Visuelle Wahrnehmung I

Ähnliche Dokumente
Farbensehen. Wahrnehmung verschiedener Wellenlängen des Lichtes. nm

Protokoll. Messung des Visuellen Auflösungsvermögens durch Bestimmung der Modulationsübertragungsfunktion (MÜF) mit dem Campbell Muster

Prinzipien der Bildverarbeitung in der Retina der Säugetiere. Dr. Alexander Schütz

Lichtsinnesorgan Auge. Augentypen und visuelle Fähigkeiten bei Wirbellosen Tieren sind äußerst unterschiedlich.

Farbensehen. Wahrnehmung verschiedener Wellenlängen des Lichtes. nm

Visuelle Wahrnehmung. DI (FH) Dr. Alexander Berzler

Farbensehen. Wahrnehmung verschiedener Wellenlängen des Lichtes. nm

Das visuelle System. Das Sehen von Kanten: Das Sehen von Kanten ist eine trivial klingende, aber äußerst wichtige Funktion des visuellen Systems!

Allgemeine Psychologie

Was versteht man unter partiellen (fokalen) epileptischen Anfällen? Welche Unterformen gibt es?

Aufbau des Sehsystems

Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 4. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

Physiologie des Auges

Biologische Psychologie I

Allgemeine Psychologie: Visuelle Wahrnehmung. Sommersemester Thomas Schmidt

Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 4. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

Messen optischer Größen, Messen aus Bildern Übersicht Optische Strahlung, Sensorik Geometrie, Photogrammetrie Kamerakalibrierung Stereo

Seminar: Sehen - Vom Photon zum Bewusstsein - Von der Retina zum visuellen Kortex

Aufbau des menschlichen Auges

Ernst Mach: Über die Wirkung der räumlichen Verteilung des Lichtreizes auf die Netzhaut

Einführung in die Psychologie

Entstehung rezeptiver Felder

Broschüre-Licht und Farbe

Pharmaka und Drogen. 5 Beispiele psychoaktiver Substanzen: (Empfehlung: Enzyklopädie der psychoaktiven Pflanzen, von Christian Rätsch)

Das visuelle Wahrnehmungssystem

Protokoll. Biologische Übungen III Donnerstag, Kurs 4 Sehen. Arbeitsgruppe D6: Clara Dees Susanne Duncker Anja Hartmann Kristin Hofmann

Neuronale Codierung und Mustererkennung

Das Auge. Photorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) Photorezeptormosaik Sehschärfe Dunkeladaptation Laterale Hemmung und Konvergenz

Grundlagen der Allgemeinen Psychologie: Wahrnehmungspsychologie

Farbmechanismus des Auge

Vortrag zur Helligkeitswahrnehmung

Sehen: Die Visuelle Wahrnehmung

Aufbau & Funktion. Das Sinnesorgan Auge. Nr Halten in der Augenhöhle Verformung der Aufhängung der Linse

A K K O M M O D A T I O N

Farbwahrnehmung. } Unterscheidung von Licht verschiedener Wellenlängen. Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR

5. Farbwahrnehmung Teil 1 Das Auge

Visuelles System Von der retinalen Aktivität zum visuellen Eindruck

Physiologie des Sehens II.

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Das Auge - Unser wichtigstes Sinnesorgan

Allgemeine Psychologie 1 Herbstsemester 2008

Grundlagen der Allgemeinen Psychologie: Wahrnehmungspsychologie

Das geht ins Auge. Auf der Netzhaut selbst sind mehrere Rezeptor-Systeme mit unterschiedlichen Funktionen vorhanden.

VL Wahrnehmung und Aufmerksamkeit: visuelle Wahrnehmung II

Medizinische Biophysik Licht in der Medizin VIII. Das Auge und das Sehen

Retinale Rezeptortypen

Medizinische Biophysik Licht in der Medizin VIII. Das Auge und das Sehen

Versuchstag 5: Perimetrie

Vorlesung Prof. Dr. Adrian Schwaninger 59

Vom Reiz zum Aktionspotential. Wie kann ein Reiz in ein elektrisches Signal in einem Neuron umgewandelt werden?

Form Analyse im visuellen Kortex

Usability Engineering

Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 3. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

Wellen, Quanten und Rezeptoren

Unser Auge ist sehr kompliziert aufgebaut. Um zu verstehen wie es funktioniert, haben wir einige Experimente für dich vorbereitet:

Gedächtnisprotokoll Allgemeine Psychologie I - WS 2013/ Termin ( )

Kernspintomogramm des rechten Auges. - Akkommodation - Sehschärfe -Dunkeladaptation - Kontrastwahrnehmung 2,3. Visuelles System A

Physiologie des Auges

Butz, Krüger: Mensch-Maschine-Interaktion, Kapitel 2 - Wahrnehmung. Mensch-Maschine-Interaktion

VL Wahrnehmung und Aufmerksamkeit Farbwahrnehmung

Farbe in der Computergraphik

Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 5. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

Sensorische Erregung und Wahrnehmung II: Photorezeption und Sehsystem

LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS2016. Mensch-Maschine-Interaktion

Die Schutzeinrichtungen des Auges

Tutoriat zur Vorlesung Visuelles System im HS 2010

Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 4. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

Kapitel 12. Geometrische Optik 12.1 Lichtausbreitung 12.2 Reflexion und Brechung 12.3 Spiegel 12.4 Linsen 12.5 optische Instrumente

1 Die Sinne-unsere Fenster zur Welt 1

$KNFXGTCTDGKVWPIWPF#NIQTKVJOGP. Grundlagen der visuellen Wahrnehmung und der Bildentstehung

Farbmanagement für Fotografen

VL Wahrnehmung und Aufmerksamkeit. Wahrnehmung von Bewegung

Zwei Modelle retinaler Verarbeitung

Im Original veränderbare Word-Dateien

Erklärung. Was sehen wir? Der Blick durch die Röhre

Prüfungsfragen VL 5: Chemosensorik

Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 4. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

Retinale Rezeptortypen

Unser Geruchssinn und unser Geschmackssinn reagieren dagegen auf chemische Stimuli.

Optische Instrumente: Das Auge

Objekterkennung durch Vergleich von Farben. Videoanalyse Dr. Stephan Kopf HWS2007 Kapitel 5: Objekterkennung

Die Wahrnehmung von Durchsichtigkeit. Referentin: Carina Kogel Seminar: Visuelle Wahrnehmung Dozent: Dr. Alexander C. Schütz

Kammerwinkel. Makula. Augenlinse. Hornhaut. Sehnerv. Netzhaut. Das Auge

2. Anatomie und Physiologie der Netzhaut

Stadien der Farbverarbeitung

Tiefen- und Größenwahrnehmung

Man sieht den Wald vor lauter Bäumen nicht!

Die ersten Schritte der Wahrnehmung

Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg. Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR. Woche Datum Thema 1

Das visuelle System. Rhodopsin (funktionell): Rhodopsin ist ein Rezeptor, der auf Licht reagiert anstatt auf einen Neurotransmitter!

5. Farbwahrnehmung Teil 2 Modelle der Farbwahrnehmung

Computational Neuroscience Rezeptive Felder

Optik, Reflexion und Brechung

AUFGABENSAMMLUNG. Lösungen. Bildwahrnehmung 1. Bildwahrnehmung 2 BIOLOGIE

Augenklinik am Rothenbaum - Das Auge

Das menschliche Sehsystem besteht aus

Messung des Ruhepotentials einer Nervenzelle

Negative Nachwirkungen bei visueller Wahrnehmung

Neuropsychologische Störungen der visuellen Wahrnehmung. Vorlesung / Seminar SoSe FU Berlin

Transkript:

Visuelle Wahrnehmung I

Licht: physikalische Grundlagen Licht = elektromagnetische Strahlung Nur ein kleiner Teil des gesamten Spektrums Sichtbares Licht: 400700 nm Licht erst sichtbar, wenn es gebrochen wird Absorption Reflektion

Das Auge: Weg des Lichts Hornhaut Kammerwasser Pupille Linse Glaskörper Netzhaut Fovea liegt genau auf der Blicklinie, d.h. wenn wir ein Objekt direkt anschauen, fällt sein Bild genau auf die Fovea.

Retina Licht wird in neuronales Signal umgewandelt Transduktion Retina enthält Photorezeptoren Bipolare und Ganglienzellen Horizontal und Amakrinzellen

Photorezeptoren 126 Mio. Photorezeptoren menschliche Retina = duplex Retina enthält zwei Arten von Rezeptoren Stäbchen Größte Dichte bei 10 20 Zapfen Größte Dichte in Fovea Farbwahrnehmung

Photorezeptoren Hauptaufgabe der Rezeptoren: Transduktion mittels lichtempfindlicher chemischer Substanzen (Sehpigmente). Sehpigmente enthalten ein kleines, lichtempfindliches Molekül (Retinal) wenn Retinal Licht absorbiert, ändert es seine Form ( Isomerisation) Isomerisation erregt den Rezeptor Isomerisation eines Sehmoleküls reicht aus, den Rezeptor zu stimulieren. Um Licht wahrzunehmen, benötigt es 7 Rezeptoren.

Unterschiede: Stäbchen & Zapfen unterschiedlich geformt unterschiedlich auf der Netzhaut verteilt unterschiedliche Funktion für die Wahrnehmung Empfindlichkeit für Helligkeit vom Hellen ins Dunkle absolute Schwelle für Entdeckung eines Reizes steigt abrupt Nach Gewöhnung: Empfindlichkeit nimmt wieder zu absolute Schwelle wieder gesunken Dunkeladaptation

Empfindlichkeit für Helligkeit Adaptation in 2 Schritten Sofortadaptation durch Zapfen adaptiert nach 1 Minute Daueradaptation durch Stäbchen nach 10 Minuten steigt Sensitivität weiter stärkere Sehkraft aber keine Farben Im Dunkeln sind alle Katzen grau Doppelrezeptorsystem großes Helligkeitssprektrum

Photorezeptoren Rezeptoren erregen Zellen in Zwischenschicht Horizontal & Amakrinzelle: ermitteln Signale zwischen Rezeptoren Bipolare Zellen: übertragen Signal zu Ganglienzellen Rezeptoren kleiden Retina komplett aus Blockieren den Weg aus dem Auge heraus Blinder Fleck

Rezeptive Felder Rezeptoren mit Ganglienzelle verbunden alle Rezeptoren, die mit Ganglienzelle verbunden sind, stellen ihr rezeptives Feld dar rezeptive Felder verarbeiten Lichtsignal 3 Beispiele für solche neuronalen Verschaltungen

1. Einfacher linearer Schaltkreis Signal läuft direkt zur GZ Alle Verbindungen sind erregend. Rezeptives Feld von B sehr klein

2. Schaltkreis mit Konvergenz Mehrere Rezeptoren enden auf ein Neuron: größeres rezeptives Feld RF von B: 7 Rezeptoren Feuerungsrate von B steigt, je mehr Rezeptoren erregt

Konvergenz von Stäbchen und Zapfen Stäbchen konvergieren stärker als Zapfen weniger gute räumliche Auflösung Zapfen in Fovea haben exklusive Ganglienzellen Keine Konvergenz größere Sehschärfe: Ort des schärfsten Sehens Beispiel: Wann werden 2 Lichtpunkte als getrennte Punkte wahrgenommen?

Aber da Lichtsignal durch Konvergenz verstärkt wird: Empfindlichkeit der Stäbchen höher räumliche Summation Beispiel: Wann wird Licht wahrgenommen? Stäbchenganglienzelle feuert schon bei schwächerem Lichteinfall. Zapfenganglienzelle bleibt unterhalb der Reaktionsschwelle. (Annahme: Ganglienzelle benötigt 10 Lichteinheiten zum Feuern)

3. Schaltkreis mit Konvergenz und Hemmung Zellen A und C hemmen Aktivität von B Laterale Hemmung (auch seitliche Hemmung) Zellen A und C werden durch Licht gehemmt bzw. leiten hemmendes Signal weiter. + Diese Form der RF hauptsächlich auf Retina: Wichtig für die Wahrnehmung!

Laterale Hemmung Rezeptoren werden durch Licht erreget oder gehemmt konzentrische Anordnung entgegengesetzt verschaltet: ZentrumUmfeld Antagonismus OnZentrum: erregendes Zentrum, hemmendes Umfeld OffZentrum: hemmendes Zentrum, erregendes Umfeld A B C + + + A: Licht erregt ONZentrum hohe Feuerungsrate B: Licht erregt ONZentrum. Hemmung durch hemmendes Umfeld weniger Erregung C: Licht trifft auf ONZentrum & OFF Umfeld noch weniger Erregung

Laterale Hemmung dient der höheren Kontrastfähigkeit an HellDunkelGrenzen Rechenbeispiel: Jede Bipolare Zelle erhält Signal, dass um 1/10 gehemmt wurde.

Laterale Hemmung 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 A B C D E F Links der Hell/DunkelGrenze nimmt das OutputSignal zu, weil die Hemmung vom nur schwach beschienenen Photorezeptor D nicht so stark ist. Rechts der Hell/DunkelGrenze ist die Hemmung des hell beschienen Photorezeptors C sehr stark und führt zu einer Verringerung des SignalOutputs.

Laterale Inhibition und HermannGitter Kreuzungspunkt erscheinen dunkler graue Schatten Graue Stellen sind eine Illusion.

Grauer Schatten durch laterale Hemmung + +

Laterale Inhibition und Mach sche Bänder Die Helligkeitsverteilung innerhalb eines Streifens bleibt gleichförmig Wahrnehmung: Helligkeit innerhalb eines Streifens ändert sich

Zusammenfassung Den Großteil des Wahrnehmungsprozessen bekommt der Sehende gar nicht mit: Rezeptoren reagieren auf Lichtsignale neuronale Verschaltung bestimmt, welche Helligkeit wir wahrnehmen und welche Details wir erkennen. wichtiger Verarbeitungsmechanismus: laterale Inhibition in den rezeptiven Feldern. Signale werden dann durch den Sehnerv in das Corpus geniculatum laterale weitergeleitet.