wozu dient wahrnehmung?
sensorischen informationen einen sinn zu geben um zielgerecht zum überleben zu handeln
definition visuelle wahrnehmung?
die summe der prozesse, mit deren hilfe wir informationen und wissen über externe objekte und ereignisse gewinnen
Wahrnehmung ist...
...subjektiv, konstruiert (ein konstruktiver prozess), erfahrungsabhängig (in der erzeugung von bedeutung) und kontext- und kulturabhängig (situation und jeweilige kultur)
erkläre die drei stufen der wahrnehmung
1. sensorische prozesse -> umwandlung von physikalischer energie in erkennbare codierung für gehirn (erwartungen, annahmen, wissen, sprache) 2. perzeptuale organisation -> zusammenfügen von sensorischen informationen zu einer einheitlichen wahrnehmung (organisation, tiefe, konstanz) 3. => identifikation/wiedererkennung -> den "perzepten" auf grundlage von erfahrung und erinnerung beteutung zuweisen!
erkläre bottom-up und top-down verarbeitung
bottom-up: stimulation der umgebung -> empfindung -> perzeptuelle organisation -> identifikation (= datengesteuert informationsverarbeitung, analyse, die mit sinnesrezeptoren beginnt und aufsteigent bis zur sensorischen information durch das gehirn erfolgt) top-down: mentale prozesse -> identifikation -> perzeptuelle organisation (= konzeptgesteuerte Informationsverarbeitung, gesteuert durch höhere mentale prozesse => durch erfahrung und erwartung wird information interpretiert)
liste die areale im visuellen kortex und erkläre grob
posteriorer parietalcortex, prästriärer cortex, primärer visueller cortex (area striata), inferotemporaler cortex -> im visuellen kortex liegen etwa 500 millionen nervenzellen, die funktionelle einheiten bilden, die jeweils bestimmte aufgaben übernehmen-> gruppen reagieren z.B. nur auf hell-dunkel-kontraste, bestimmte farbkombinationen etc.-> diese eindrücke vergleicht das gehirn mit gespeicherten bildern, wodurch wiedererkennen möglich ist-> gesamteindrücke => wahrnehmung von form, farbe, bewegung, muster und formen
erkläre den aufbau des auges
Linse: reflektiertes licht wird hier gebündeltZiliarkörper (ringförmiger Muskel): verändert krümmung der linse so, dass objekt scharf abgebildet wird (akkomodation)Iris: regelt einfallende lichtmenge (adaption)Sehachse: dort liegt fixiertes objekt und wird auf fovea abgebildetFovea (Centralis): bereich des schärften sehens auf retinaRetina (Netzhaut): lichtisgnale werden durch chemische reaktionen in sensorische informationen umgewandeltGlaskörper: gallenartige masse, die augeninneres ausfüllt (außer vordere/hintere augenkammer)Sehnerv: leitet neuronale informationen aus retina ans gehirnPapille (blinder Fleck): keine rezeptorzellen, wo sehnerv das auge verlässt -> keine wahrnehmung möglichCornea (Hornhaut)
die netzhaut (bipolarzellen, ganglienzellen und sehnerv)
licht löst photochemische reaktion in stäbchen und zäpfchen aus -> das aktiviert bipolarzellen -> diese aktivieren ganglienzellen, die zusammen laufen und den sehnerv bilden -> im sehnerv leiten rund eine million fasern die signale weiter ans gehirn
die netzhaut (stäbchen und zapfen)
stäbchen: sehr lichtempfindlich (dämmerungssehen), erkennen schwarz/weiß und ermöglichen peripheres sehen zapfen: ermöglichen detailsehen (weil verhältnis 1:1 und 1:6, nicht wie bei stäbchen), können farben unterscheiden und sind in der fovea konzentriert (zapfen sind in der fovea 1:1 mit einer ganglienzelle verbunden, in der peripherie 1:6)
die netzhaut (allgemeine informationen)
-> ca. 120 stäbchen aktivieren eine ganglienzelle (konvergenz), 1:1 bei zapfen -> retinotrope organisation: reize, die in benachbarten bereichen der retina präsentiert werden, erregen benachbarte neuronen -> fovea: nur zapfen, peripherie: stäbchen und zapfen, wobei es viel mehr stäbchen gibt!!
allgemeine informationen zu licht und sehen
-> wir sehen objekte, wenn sie lichtwellen reflektieren, wobei sich die farben aus der zusammensetzung der reflektieren lichtwellen ergeben -> lichtbrechung an objektkanten gibt uns information über objektbeschaffenheit (3D) -> wir sehen elektromagnetische wellen zwischen 400 und 700 nanometern wellenlänge
wie steigert sich die lichtempfindlichkeit des auges?
durch regeneration lichtempfindlicher pigmente
was ist adaption?
die anpassung des organismus an die umwelt -> anpassung der lichtempfindlichkeit des auges an die umwelt!
von der netzhaut zum gehirn - der sehnerv im detail
sehnerv: ca 1 million axone der ganglienzellen bilden den sehnervchiasma opticum: hier kreuzen sich die nasenseitigen sehnerven -> es enstehen repräsentationen des rechten und linken gesichtsfelds im jeweils anderen visuellen kortexprätektale region: einige fasern enden in diesem bereich des mittelhirns, das die augenreflexe steuertcoliculi superiores: teil des mittelhirns, das augenbewegungen und komplexe reflexe mit gehör koordiniertcorpus geniculatum laterale (CGL): teil des thalamus: starke vernetzung mit formatio reticularis und dem visuellen kortex, analyse von bewegung und objektqualität, abbildung analog zur retina (retinotopie)tractus opticus: leitet informationen zum visuellen kortexvisueller kortex: primärer: analyse auf farbe, orientierung, bewegung und räumlichkeit, dann weiterverarbeitung im übrigen kortex
erkläre die zwei zentralen bahnen der visuellen verarbeitung
ventraler strom (Was?): Pfad über den Temporallappen, der Objekte und Gesichter wahrnimmt und erkennt, Kontraste sieht und Formen und Farben wahrnimmt (vision for perception - sehen fürs wahrnehmen) dorsaler strom (Wo?): pfad über den parietallappen, der reize lokalisiert, bewegungen wahrnimmt, sich orientiert, auge und hand koordiniert, und für das visuell gelenkte verhalten zuständig ist (vision for action - sehen fürs handeln)
wie wird der großteil der visuellen information verarbeitet?
- der größte teil der visuellen information erreicht den primären visuellen kortex über das CGL. im primären visuellen kortex wird sie dannn verarbeitet und auf mehrere verarbeitungswege verteilt -> diese führen dann getrennt zu verschiedenen funktionalen arealen des sekundären visuellen kortex und schließflich zum assoziationskortex.
was passiert, wenn ventraler oder dorsaler strom geschädigt sind?
läsionen des ventralen stroms führen zu visuellen AGNOSIEN (Objekterkennung ist gestört) läsionen des dorsalen Stroms führen zu komplexen visumotorischen Einschränkungen = ATAXIE (zeigen auf ein ziel oder greifen eines gegenstandes wird schwierig)
erkläre AGNOSIE
- agnosie ist eine störung des erkennens, ohne dass elementare defizite, wie aphasie etc. vorliegen - zwei arten: -> apperzeptive visuelle agnosien: verlust jeglicher objekterkennung (nur grundform), verhalten sich ähnlich wie blinde-> assioziative visuelle Agnosien: assioziationen zwischen wahrgenommenem objebt und bennenung des Objektes fallen schwer (schädigung in arealen nach V1)
erkläre PROSOPAGNOSIE
- prosopagnosie = unfähigkeit, menschen am gesicht wiederzuerkennen -> störung des visuellen erkennens, wobei weder sensorische, verbale oder intellektuelle defizite vorliegen (erkennung von menschen durch stimme, kleidung etc.) - URSACHE: schädigung des gehirns (schlaganfall, unfall) oder vererbung - formen: 1. man weiß, dass man ein gesicht sieht, es kann im gehirn aber nicht zugeordnet werden2. extremfall: prosopagnostiker können sich selbst nicht erkennen
was ist eine visuelle kante eigentlich?
die wahrnehmung des kontrasts zweier benachbarter stellen im gesichtsfeld -> kanten zwischen bereichen, die sich in ihrer helligkeit unterscheiden, sollten von uns möglichst gut wahrgenommen werden
erkläre laterale hemmung
- ein allgemeines verschaltungsprinzip im gehirn in dem sich benachbarte zellen gegenseitig hemmen um die gesamtempfindlichkeit zu erhöhen, um kanten besser zu erkennen - felder mit gleicher helligkeit: alle zellen werden gleichzeitig gehemmt- übergänge zu helleren bereichen: schwächere hemmung- übergänge zu dunkleren bereichen: stärkere hemmung => entstehung von mach-bändern durch kontrastverstärkung an den kanten -> dunklere felder am rand erscheinen heller und hellere dunkler- diese kontrastverstärkung entsteht durch laterale hemmung auf ebene der sehzellen -> ein rezeptor hemmt, wenn er feuert, seine benachbarten rezeptoren!
welche zwei größen werden beim helligkeitssehen unterschieden?
physikalische größe (messung mit photometer):illuminanz = leuchtdichte, menge, intensität des lichts, das auf ein objekt trifft (beleuchtungsstärke)luminanz = menge, anteil des reflektierten lichts, der das auge erreicht (reflektiertes licht)reflektanz = prozentsatz der lichtmenge, das vom objekt in richtung auge reflektiert wird (weiß: hohe, schwarz: niedrige reflektanz) psychologische größe (subjektiv empfundene helligkeit):brightness einer lichtquelle = wahrgenommene illuminanz (empfundene leuchtdichte)brightness einer oberfläche = wahrgenommene luminanz (empfundene helligkeit)lightness (farbhelligkeit) = wahrgenommene reflektanz (empfundener relexionsgrad)
was ist helligkeitskonstanz? wo gibt es noch ein derartiges konstanzerleben?
die wahrnehmung gleichbleibender lightness, trotz wechselnder beleuchtung und somit veränderung der luminanz bei transparenz gibt es auch derartiges konstanzerleben: objekte können gleiche luminanz haben, aber verschieden aussehen Experiment: Adelsons Schachbrett Illusion
erkläre zapfen und wellenlänge und den zusammenhang
- drei zapfen auf retina (blau, grün, rot), deren sehfarbstoff auf unterschiedl. wellenlängen besonders intensiv reagieren - sie werden durch farbreize unterschiedl. stark aktiviert und erzeugen so einen farbeindruck (3 zapfenarten beeinflussen sich um farbeindruck zu verstärken) - verschiedene farben nehmen wir wahr, wenn kombinationen von zapfen gereizt werden, unser gehirn versucht, farben als konstant unter versch. beleuchtungsstärken wahrzunehmen - helligkeitswahrnehmung ensteht aus summation von grünen und roten zapfen
erkläre dreifarben- und gegenfarbentheorie
dreifarbentheorie: jede farbe kann aus mischung von licht dreier versch., unabhängiger wellenlängen in unterschiedl. anteilen erzeugt werden => es gibt drei arten von farbsystemen in der retina gegenfarbentheorie: farben lassen sich nicht beliebig mischen (komplementäre nachbilder nach starren auf farben) => zwei arten von farb- und eine art von helligkeitsrezeptor, die jeweils komlementärfarben kodieren
was tun wir um sensorische infos in sinnvolle wahrnehmung umzuwandeln? erkläre!
wir organisieren die information: wir müssen objekte als dinge wahrnehmen, die sich von ihrer umgebung unterscheiden und eine sinnvolle konstante form haben, außerdem müssen wir ihre entfernung und bewegung erkennen - erkenntnis des 20. jhd.: eine reihe von empfindungen organisieren wir so, dass eine gestalt, also etwas ganzes ensteht! dabei ist das ganze mehr als die summe seiner teile
erkläre die figur-grund-beziehung
- wir nehmen jedes objekt (figur) als ein gebilde wahr, das sich von seinem hindergrund (grund) abhebt - beispiel: buch: wörter sind figur, weißes papier der grund - es gibt umkehrbare figur-grund-beziehungen
was sind gestaltgesetze?
gesetzmäßigkeiten, nach denen wir einzelne details zu einem sinnvollen größeren ganzen gruppieren
erkläre das gesetz der prägnanz oder die "gute gestalt"
es werden bevorzugt objekte wahrgenomen, die sich von anderen durch ein bestimmtes merkmal abheben (prägnanztendenz)
erkläre das gesetz der nähe
elemente mit geringen abständen zueinander werden als zusammengehörig wahrgenommen
erkläre das gesetz der ähnlichkeit
einander ähnliche elemente (farbe, form etc) werden von unserer wahrnehmung gruppiert.
erkläre das gesetz der kontinuität
reize, die eine fortsetzung vorangehender reize zu sein scheinen, werden als zusammengehörig wahrgenommen
erkläre das gesetz der geschlossenheit
unsere wahrnehmung füllt lücken, um ein vollständiges objekt zu schaffen
erkläre das gesetz des gemeinsamen schicksals/zusammenhangs
zwei sich gleichzeitig bewegende elemente werden als eine einheit wahrgenommen wenn 2 punkte die gleiche form haben und durch eine linie verbunden sind, nehmen wir sie als eine einheit wahr
was ist tiefenwahrnehmung?
tiefenwahrnehmung ist das sehen von gegenständen in drei dimensionen sie sorgt dafür, dass wir höhe, ENTFERNUNG und lage der gegenstände einschätzen können auf der retina bilden sich aber nur zweidimensionale bilder ab, aus denen wir dreidimensionale organisieren können
was sind monokulare hinweisreize der tiefenwahrnehmung?
entfernungsmerkmale, die jedes auge für sich allein erkennen kannbeispiele: relative größe: kleine objekte erscheinen weiter entferntverdeckung: verdeckt ein objekt ein anderes, erscheint es näherrelative klarheit: nähere objekte erscheinen klarer/schärfergrößengedächtnis: wissen um größe eines objektes, hilft bei entfernungseinschätzungrelative bewegung: bewegungen anderer objekte geben bei eigener bewegung hinweise auf entfernungzentralperspektive: parallele linien scheinen in der ferne zusammenzulaufen
was sind binokulare hinweisreize der tiefenwahrnehmung?
tiefenmerkmale, für die man beide augen zur hilfe nehmen mussbeispiele: retinale disparität: der augenabstand von 6 cm erzeugt verschobene bilder -> gehirn berechnet entfernung durch vergleich der beiden bilder der augen -> je größer die disparität (der unterschied) zwischen den bildern, desto näher das objekt konvergenz der augenmuskel: die augen drehen sich nach innen, wenn man nahe objekte fixiert -> gehirn erkennt konvergenzwinkel und berechnet den unterschied -> je stärker die einwärtsdrehung, desto näher das objekt
wie nehmen wir größen war?
- je weiter objekt von auge entfernt, desto kleiner sein abbild auf retina - objekte mit gleich großem abbild auf retina können entweder gleich groß und gleich entfert oder unterschiedlich groß und unterschiedlich entfernt sein -> sehwinkel allein reicht nicht zu größenbestimmung
was ist größenkonstanz?
die fähigkeit, einem objekt unabhängig von seiner entfernung immer die gleiche größe zuzuordnen
was ist wahrnehmungskonstanz?
die fähigkeit, objekte als unverändert wahrzunehmen, auch wenn sich die beleuchtung und die bilder auf der retina verändern (reiz verändert sich, aber wir sind in der lage, das objekt unverändert wahrzunehmen -> top down prozess)
objekterkennung durch bottom-up und top-down
(objektkonstanz ist erfahrungsabhängig)
bottom-up: automatische erkennung von objekten aufgrund der eigenschaften top-down: verarbeitung ergänzt wahrgenommenes um prototypische elemente um geschlossenheit zu erreichen bereiche des temporalen visuellen pfads antworten auf spezifische objektkategorien (hände, gesichter, häuser) -> große anzahl an gesichtsspezifischen arealen die auf bestimmte gesichter, gesichtsausdrücke etc. spezialisiert sind
großmutterzellen
= spezialisierte zellen, die nur auf spezifisches objekt reagieren inzwischen ist diese spezialisierung von der vorstellung einer repräsentation durch aktivitätsmuster von gruppen von neuronen abgelöst worden
