Visuelle Wahrnehmung

Transkript

1 Visuelle Wahrnehmung Psychologische Gestaltgesetze Gesetz der Nähe räumliche Nachbarschaft zeitliche Nachbarschaft Gesetz der Ähnlichkeit / Gesetz der Gleichheit Farbe, Helligkeit, Größe, Orientierung, Form

2 Visuelle Wahrnehmung Gesetz der Gleichheit versus Gesetz der Nähe Abschwächung Verstärkung

3 Visuelle Wahrnehmung Gesetz der guten Fortsetzung räumliche Einfachheit, Harmonie, Gesetzmäßigkeit zeitliche Einfachheit, Harmonie, Gesetzmäßigkeit Gesetz der guten Fortsetzung versus Gesetz der Gleichheit Gleichheit der Form meist schwächer Gleichheit der Farbe meist stärker

4 Gesetz der Schließung Vervollständigung von Konturen Inneres - Äußeres Figur Hintergrund Gesetz der Symmetrie wenn keine anderen Gesetze greifen symmetrische Zwischenraum als Figur unsymmetrischer Zwischenraum als Hintergrund Vexierbild keine klare Figur-Grund-Unterscheidung Prinzip der guten Gestalt Zusammenwirken der Gestaltgesetze Visuelle Wahrnehmung Entstehung möglichst einfacher, regelmäßiger, symmetrischer, geschlossener Figuren Figur-Grund-Unterscheidung

5 Konturen Zwang zur Kontur Bildung vertrauter Formen Menschen Spezielle Mechanismen für Gesichter Menschen wecken Aufmerksamkeit Change Blindness! vgl. Visuelle Wahrnehmung Prof. Dr. R alaka, Digitale Medien Medieninformatik 2

6 Visuelle Wahrnehmung Menschen Spezielle Mechanismen für Gesichter Orientierung spielt eine Rolle

7 Stereoskopisches Sehen Querdisparation nur mit zwei Augen jedes Auge ein eigenes Bild Visuelle Wahrnehmung Tiefenwahrnehmung - Statische Perspektive trapezförmige Konturen => sich entfernende Parallelen Größenunterschiede => Entfernungsunterschiede

8 Verdeckung vollständige Konturen weiter oben Ausnutzung der Gestaltgesetze Tiefenwahrnehmung durch Schatten räumliche Zuordnung von Objekten zu Ebenen von Objekten zueinander Tiefenwahrnehmung durch Gradienten Texturgradienten enge Textur weiter hinten Kontraste geringerer Kontrast weiter hinten Sättigung geringe Sättigung weiter hinten Farben Blau-Verschiebung in der Entfernung Visuelle Wahrnehmung

9 Bewegungseindruck Visuelle Wahrnehmung Einzelbilder mit geringen Unterschieden 20 bis 25 Bilder pro Sekunde für fließende Bewegung Film / Video höhere Frequenz nicht sinnvoll 3 bis 5 Bilder pro Sekunde als ruckende Bewegung Videokonferenzen Bildtelefonie Räumlich-zeitlicher Sprung Objekt verschwindet an Punkt A Objekt erscheint nach 30 bis 60 msec an Punkt B Eindruck einer Bewegung zwischen A und B

10 Visuelle Wahrnehmung Optische Täuschungen, Farbtäuschung Farben / Helligkeiten werden im Vergleich zur Umgebung wahrgenommen Adelson EH (2000) Lightness Perception and Lightness Illusions. In The New Cognitive Neurosciences, 2nd ed., M. Gazzaniga, ed. Cambridge, MA: MIT Press, pp

11 Visuelle Wahrnehmung Optische Täuschungen, Längentäuschung Beeinflussung einer Schätzung durch andere Objekte Prof. Dr. Rainer Malaka, Digitale

12 Visuelle Wahrnehmung Optische Täuschungen, Formtäuschung Überlagerung verschiedener Formen Kippfigur Gleichwertige Alternativen ähnlich Vexierbild

13 Visuelle Wahrnehmung Textureffekte Viele weitere Effekte und Erklärungen:

14 Lesen Verarbeitungsstufen Optisches Bild erkennen Dekodierung in interne Repräsentation, Sprache Interpretation durch Syntax, Semantik, Pragmatik Lesen erfordert Sakkaden und Fixierungen Wahrnehmung während der Fixierungen Wortform (optisch) ist entscheidend für die Wahrnehmung

15 Gedächtnis Verarbeitung von Sinnesreizen Nerven Bündel aus 10 bis Axonen Axon einer Nervenzelle 1 bis 15 µm dick, bis zu 1 m lang Reizweiterleitung Zustand der Nervenzelle (Ruhe- / Aktionspotential) Aktionspotential breitet sich mit 1 bis 100 m/sec aus Signalparameter = Frequenz der Aktionspotentiale => analoge Variable keine Unterschiede nach Sinnen Nervenzellen bilden Netzwerke Axone spalten sich auf in Äste mit Synapsen (Kontaktstellen) Synapsen hemmen oder fördern => analoge Variable Speicherung durch Festlegung dieser Leitfähigkeit Speicherkapazität theoretisch 50 TeraByte

16 Gedächtnis Typische Einteilung: Drei Arten von Gedächtnissen Sensorisches Gedächtnis (Puffer für Stimuli, Eindrücke) visuell ikonisch, auditorisch echoisch, berühren haptisch Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnis (Gedanken, Zwischenrechnugnen) Langzeitgedächtnis (dauerhaftes Wissen) Manchmal auch noch mittelfristige Zwischenstufe (mittelfristige Pläne) Stimulusauswahl wird durch Erregung gesteuert

17 Gedächtnis und Prozessoren Gedächtnis Langzeitgedächtnis Arbeitsgedächtnis Ikonisches Gedächtnis D = 200ms ( ) K = 12 Chunks(7-17) C = physisch? Echoisches Gedächtnis D = 1,5s (0,9-5) K = 5 Chunks(4,4-6,2) C = physisch? D = 15s (5-226) K = 3 Chunks (2,5-4,1) K* = 7 Chunks (5-9) C = auditiv oder visuell D = unbegrenzt K = unbegrenzt C = semantisch Kognitiver Prozessor Perzeptueller Prozessor T = 70ms (25-170) Motorischer Prozessor T = 100ms (50-200) T =7 0ms (30-170) Auge Ohr Muskulatur D Dauer K Kapazität C Code T Zykluszeit

18 Gedächtnis Aufgaben Kodierung und Abruf von Wissen Richtige Aktionsauswahl Eigenschaften Nicht alles wird gespeichert Information wird gefiltert und verarbeitet Kontext spielt eine große Rolle Wiedererkennung ist leichter, als Abruf Deshalb GUI besser als Kommandosprache Bilder sind leichter zu merken als Worte Deshalb eher Icons als Namen

19 Kurzzeit-Gedächtnis Kodierung Experiment von Santa Vorreiz Prüfreiz gleich ungleich linear gleich linear ungleich Vorreiz schnelle Erkennung langsame Erkennung Dreieck Dreieck Dreieck Kreis Quadrat Kreis Quadrat Kreis Pfeil Dreieck Kreis Quadrat Dreieck Kreis Pfeil gleich ungleich linear gleich linear ungleich langsame Erkennung schnelle Erkennung

20 Kurzzeit- Gedächtnis Ergebnisse aus dem Experiment von Santa zeigen Unterschiedliche Kodierungen Geometrische Objekte in räumlichem Zusammenhang Wörter als Ketten Unterschiedliche Erkennungsleistungen besser, wenn Anordnung der Codierung entspricht Folgerungen für Bildschirmgestaltung Verbalobjekte linear in Zeilen und Spalten Grafische Elemente in gleich bleibender Anordnung

21 Kurzzeit- Gedächtnis Speichern von 7 (±2) Chunks Neue Information hat Wechselwirkung mit alter Wiederholung führt zu Speicherung Neue Reize zum Vergessen Schneller Zugriff (~70ms) Schnelles Vergessen (~200ms)

22 Langzeit- Gedächtnis Episodisches Gedächtnis Ereignisse und Erfahrungen in serieller Form Speichert, was uns widerfahren ist Semantisches Gedächtnis Strukturierte Fakten, Konzepte und Fähigkeiten Verschiedene Hypothesen über Funktionsweise Als semantisches Netz In Frames und Skripten Semantisches Wissen abgeleitet aus episodischem Wissen Scheinbar unbegrenzt und unbeschränkt Zugriff langsamer und schwerer Aktionen helfen (wie bei einem Cache) Zugriff ~1/10 s Langsames Vergessen Verschiebung von Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis durch Wiederholung und Üben, sowie durch Kontext Vergessen durch Decay /Auflösung und Interferenz Falsche Erinnerungen möglich Keine Festplatte! Emotionen beeinflussen Gedächtnis