Die  Wahrnehmung  

Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung  5

2  Ebenen der Wahrnehmung  6

2.1  Ebene der Empfindung  6

2.2  Ebene der eigentlichen Wahrnehmung  6

2.3  Ebene der Klassifikation  7

3  Die Sinnesphysiologie  8

3.1  Die Sinnesphysiologie der optischen Wahrnehmung  8

3.1.1  Das visuelle System  8

3.1.2  Das menschliche Auge  9

3.2  Vom Sehnerv zum Gehirn  13

3.3  Das Helligkeitssehen  14

3.4  Das Farbsehen  17

3.4.1  Das elektromagnetische Spektrum  17

3.4.2  Die Unterscheidung der Farben  17

3.5  Die Farbwahrnehmung eines Objektes  18

3.6  Arten der Farbmischung  18

3.7  Wahrnehmungstäuschungen  19

3.8  Farbmodelle  20

3.8.1  Weißsehen  23

3.8.2  Spektralfarben  23

3.8.3  Schwarzsehen  23

3.9  Farbtheorien  24

3.9.1  Dreikomponenten- (Trichomatische) Theorie von Young und Helmholtz  24

3.9.2  Gegenfarbentheorie von Hering  25

3.9.3  Gegenfarbzellenmodell  26

3.9.4  Duplizitätstheorie von Kies  27

3.9.5  Dominator-Modulator-Theorie von Granit  27

3.10  Farb- und Helligkeitskontraste  27

3.10.1  Simultankontraste  28

3.10.2  Sukzessivkontrast: Das negative Nachbild  29

4  Sinnesphysiologie im Bereich der akustischen Wahrnehmung  29

4.1  Das auditive System  29

4.2  Hörtheorien  30

4.2.1  Resonanztheorie von Helmholtz  31

4.2.2  Dispersionstheorie von Bekesy  31

5  Psychophysik  32

5.1  Wegbereiter der Psychophysik  32

5.1.1  Weber  32

5.1.2  Fechner  32

5.1.3  Wundt  33

5.1.4  Stevens  33

5.1.4.1   33

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5.2  Themen- und Aufgabenbereiche der Psychophysik  33

5.2.1  Schwellenarten  34

5.3  Mathematischer Zugang  35

5.3.1  Weber: Konstanz der relative Unterschiedsschwelle  35

5.3.2  Fechner: logarithmische Beziehung zwischen Reizen der Innen- und Außenwelt  35

5.3.3  Stevens: psychophysische Potenzfunktion  36

6  Wahrnehmungsprozesse  37

6.1  Das Tiefensehen  37

6.1.1  Angeboren oder erlernt?  37

6.1.2  Tiefencues  37

6.1.3  Panum´scher Empfindungskreis  40

6.2  Technische Geräte bei der Untersuchung des Tiefensehen  41

6.2.1  Haploskop  41

6.2.2  Stereoskop  41

6.2.3  Pseudoskop  41

6.3  Phänomen der Gestaltanalyse  42

6.3.1  Virtuelle Figuren  42

6.3.2  Das Phi-Phänomen  43

7  Wahrnehmungskonstanzen  44

7.1  Die Größenkonstanz  44

7.2  Helligkeitskonstanz  45

7.3  Formkonstanz  45

8  Mustererkennung  46

8.1  Schablonenvergleich  46

8.2  Merkmalsanalyse  46

9  Klassifikation  47

9.1  Klassifikationsprozesse  48

9.1.1  Bottom-up  48

9.1.2  Top-down  48

9.2  Der Einfluss von Kontext, Umgebung und Erwartung auf die Wahrnehmung  49

9.2.1  Mehrdeutigkeit und optische Täuschungen  49

9.2.1.1  Umspringbilder  49

9.2.1.2  Wahrnehmungstäuschungen  49

9.3  Kontexteinflüsse  50

9.3.1  Kontext auf Buchstaben- und Wortebene  50

9.3.2  Kontext des Reizmaterials  50

9.3.3  Sozialer Kontext  50

9.3.3.1  Das Honeyphänomen  50

9.3.3.2  Hypothese der „Unschärfe“  51

9.3.3.3  Die Wahrnehmungsabwehr  51

9.3.3.4  Akzentuierung der Wahrnehmung  51

9.3.4  Kulturelle Einflüsse auf die Wahrnehmung  53

9.3.5  Motivationale Einflüsse auf die Wahrnehmung  53

9.3.6  Interindividuelle Einflüsse auf die Wahrnehmung  53

10  Wahrnehmungstypologien  54

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10.1  Typologie der Integration  54

10.1.1  Die eidetische Veranlagung  55

10.1.2  Feldabhängigkeit und -unabhängigkeit  55

11  Zusammenfassung  56

11.1  Sinnesphysiologie im Bereich der visuellen Wahrnehmung  56

11.2  Sinnesphysiologie im Bereich der akustischen Wahrnehmung  57

12  Literatur  59

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1 Einleitung

Mit der Erforschung der Wahrnehmung begann man bereits zu den Anfängen der Psychologie Ende des 19. Jahrhunderts (Guttmann, 1996). Die Wahrnehmung basiert auf sehr komplexe Mechanismen, die ich anhand der optischen Wahrnehmung kurz erläutern möchte: Auf der Netzhaut entsteht kein zweidimensionales Bild der Wirklichkeit. Der physikalische Reiz wird bei der Netzhaut von zweidimensionalen angeordneten Rezeptoren aufgenommen. Anschließend wird er über Ganglienzellen und deren Axone als „nervöser“ Impuls weitergeleitet. Aufgrund dessen entwirft der Organismus seine eigene Wirklichkeit (Kalat, 1995). Um die Informationsverarbeitung der Wahrnehmung leichter verständlich zu machen wird diese in Teilprozesse, genannt Ebenen der Wahrnehmung, unterteilt:

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2 Ebenen der Wahrnehmung

Man unterscheidet drei Ebenen der Wahrnehmung:

2.1 Ebene der Empfindung

Empfindung entsteht durch die Stimulation eines Rezeptors, wodurch neuronale Impulse ausgelöst werden. Dies verursacht die noch „unverarbeitete“ Erfahrung eines Gefühls oder eine Kenntnis von Bedingungen innerhalb und außerhalb des Körpers. Auf dieser Ebene wird daher physikalische Energie in eine neurale Aktivität von Gehirnwellen umgewandelt.

Die Erforschung der Empfindungen ist Aufgabe der Sinnesphysiologie und der Psychoakustik (Guttmann, 1996; Zimbardo, 1995; Anderson, 1995).

2.2 Ebene der eigentlichen Wahrnehmung

Hier wird das Außenliegende „wahr-„genommen. Dazu werden Elemente mit Hilfe von Organisationsprinzipien zu Einheiten zusammengefasst, wodurch eine dreidimensionale Sicht, die Tiefenwahrnehmung, möglich wird. Zudem laufen Verarbeitungsprozesse der Konstanz ab, die es uns ermöglichen unterschiedlich weit entfernte, gleich große Objekte als tatsächlich gleich groß wahrzunehmen.

Mit Hilfe der Verarbeitungsprozesse der Organisation, Tiefe und Konstanz können somit Merkmale eines Gegenstandes vorverarbeitet werden. Sie sind die Voraussetzung für den Prozess der Mustererkennung, welche den nächsten Schritt, die Klassifikation, ermöglicht (Guttmann, 1996; Zimbardo, 1995; Anderson, 1995).

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2.3 Ebene der Klassifikation

Hier wird das Wahrgenommene in vertraute Kategorien eingeordnet. Es treffen dabei „datengesteuerte“ (Bottom-up) auf „hypothesen-/ vorstellungsgeleitete“ Verarbeitungsprozesse. Am Schnittpunkt dieser beiden Prozesse findet die Klassifikation statt:

Klassifikation bedeutet daher beispielsweise, dass „Bild“ als Gemälde zu erkennen und vielleicht auch als solches eines bestimmten Malers (Guttmann, 1996; Zimbardo, 1995; Anderson, 1995).

Quelle: http://www-dpmi.tu-graz.ac.at/~neuper/files/Wahrnehmung.pdf

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3 Die Sinnesphysiologie

3.1 Die Sinnesphysiologie der optischen Wahrnehmung

Ihre Aufgabe ist es zu untersuchen, wie biologische Mechanismen physikalische in neurale Ereignisse umwandelt werden. Ihr Ziel ist es, den Weg von der physikalischen Energie bis zur Sinnesempfindung auf neuraler Ebene zu erklären (Guttmann, 1996).

3.1.1 Das visuelle System

Das visuelle System zählt zu den wichtigsten Sinnen des Menschen. Um effektiv funktionieren zu können muss es über eine hohe Reizselektivität verfügen können. Nur elektromagnetische Schwingungen mit einer Wellenlänge von 380 bis 750 Nanometer dürfen erregungsbildend wirken. Dies entspricht einem Farbspektrum von violett bis rot (Guttmann, 1996).

Quelle: www.seilnacht.tuttlingen.com/ Lexikon/Licht.htm

Zudem muss eine Differenzierung der eintreffenden Strahlen nach Frequenz, Intensität und Richtung durchgeführt werden.

Sieht man sich die Entwicklung des optischen Systems an und vergleicht es mit anderen Spezien, so erkennt man, dass die Empfindsamkeit für elektromagnetische Schwingungen an bestimmte Differenzierungen gebunden sein muss. Beispielsweise können einfachere Lebewesen wie Regenwürmer Lichtreize mit Hilfe des gesamten Körperepithels wahrnehmen. Jedoch findet man bei den meisten Lebewesen Mechanismen zur Erhöhung der Selektivität, wie z.B. die Konzentration lichtempfindlicher Elemente in bestimmten Körperregionen (Augenflecken) oder das

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Einsinken des Rezeptorepithels zu einer Sehgrube. Der nächste Schritt ist eine Verengung der "Sehöffnung", wodurch Richtungssehen ermöglicht wird. Vor allem Wirbeltiere haben eine erhöht Sehschärfe durch Linsensysteme (Guttmann, 1996).

Das menschliche Auge besitzt die Fähigkeit die Linse zu krümmen. Diese Akkomodation ermöglicht es sowohl Dinge in unmittelbarer Nähe, als auch sehr weit entfernte Objekte scharf zu sehen. Zudem besitz unser Auge die Fähigkeit zur Adaption. Dies bedeutet, dass es sich auf verschiedene Reizintensität einstellen kann (Zimbardo, 1995).

3.1.2 Das menschliche Auge

Quelle: www.seilnacht.tuttlingen.com/ Lexikon/Licht.htm

Das menschliche Auge funktioniert wie eine Lochkamera (Anderson, 2001):

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Ein einfallender Lichtstrahl dringt zuerst durch die Hornhaut, die durchsichtige oberste Schicht des Auges, auch Cornea genannt. Danach durchläuft er die Pupille, eine Öffnung in der undurchsichtigen Iris. Die Iris oder Regenbogenhaut ist ein die Pupille umgebender Muskelring. Sie kontrolliert die Menge des einfallenden Lichtes durch entsprechende Kontraktion. Zudem enthält die Iris Pigmente, die ihr die Augenfarbe verleihen. Die Pupillenweite verändert sich aber nicht nur durch Licht sondern auch bei emotionalen Reaktionen, geistige Anstrengung, Konzentration etc. Nach der Iris passiert der Lichtstrahl die Linse, welche in eine flexible Membrankapsel eingebettet ist. Ihre Form (flach, entspannt, gekrümmt oder verdickt) wird durch den sie umgebenden Ziliarmuskel reguliert, wodurch die Akkomodation ermöglicht wird. Durch den Glaskörper hindurch trifft der Strahl auf die Retina, auch Netzhaut genannt. Um ein Bild auf der Retina zu fokussieren muss das Licht zum Zentrum des Auges hin gebrochen werden. Hierzu dient einerseits die Krümmung der Hornhaut, andererseits die Linse, die das Lichtmuster auf den Kopf stellt. Die Netzhaut ist eine komplexe Membran, die aus bis zu 10 unterschiedlichen Zellschichten besteht. Die Information der Lichtwellen werden dort in neurale Impulse umgewandelt, die im Gehirn verarbeitet werden können. In der Netzhaut beginnt die Interpretation der ankommenden Reize.

Netzhaut kann in drei Hauptschichten von Zellen unterteilt werden (Zimbardo, 1995):

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Quelle: http://www.medizinfo.de/augenheilkunde/bildseiten/retina.htm

Quelle: www.seilnacht.tuttlingen.com/ Lexikon/Farbe/Farbe.html

- Photorezeptoren:

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Sie sind lichtempfindliche Sinneszellen und am weitesten von der Pupille entfernt. Man unterscheidet hier zwischen Stäbchen und Zapfen. Sie sind das Verbindungsstück zwischen der "hellen Außenwelt" des Lichts und der "dunklen Innenwelt" der neuronalen Prozesse und visuellen Empfindungen. Man schätzt, dass sich rund 125 Millionen Stäbchen in der Peripherie der Retina und 3 bis 6 Millionen Zapfen im Zentrum der Netzhaut befinden.

- bipolare Zellen

Sie liegen in der Mitte zwischen Photorezeptoren und Ganglienzellen. Ihre Aufgabe ist es, die Impulse zahlreicher Rezeptoren miteinander zu verbinden und die sich daraus ergebenden Resultate an die Ganglienzellen weiterzuleiten. Sie besitzen einen Dendriten mit zahlreichen Verzweigungen, ein Axon und ein Endköpfchen. Weiters unterteilt man sie in "On" und "Off" Zellen.

- Ganglienzellen

Diese sind der Pupille am nächsten. Jede dieser Zellen integriert die Signale mehrerer bipolarer Zellen zu einer einzigen Impulsrate. Auch sie unterteilen sich in "On"- "Off"-Zellen. Die Axone der Ganglienzellen bilden zusammen den Sehnerv (nervus opticus), welcher visuelle Information aus dem Auge zum Gehirn transportiert. Die Stelle, an welcher der Sehnerv das Auge verlässt wird als blinder Fleck bezeichnet. Dies ist die einzige Stelle im Auge, an welcher sich keine Rezeptoren befinden. Die durch diesen Fleck fehlende Information wird einerseits durch das andere Auge und andererseits durch das Gehirn kompensiert.

Im Zentrum der Netzhaut befindet sich die Sehgrube beziehungsweise Fovea. An dieser Stelle sieht man am schärfsten sowohl die Farb- als auch das räumliche Sehen betreffend. Diese Stelle ist dicht mit Zapfen bei völligem Fehlen von Stäbchen besetzt. Jedem Zapfen ist hier eine eigene bipolare Zelle zugeordnet (Kalat, 1995). Die 125 Millionen Stäbchen und 3 bis 6 Millionen Zapfen fungieren als Rezeptoren. Sie übertragen die Erregung auf die bipolaren Zellen, von welchen sie zu den rund 1 Million Ganglienzellen weitergeleitet werden. Letztere bilden den Sehnerv und leiten den Impuls zu höheren Verarbeitungsmechanismen im Gehirn weiter (Guttmann, 1996).

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