VL Wahrnehmung und Aufmerksamkeit. Woher weiß ich, was das ist? Objektwahrnehmung

Transkript

1 VL Wahrnehmung und Aufmerksamkeit Woher weiß ich, was das ist? Objektwahrnehmung

2 Was ist das?

3 Was ist das?

4 Was ist das? Oft hilft Verdeckung bei Erkennung.

5

6 Was ist das?

7 kanonische Ansichten Objekte nicht aus allen Perspektiven gleich gut erkennbar bestes Erkennen bei kanonischer Ansicht (Palmer, Rosch & Chase, 1981) stellt charakteristische Eigenschaften am besten dar für Erkennung: Neurone im inferotemporalen Areal (IT) einfache Zellen,elaborierte Zellen, lernfähig (siehe VL visuelle Wahrnehmung II) Zellen reagieren selektiv auf Merkmalskomplexe feature based, multiple view approach feuern gleichzeitig auf Merkmalskomplexe

8 Theorien der Objektwahrnehmung: Gestaltpsychologie Thema : Organisation von Merkmalen zu größeren Einheiten Figur-Grund Köhler (1933): In den meisten Sehfeldern gehört der Inhalt ganz bestimmter, oft einigermaßen ausgedehnter Bereiche zusammen, so dass wir circumscripte Einheiten vor uns haben, die sich als solche von ihrer Umgebung abheben. Voraussetzung für Erkennung ist Trennung von Figuren vom Hintergrund

9 Figur-Grund-Trennung Beeinflusst durch Edgar Rubin (1912) Merkmale von Figur und Grund 1. Figur scheint präsenter 2. hat prägnantere Form 3. kleiner, detaillierter 4. symmetrisch 5. konvexer Rand 6. wenn Figur und Grund etwa gleich groß, kann Wahrnehmung zwischen ihnen wechseln Rubin-Vase

10 Beispiele Symmetrie konvexe Formen Zusammenhängende, gleichfarbige Elemente eher als Hintergrund wahrgenommen kleinere Flächen

11 Beispiele

12 Theorien der Objektwahrnehmung: Gestaltpsychologie Gestalten Max Wertheimer: Phi Phänomen Wahrnehmung einer kontinuierlichen Bewegung Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Ganzes entsteht durch Organisationsleistung des Gehirns. Wahrnehmung einer Gestalt Organisation nach Gestaltfaktoren

13 Gestaltfaktoren Faktor der guten Gestalt / Prägnanz Jedes Reizmuster wird so gesehen, dass die resultierende Struktur so einfach wie möglich ist. Wertheimer (1923): "Jede psychologische Organisiertheit zeigt eine Tendenz in eine bevorzugte Richtung, sie bewegt sich immer in Richtung auf den Zustand der Prägnanz ("knapp und doch vielsagend) Koffka (1935): Unter den verschiedenen möglichen Organisationen wird letztlich diejenige gesehen, die die beste, einfachste und stabilste Form besitzt.

14 Gestaltfaktoren Organisation dabei zu konkreten Objekten Kanisza (1976): amodale Vervollständigung

15 Gestaltfaktoren Faktor der Ähnlichkeit ähnliche Reize bilden eine Gruppe Ähnlichkeit der Form Ähnlichkeit der Farbe

16 Gestaltfaktoren Faktor der Nähe Dinge, die sich nahe beieinander befinden, erscheinen als zusammengehörig Faktor der Geschlossenheit Linien, die eine Fläche umschließen, werden leichter als eine Einheit aufgefasst

17 Gestaltfaktoren Faktor der gestaltgerechten Linienführung Linien werden tendenziell so wahrgenommen, als folgten sie dem einfachsten Weg. Faktor des gemeinsamen Schicksals Dinge, die die gleiche Richtung / Orientierung haben

18 Gestaltfaktoren Faktor der Erfahrung Wissen / Erinnerungen beeinflusst, wie unsere Wahrnehmung Gestalten bildet. Erfahrung wichtige Grundlage

19 neue Gestaltfaktoren Palmer (1992, 1999), Palmer & Rock (1994) Faktor der gemeinsamen Region Faktor der Verbundenheit Faktor der zeitlichen Synchronizität

20 Gestaltschließung Unter den verschiedenen möglichen Organisationen wird letztlich diejenige gesehen, die die beste, einfachste und stabilste Form besitzt. (Koffka, 1935) Was ist die einfachste und stabilste Gestalt? Wie wird Gestalt geschlossen? Gestaltschließung durch elektrische Felder Wirken elektrodynamischer Feldkräfte sind den Kräften ähnlich, die eine Seifenblase in ihrer Form halten.

21 Kritik zum Beispiel: Faktor der Prägnanz resultierende Form so einfach wie möglich Wahrnehmung zweier rechteckiger Flächen Wahrnehmung setzt drei Dimensionen voraus wird dadurch komplexer nicht einfacher

22 Zusammenfassung: Gestaltpsychologie Objektwahrnehmung = Analyse komplexer Reizmerkmale Einheiten werden nach Farbe, Form etc. zur größeren Mustern zusammengefasst Komplexität der Objektwahrnehmung viele Verarbeitungsschritte sind präkognitiv und automatisch Organisation durch Erfahrung und Vorwissen unterstützt

23 Theorien der Objektwahrnehmung: Algorithmischer Ansatz David Marr: Informationsverarbeitungsprozess, bei dem Form des Objekts aus dem retinalen Abbild abgeleitet wird Input: Licht? Output

24 Zur Veranschaulichung Input: erster Entwurf 2 ½ D-Entwurf 3 Model retinales Bild Konturen, Bewegung, Ecken, Linien, Kurven Helligkeitsverteilungen Oberflächenorientierung, Tiefeninformation genaue Tiefeninformation, stabile Wahrnehmung

25 Zusammenfassung: Algorithmischer Ansatz Marrs System als Computerprogramm vorstellbar bezieht physikalische Eigenschaften in Berechnung mit ein (z. B. Schattenverläufe und deren Helligkeitsverteilungen) Input-Daten = Merkmale des Netzhautbildes Computer berechnet Form des Objekts Theorie baut primär auf Bottom-up Prozessen auf

26 Theorien der Objektwahrnehmung: Merkmalsintegrationstheorie Merkmalsintegrationstheorie: visuelle Suche ein Targetobjekt (Zielreiz) muss zwischen Distraktorobjekten gefunden werden

27 Stufen der Objekterkennung 1) präattentive Stufe Identifikation der Elementarmerkmale (z. B. Farbe, Bewegung, Kontrast, Helligkeit) EM bestehen unabhängig voneinander unmittelbarer Prozess keine Aufmerksamkeit

28 Stufen der Objekterkennung 2) attentive Stufe Verknüpfung der EM Aufmerksamkeit wird auf bestimmtes Merkmal gerichtet Verarbeitung langsamer aber genauer

29 Stufen der Objekterkennung ohne gerichtete Aufmerksamkeit werden Merkmale falsch zusammengefügt illusorische Konjunktion

30 illusorische Konjunktionen Experiment Treisman Präsentation Vorlage A Maskierung Präsentation A Vorlagen identisch? bei kurzer Präsentationsdauer viele falsche Verknüpfungen

31 Merkmalsintegration 3) Integration durch Vorwissen beeinflusst top-down Verarbeitung: Verarbeitung geht von höheren Ebene aus. durch Wissen, wie Objekte aussehen, können gewissen Merkmalsverknüpfungen ausgeschlossen werden Experiment Biederman (1981): Illustration des Top-down Effekts Aufgabe: Hydranten finden Wissen über Hydranten erleichtert / erschwert Objektsuche

32 Zusammenfassung: Merkmalsintegration Objekterkennung in Stufen Aufmerksamkeit als wesentlicher Faktor Leim, der die Objektmerkmale zusammenklebt (Binding) Verknüpfungsgedanke vereinbar mit neurophysiologischen Theorien (Was? vs. Wo?-Pfade) präattentive und attentive Stufen unabhängig auch gegensätzliche Modelle (VL Aufmerksamkeit)