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Kognition und Wahrnehmung (Subject) / Introduction to Vision 3 (Lesson)
alles zu Sehen im Rahmen der Wahrnehmung
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- Alles zu sehen mit Augen -wer bündelt das Licht und erzeugt Bild auf der Netzhaut? -was sind die beiden Brechungselemente des Lichts? -wie kann sich das Auge umstellen/anpassen? -Altersweitsichtigkeit -Kurzsichtigkeit -Weitsichtigkeit -wo sieht man nichts im Auge? -die Pupille bündelt das Licht und erzeugt ein Bild auf der Netzhaut -sie bricht das Licht mit den beiden Brechungselementen Hornhaut und Linse -das Auge kann sich mittels Akkommodation anpassen (Biegung der Linse) -> bei Fokussion auf Nahes wird sie rundlich, bei Fokussion auf Enferntes wird sie lang Altersweitsichtigkeit = Presbyopie, Abstand des Nahpunktes nimmt zu (Altersweitsichtigkeit), Elastizität der Linse nimmt ab Kurzsichtigkeit = Myopie, der Augapfel ist zu lang und Licht wird vor der Retina gebündelt Weitsichtigkeit = Hyperopie, der Augapfel ist zu kurz und das Licht wird hinter der Retina gebündelt -blinder Felck: hier treten retinale Axone der Ganglienzellen (Sehnerv) aus dem Auge aus -bleibt unbemerkt -nachts gibt es einen weiteren blinden Fleck, dort wo die ganzen Zapfen sind (Fovea centralis), die für das Farbsehen zuständig sind, was sich jedoch nachts erübrigt
- wann kann sehen stattfinden? wenn die Sehpigmente der Rezeptoren Licht in Elektrizität umwandeln
- Krankehiten des Sehsystems Retingitis pigmentosa: Tunnelblick, Stäbchen arbeiten schlecht, vererblich (Sehen in der Peripherie ist stark eingeschränkt Makuladegeneration: Zapfen arbeiten nicht, Gesichtsfeldausfall (Zentrum des Sichtfeldes ist dunkel)
- Dunkeladaptation -Dunkeladaptation: bei plötzlicher Dunkelheit sieht man anfangs nur schwer etwas, später Erhöhung der Empfindlichkeit und bessere Sehleistung -Vorgang verläuft in 2 getrennten Stufen: 1. schnelles Anfangsstadium, in dem die Zapfenadaptieren und 2. langsameres Stadium, in dem die Stäbchen adaptieren -Um also eine Dunkeladaptation herstellen zu können, muss man zunächst eine Helladaptation hervorrufen -dann Dunkelheit: Dunkeladaptationskurve (= abfallend, d.h. gesteigerte Empfindlichkeit)Empfindlichkeit des dunkeladaptierten Auges ist etwa 100.000 mal höher als die Empfindlichkeit des helladaptierten Auges -Fallende Kurve zeigt, dass Empfindlichkeit in 2 Phasen steigt: im schnellen Anfangsstadium adaptieren die Zapfen (3-4 min), dann erreicht die Kurve ein Plateau, nach 7-10 min nimmt die Empfindlichkeit wieder zu. Im zweiten, dem langsameren Stadium adaptieren die Stäbchen (20- 30 min). Außerdem sieht man in der Dunkelheit keine Farben, weil nur noch die Stäbchen adaptieren- Kohlrausch-Knick: 7 min nach Beginn der Dunkeladaptation: Stäbchen empfindlicher als Zapfen- Geschwindigkeit der Sensitivitätsanpassung im Dunkeln abhängig von Regeneration derSehpigmente-Sehpigmentbleichung bei Lichteinfall (Trennung von Retinal & Opsin), Regeneration im Dunkeln
- Spektrale Hellempfindlichkeit / Farbsehen -Farbwahrnehmung des Lichtes ändert sich mit seiner Wellenlänge- kurzwelliges Licht erscheint blau, mittelwelliges Licht erscheint grün oder gelb undlangwelliges Licht erscheint orange oder rot (400-700nm=adäquater Reiz)- bevorzugter Bereich: gelb, besonders sensitiv 580-590nm -vergleicht man die Kurve der spektralen Hellempfindlichkeit für das Zapfensehenmit der für das Stäbchensehen: Stäbchen höhere Empfindlcihkeit für kurzwelliges Licht als Zapfen (Stäbchen sind am empfindlichsten für Licht mit einer Wellenlänge von 500nm und die Zapfen für Licht mit 560nm, daher sehen wir während der Dunkeladaptation zunehmend mit den Stäbchen) -photopisches Sehen: Farbensehen bei Tageslicht, sehr detailliert- mesopisches Sehen: im Verlauf der Dämmerung, Farbeindruck verliert sich, Sehschärfenimmt ab-skotopisches Sehen: Sehen bei Dunkelheit, geringe Sehschärfe es gibt 3 verschiedene Absorptionsspektren der drei menschlichen Zapfenpigmente(Trichromat=3 Rezeptoren): -das kurzwellige Zapfenpigment absorbiert am besten Licht von 419nm- das mittelwellige Zapfenpigment von 531nm-das langwellige Zapfenpigment von 558nm- die spektrale Hellempfindlichkeitskurve der Zapfen geht auf die gemeinsame Aktivität aller drei Zapfenpigmente zurück
- Neuronale Verarbeitung durch Konvergenz, Hemmung und Erregung -Netzwerke können durch die Kombination von Konvergenz, Erregung und Hemmung dieInformation so verarbeiten, dass sie selektiv auf bestimmte Reizmerkmale empfindlich sind - Stäbchen: hohe Sensitivität durch Konvergenz - Zapfen: hohe Detailliertheit durch Einzelschaltung zu Ganglion
- Laterale Inhibition Erklärung Funktion Bsp: Erklärung: -Hemmung benachbarter Zellen geschieht proportional zur eigenen Rezeptorerregung --> Erzeugung von Macheschen-Bändern Funktion: -Klassisches Experiment: Untersuchung der lateralen Inhibition am Pfeilschwanzkrebs:Lichtreizung der benachbarten Rezeptoren hemmt die Entladung des Rezeptors A, der untersuchtwurde -> diese Hemmung = laterale Inhibition -> dient der Kontrastverschärfun Hermann-Gitter: an den Kreuzpunkten sieht man graue Flecken, wenn man sie nicht fixiertErklärung: laterale Inhibition--> On-Zentrum-Neurone mit inhibitorischem Umfeld, antagonistische Schaltung (laterale Inhibition imOff-Feld hemmt Neuron im On-Feld; an Kreuzpunkten mehr Hemmung vorhanden als in Fluren)
- Mach’sche Bänder: an Stellen wechselnder Helligkeit wird das Intensitätsgefälle verstärkt, man sieht Mach’sche Bänder weiteres Bsp. für laterale Inhibition
- Laterale Inhibition und Simultankontrast: Laterale Inhibition und Simultankontrast: -man nimmt Quadrate auf verschiedenen Hintergründenals verschieden wahr, obwohl sie physikalisch identisch sind-> Stimulierung von Rezeptoren durch Hellen Hintergrund, starke Hemmung des Quadrats-> wenig Stimulation hingegen bei dunklem Hintergrund, schwache Hemmung
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