder weniger konstant. Verändert sich jedoch der Kontext, wird die gleiche Helligkeit unterschiedlich wahrgenommen, weil das Gehirn die Helligkeit einer Fläche in Relation zu seinem Kontext berechnet (z.b. relevant für Künstler, Innenarchitekten und Modedesigner). Dies ist illustriert in der Abbildung rechts. Die Flächen A und B haben die gleiche Helligkeit. Sie werden jedoch sehr unterschiedlich wahrgenommen. Die unter dem Schachbrett liegenden Flächen A und B wurden aus der Abbildung oben mit Photoshop ausgeschnitten. Prof. Dr. Adrian Schwaninger 37 19