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Optische Täuschungen - Referat



Leider sind die entsprechenden Bilder dieses Referates nicht zu kopieren. Es sind deshalb im 1. Teil die Quellen angegeben!!!!
Wer das gesamte Referat auf CD-R mit Bildern (also auch zum 2. Teil: Optische Täuschungen) haben möchte, sollte sich an die o.g. E-mail-Adresse wenden und danach frankierten Rückumschlag an die dann zu erfahrende Adresse senden (außer Porto keine Kosten!!)

Optische Täuschungen - Visuelle Illusionen

Eine optische Täuschung ist eine bildliche Darstellung, die in der Wahrnehmung (=Zusammen-spiel von Auge, Sehnerv und Gehirn) einen verzerrten Eindruck der Gegebenheiten erzeugt.
In der Wissenschaft hat sich der Ausdruck „Visuelle Illusionen“ durchgesetzt, da es sich meist nicht um physikalisch-optische, sondern um neurophysiologische Phänomene handelt.
Optische Täuschungen werden in der Wahrnehmungspsychologie untersucht, da aus ihnen Rückschlüsse über die Verarbeitung von Sinnesreizen im Gehirn gewonnen werden können. Optische Täuschungen nutzen dabei meist geschickt die Tatsache aus, dass die Wahrnehmung subjektiv ist und vom Gehirn beeinflusst wird.
Daraus ergibt sich, dass man sich mit der menschlichen Wahrnehmung bzw. dem menschlichen Wahrnehmungsprozess beschäftigen muss, um optische Täuschungen zu ´verstehen`.

A)Wie Wahrnehmungen verarbeitet werden (allgemein)

Um einen Gegenstand wahrnehmen zu können, müssen von diesem Reize ausgehen, die mit den Sinnesorganen erfasst werden können. So gehen z.B. von einem Kaminfeuer „distale Reize“ wie Licht und Wärme, Geräusche (Knistern) und Geruch (Rauch) aus. Diese regen nun eine physika-lische Wirkung in unseren Sinnesrezeptoren an (z.B. Licht bei den Stäbchen und Zäpfchen der Netzhaut).
Dieser Reiz wird nun über mehrere Stufen im Gehirn analysiert, strukturiert und in einen Zusam-menhang gebracht. Erst diese Verarbeitung ist es, die eine Wahrnehmung ermöglicht, die aus einem Reiz ein Perzept, ein Wahrnehmungserlebnis bzw. eine Erfahrung macht. Die so extra-hierten Wahrnehmungsobjekte werden dann mit Erinnerungen und Erlerntem verglichen, so dass eine Identifikation des Wahrgenommenen möglich ist.

Das menschliche Gehirn verarbeitet visuelle Eindrücke in 3 Phasen:
· Globalauswertung: Beim „ersten Blick“ nimmt der Betrachter in der Regel noch keine Details wahr, sondern verschafft sich einen Gesamteindruck. Er kategorisiert die visuelle Information sofort (z.B. Landschaft, Tier...) und ordnet sie einem Schema aus seinem Erfahrungsschatz zu.
· Detailauswertung: Nun macht er Blicksprünge über das Bild, bei denen er bestimmte Bereiche fixiert. Auch hier werden die Informationen kategorisiert und geistig geordnet. Nach dieser Grobabtastung springt das Auge auf Bildbereiche, die das Interesse des Gehirn geweckt haben, weil sie z.B. außergewöhnlich gestaltet sind oder sich optisch stark abheben à Hell-Dunkel-Kontrast
· Elaborative Auswertung: Der Betrachter fragt sich, warum er die Information auswertet, also die Zielorientierung. Zum Wahrnehmen und Verstehen werden so genannte `Mentale Modelle` vom Wahrnehmenden geschaffen. Er aktiviert unter anderem logische Verknüp-fungen, kurze Bilder und Filme aus Erinnerungen und Erfahrungen, die vor dem geistigen Auge des Wahrnehmenden aufgebaut werden, welche für die Problematik und die zu lösende Aufgabe geeignet scheinen und betrachtet dann nur noch jene Details, die zur Bildung des mentalen Modells benötigt werden. Unwichtige Details werden in diesem Vorgang vom Gehirn ausgeblendet und nicht wirklich von Bewusstsein wahrgenommen. Fehler bei der Entscheidung, was berücksichtigt werden soll und was nicht, sind üblich und können nur durch Erfahrung minimiert werden.

Daraus resultiert, dass jeder Mensch eine eigene Wahrnehmung hat, denn jeder Mensch hat individuelle Gedächtnisinhalte, Stimmungen und Denkprozesse, sowie eine unter-schiedliche Gewichtung der einzelnen Komponenten zueinander. Während einige Men-schen eher bildlich denken, orientieren sich andere eher an anderen Sinneseindrücken und Erfahrungen, wie z.B. Schmerz u. Glück.

Ergebnis:
Die Ursache optischer Täuschungen besteht darin, das optische Wahrnehmungen nie isoliert erfolgen, sondern im Zusammenarbeit von Augen und Gehirn entstehen. Das Gehirn vergleicht mit Erfahrungen, die man früher gemacht und gesammelt hat. Manchmal täuscht uns die Erfahrung und wir sehen etwas, nur weil wir es erwarten. Wahrnehmung ist also ein Entscheidungsprozess, bei der aus einer Vielzahl von Reizen unbewusst ausgewählt und interpretiert wird.

B)Organisationsprinzipien der Wahrnehmung

Unter den Organisationsprinzipien der Wahrnehmung versteht man bestimmte Gesetzmäßigkeiten und Erfahrungswerte, nach denen der Strukturierungsprozess der Wahrnehmung die aufgenommenen Reize klassifiziert.
Durch diese Prinzipien wird deutlich dass die Wahrnehmung beim Menschen nicht durch Abbildung, sondern durch einen konstruktiven, kognitiven Verarbeitungsprozess abläuft.

·Wichtige Gesetzmäßigkeiten beim Wahrnehmungsprozess

a)Kontextabhängigkeit: Objekte werden immer im Kontext mit ihrer Umgebung
wahrgenommen. Deshalb erscheint der linke mittlere Kreis größer als der rechte (Größe identisch).

Bild in: Literaturverzeichnis c) Bsp 1

b)Das Gesetz der Nähe: Die Zusammenfassung der Teile eines Reizganzen erfolgt unter sonst gleichen Umständen im Sinne des kleinsten Abstandes

Bild in: Literaturverzeichnis e) Seite 6

1 + 2 + 4 (nicht 2+2+3,obwohl math. richtig)
4 Kolonnen zu 5 Punkten(nicht 5 Reihen zu 4 Punkten)

c)Gesetz der Gleichheit: Sind mehrerverschiedenartige Elemente wirksam, so werden gleichartige Elemente zu Gruppen zusammengefasst

Bild in: Literaturverzeichnis e) Seite 6
Trotz gleicher Abstände werden gleiche Farben zu Gruppen zusammengefasst


c)Gesetz der Geschlossenheit: Linien, die eine Fläche umschließen, werden leichter als eine Einheit aufgefasst, als diejenigen, die sich nicht zusammenschließen.
Dieses Gesetz ist für die optische Gliederung des Gesichtsfeldes in Objekte von großer Wichtigkeit.

Bild dazu in Literaturverzeichnis e) Seite 7

Links: 4 Streifenpaare Rechts: 3 Rechtecke
Links und rechts davon je ein Streifen

d)Gesetz der durchgehenden Kurve: Diejenigen Teile einer Figur, die eine durchgehende Kurve ergeben, bilden leichter Einheiten.
Dieses Gesetz verhütet, dass sich Teile, die verschie-denen Gegenständen angehören, zusammenschließen, d.h. es hilft in Berührung stehende Objekte auseinander zu halten.

Bilder dazu in Literaturverzeichnis e) S.7

a) man sieht eine gerade Linie, die durch davorliegende Streifen unterbrochen scheint(obwohl auch andere Gebilde möglich wären)
b)Die Figur zerfällt in einen Kreis und ein Trapez
c) 1 und 2 sowie 3 und 4 schließen sich zusammen, obwohl andere Kombinationen möglich wären

e)Gesetz des gemeinsamen Schicksals
Solche Elemente schließen sich zusammen, die sich gemeinsam und auf ähnliche Weise bewegen oder die ein gemeinsames Schicksal haben.
Beispiele:
-5 Straßenlaternen brennen richtig, 3 flackern. Die flackernden werden zu einer Gruppe zusammengefasst, auch wenn sie nicht beieinander stehen.
-Auf einer Weide galoppieren 2 Pferde, 5 Pferde stehen still und 4 Pferde liegen. Vielleicht befindet sich bei den galoppierenden, bei den stehenden und bei den liegenden je ein Schimmel. Trotzdem werden die 3 weißen Pferde nicht als Gruppe wahrgenommen, sondern die Art der Bewegung entscheidet für die Gruppenzugehörigkeit.


e) Das Gesetz der Erfahrung
Bild a)b) in Literaturverzeichnis e) Seite 8
Bild c)d) in Literaturverzeichnis e) Seite 9

a)Figur ergibt isoliert betrachtet kaum eine sinn-volle Gestalt
b)Hier erkennt man sofort den Buchstaben E.
a und b sind identisch – nur auf den Kopf ge-stellt.
c)Was siehst du? --> waagrecht liegende Gerade, die von einem Oval und einer zweiten Geraden gekreuzt wird.
Zusatzangabe: eine Zahl --> man erkennt eine 4
d)Fragt man jetzt was man bei d sieht? --> 7 (aufgrund vorausgegangener Erfahrung)

Wahrnehmungen werden häufig durch Erwartungen beeinflusst.
Was ist in der Mitte? 13 oder B !

Bild dazu in Literaturverzeichnis II Seite 168 Abb.15.1


Bild in Literaturverzeichnis II S.169 Abb.15.2
Ist das windschief?
Wir halten – solange keine anderen Hinweise vorliegen – das Viereck als windschief, da wir das obere Ende als Bezugspunkt nehmen.
Zusatzangabe: Die linke obere Ecke ist die Spitze und die Figur ist ein Flugdrachen --> man erkennt die regelmäßige Form. Begriffe erzeugen eine Erwartung und beeinflussen die Wahrnehmung.

Was ist das?
Bild in: Literaturverzeichnis II S.71 Abb.15.7
Zusatz: Transportmittel -->Autobus

Bild in Literaturverzeichnis II S.61 Abb.5.21
Die schwarzen Kreise mit den weißen Linien ergeben an sich keinen Sinn. Wir suchen nach etwas Bekanntem und ergänzen dazu Kanten, die gar nicht vorhanden sind. Das Gehirn vervollständigt, so dass wir einen geschlossenen Gegenstand wahrnehmen.à es entsteht das
Bild eines Würfels

·Weitere Gesetzmäßigkeiten der optischen Wahrnehmung

a)Räumlichkeit

-relative Größe: etwas, das kleiner erscheint, wird als entfernter wahrgenommen
-relative Helligkeit/Schärfe: nähere Gegenstände erscheinen und heller und schärfer und werden deshalb als weniger weit entfernt wahrgenommen.
-Überlagerung: Überlagert ein Objekt ein anderes zum Teil, so wird jedes näher als dieses wahrgenommen
-Höhe des Gegenstandes: Objekte, die weiter oben auf unserer Netzhaut abgebildet werden, scheinen weiter weg
-->eine Straße, die in die Ferne führt wird deshalb immer kleiner und höher gezeichnet, je weiter sie läuft
-Texturgradient: etwa gleichgroße Gegenstände (z.B. Kieselsteine am Strand) werden, umso weiter sie weg sind, immer kleiner. Das Gehirn erkennt aber, dass es sich um die gleichen Gegenstände handelt.
-lineare Perspektive: eigentlich parallele Linien führen auf einem zweidimensionalen Bild zusammen (-->Fluchtpunktperspektive)
-Bewegungsparallaxe: Bei Eigenbewegung bewegen sich nähere Gegenstände schneller als weiter entfernte.
-Akkomodation: Je nach Schärfeeinstellung der Linse kann das Gehirn Entfernungen feststellen .
-Durch 2 Augen werden 2 Bilder geliefert (Perspektive leicht verändert) --> Das Gehirn setzt diese zu einem dreidimensionalen Bild zusammen.
b)Bewegung
-Um Bewegung wahrzunehmen, orientiert sich das Gehirn am Hintergrund und sucht logische Bewegungsmöglich-keiten. Wolken heben sich vom Himmel ab und bewegen sich, weil wir den Himmel als statisch wahrnehmen.
Opt. Täuschung: Wir sitzen in einem ruhenden Zug und schauen auf einen anderen ruhenden Zug. Wenn dieser sich bewegt könnten wir annehmen, unser Zug fahre, weil uns dies als logische Erklärung vorkommt.

c)Optische Wahrnehmungskonstanzen
-Formkonstanz: betrachtet man ein Rechteck und dreht dieses anschließend, so wird auf der Netzhaut ein Trapez abgebildet (Beispiel: geöffnete Türen). Doch wir wissen durch die Verarbeitung der Informationen, dass es sich um ein Rechteck handelt.
-Größenkonstanz: auch wenn ein Gegenstand weit weg ist und somit kleiner auf der Netzhaut abgebildet wird, wissen wir trotzdem wie groß er ist, wenn wir ihn kennen.
-Helligkeit- und Farbkonstanz: Eine weiße Fläche erscheint bei wenig Licht eigentlich grau, doch unser Gehirn kompensiert den Mangel an Licht und wir erken-nen die Fläche trotzdem als weiß( Beispiel: Bild Schachfeld Literaturverzeichnis f) Bild: optische Täuschung 30)

Unser Auge verarbeitet Helligkeitsunterschiede von mehreren Größenordnungen. Was wir in der Dämmerung als hell wahrnehmen, erscheint bei Sonnenlicht dunkel.
Diese Erfahrung setzt unser Gehirn bei dem Bildbeispiel oben ein. Das Quadrat B liegt im Schatten. Dazu kommt, dass es dem Muster folgend ein weißes Quadrat sein muss, viel heller als das dunkle Quadrat A.Absolut betrachtet sind aber beide Quadrate gleich. Das sieht man, wenn man die anderen Felder ausblendet.





Arten von Optischen Täuschungen

Die Bilder dazu sind nur über die o.a. CD-R zu erhalten.


Da es unzählige Arten von optischen Täuschungen gibt, kann ich mich hier nur auf einige
der wichtigsten Arten beschränken.
Bekannt sind vor allem die geometrisch-optischen Täuschungen (Streckentäuschungen, Vergleichstäuschungen, Täuschungen beim räumlichen Sehen). Daneben kennen wir Umspringbilder, die unterschiedliche Deutungsversuche durch das Gehirn zulassen, sowie Sinnestäuschungen, die darauf beruhen, dass die Wahrnehmung nicht mit der Wirklichkeit übereinstimmt.

Geometrisch-optische Täuschungen

a)Ganzes und Teil
Viele fehlerhafte Eindrücke werden dadurch hervorgerufen, dass wir die Figuren und ihre Teile nicht allein, sondern immer in Beziehung zu anderen Figuren der Umgebung wahrnehmen, wie etwa zum Hintergrund, zur Lage etc.

-Längenverzerrungen:

Die senkrechte Linie wirkt länger als die waagrechte. Erklärungen:-die Augen schauen leichter seitwärts als von oben nach unten. Die größere Anstrengung interpretiert das Gehirn als größere Länge-die scheinbar kürzere Linie erscheint geteilt und das Gehirn bekommt Schwierigkeiten beim Vermessen. Je dicker der „längere“ Balken, desto kürzer erscheint die waagrechte Linie.à vertikale Linien werden überbewertet


Erklärungsversuch: Zum visuellen Abtasten der beiden Figuren sind unterschiedliche Augenbewegungen nötig. Sie Streckenlänge wird anhand der insgesamt zurück-gelegten Augenbewegung ermittelt. Das Deck des Segelschiffes erscheint kürzer als die des Dampfers, beide sind aber gleich




-Größenverzerrungen:
Welcher innere Kreis ist größer? Der rechte wirkt größer als die beiden anderen, obwohl alle gleich sind.
Welcher Kreis ist größer?
Obwohl die inneren Winkel gleich groß sind, wirkt der in der rechten Zeichnung größer.
Die Säulen der beiden Gebäude scheinen unterschied-lich groß zu sein, obwohl sie gleich dick sind.
Weiße Säulen vor schwarzem Hintergrund erscheinen dicker.--> Helle Flächen und Farben wirken grund-sätzlich größer als dunkle.Diese Täuschung nennt man Irradiation.

-Formverzerrungen
wir betrachten die Linien nicht allein, sondern immer in Bezug auf die anderen Teile (Hintergrund, Lage etc)



Man glaubt eine Spirale zu sehen!
In Wirklichkeit sind es konzentrische Kreise (nachfahren!!)


-Täuschungen beim räumlichen Sehen

Konstanz: Viele optische Täuschungen, die unser Auge erreichen tun es aber nicht. Das Gehirn hat gelernt sie nicht zu beachten oder sie zu korrigieren.


Welche Entfernung ist größer: AB oder AC?AC? Nachmessen!
Erklärung: Relativität von Größe.
Das Bild ist flach, dennoch erkennen wir eine Per-spektive. Wir folgern daraus, dass Gegenstände am unteren Rand uns nah, die in der Bildmitte weiter entfernt sind. Die Bildverarbeitung im Gehirn geht davon aus, dass Gegenstände mit zunehmender Ent-fernung kleiner werden. Wir interpretieren also das Kind bzw. das Mädchen als nah. Wäre es in Wirk-lichkeit genauso groß wie die mittlere Person, müsste es auf dem Bild größer erscheinen. Da es aber nur ge-nauso groß ist, folgern wir, dass die Personen dahin-ter viel größer sind.

Die schräge Linie scheint gegenander versetzt zu sein!nachmessen!


-Suchbilder (vgl. Gesetz der Erfahrung)

Kannst du etwas erkennen? Nein?
Es ist eine Landkarte! Aha jetzt geht`s!
wir erkennen zunächst nichts, da wir dazu neigen, jene Figuren zu sehen, die geschlossen sind.
-->Gesetz der Geschlossenheit.
Konzentrieren Sie sich auf die Zwischenräume!Man kann WEST lesen.
Wir erkennen deutlich ein E!Menschen aus anderen Kulturkreisen, die die lateinische Schrift nicht kennen, erkennen hier nichts!


-Phantombilder
Bei den Suchbildern hatten wir Gegenstände, die schwer zu erkennen waren. Hier sehen wir Dinge, die gar nicht existieren. Bei Phantombildern ist eine geometrische Figur zu sehen, selbst wenn sie nicht von Linien umrissen ist. Unsere Gehirn versucht, Lücken und schließen und so der Figur eine Bedeutung zu geben. Der Weg dazu ist, sich eine symmetrische Figur vorzustellen, die aber in Wirklichkeit gar nicht vorhanden ist. Meist sieht man das Phantombild dann noch heller als den Hintergrund.

- Wechselwirkungen

Die folgenden Täuschungen funktionieren immer. Sie beruhen auf widersprüchlichen Reizen der perspektivischen Wahrnehmung, die es schwierig machen zu bestimmen, welcher Teil der Figur näher beim Betrachter liegt. Mal scheint es die eine, mal die andere zu sein. So springt das Bild hin und her.


Sehr bekannt in diesem Bereich sind die

„Mehrdeutigen Darstellungen“ oder „Kipp- und Umspringbilder“

Das Faszinierende hier ist, wenn man einmal beide Figuren gesehen hat, ist es unmöglich, den Blick nur auf eine zu richten, ohne dass die andere von Zeit zu Zeit `dazwischenspukt`.
Bei diesen Figur-Hintergrund-Bildern treten die Gruppierungsgesetze der Symmetrie und der Nähe in Konflikt.
Wir können nicht eindeutig sagen, was als Hintergrund und was als Figur wahrgenommen werden soll. Eine Mischung verschiedener Deutungen ist zur gleichen Zeit nicht möglich, nur ein Wechsel zwischen ihnen

Mutter – Vater oder Tochter?

Indianerkopf oder Eskimo?

Liebespaar oder Moschee?

Jetzt erkennst du auch 2 Gesichter!



Unmögliche Objekte
Es handelt sich hier um Figuren, die zwar logisch aussehen, aber unmöglich dreidimensional darzustellen sind.



Die unmöglichen Bilder des M.C. Escher
Läuft das Wasser bergauf?Der Wasserfall beruht auf dem Zusammensetzen von zwei „unmöglichen Dreiecken“, Die obere Etage ist gegenüber der unteren um 90° verdreht.

Zum Abschluss: Auf den Kopf gestellt

Weil wir die Welt nur aus unserem normalen Blickwinkel betrachten, können wir uns nur schwer vorstellen, wie sie verkehrt herum aussehen würde.
Also stellt mal die Bilder auf den Kopf!


Nicht ganz ernst gemeint!

Du kannst nichts erkennen?

Dann kneife die Augen zu oder halte das Blatt weit weg!
Kannst du es jetzt lesen?



Literatur:
I)Optische Täuschungen ; John P. Frisby; Weltbild Verlag; 1989 ISBN 3-926187-24-7
II)Ich sehe, was du nicht siehst; J.R. Block; Bertelsmann 1993 Best.Nr. 06468 3
III)Optische Täuschungen; I.D.Aratamonov; Deutsch-Taschenbücher 1998 ISBN 3-87144-024-8
Internet:
a) de.wikipedia.org/wiki/Wahrnehmung
b) www.g-o.de
c) www.bessersprechen.de
d) www.realschule-schloss-wittgenstein.de
e) www.bruelmeier.info/wahrnehmung.htm
f) www.ghshausen.de/projekte/projekte/optillu/
optfolge4.htm






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