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Laterale Inhibiton

Psychophysik: Wahrnehmungsschwellen

→ erregte Neuronen der Netzhaut hemmen benachbarte Neuronen um einen Bruchteil der eigenen Erregung. Folge: es kommt zu einer verzerrten Repräsentation. Die Repräsentation des lichtintensiveren Bereichs fällt an der Grenze zu einem Bereich geringerer Reizintensität stärker aus als die Repräsentation des lichtintensiveren Bereichs, der weiter von der Grenze entfernt liegt. Es kommt somit zu einer Kontrastverstärkung an der Grenzfläche.

Grenzmethode

Reizverfahren

Diskret/ Kontinuierlich Richtung

Auf- u. Absteigend

diskret

→ Kurz gesagt: an Stellen, wo auf dunkel trifft, kommt es zu einer Verstärkung des Kontrastes Warum wirkt ein Quadrat dunkler als der andere? Die stärkere Lichtstimulation der Rezeptoren, auf welche der weiße Rahmen projiziert wird, könnte, im Vergleich zur Stimulation durch den schwarzen Rahmen, zu einer stärkeren Obwohl die mittleren Hemmung der Zellen führen, die das mittlere Quadrate in beiden Fällen Quadrat repräsentieren.! objektiv denselben Die gegenseitige Hemmung führt zu einer Grauton aufweisen, Eingrenzung der Erregung im erscheint das rechte dunkler als das linke. Zentralnervensystem, kompensiert Unschärfen und verstärkt den Kontrast. Auffällig ist hier, dass der Effekt der Helligkeitstäuschung nicht in erhöhtem Maße die Randbereiche der inneren Flächen betrifft. Stattdessen ergibt sich für die beiden inneren Quadrate der Eindruck von zwei homogenen Grauflächen. Es ist denkbar, dass laterale Hemmung auch über weite Strecken wirksam werden kann – und so die mittleren Bereiche der Quadrate ebenso erreicht wie ihre Ränder. Es ist jedoch auch möglich, dass wir es in diesem Beispiel mit einem weiteren Prozess zu tun haben, der die wahrgenommene Helligkeit der Randbereiche auf die gesamte Fläche ausdehnt. Warum handelt es sich hierbei nicht um laterale Inhibition? Abbildung 8 zeigt ein Beispiel für eine Helligkeitstäuschung unter sehr ähnlichen äußeren Reizbedingungen, wie denen bei Abbildung 7. Dieses lässt sich aber nicht in einfacher Weise durch laterale Hemmung erklären. Wiederum weisen die beiden mittleren Figuren objektiv denselben Grauton auf, wiederum werden sie als unterschiedlich hell wahrgenommen. Dieses Mal aber erscheint die von den vier dunklen Flächen umgebene Figur dunkler; es ergibt sich also der genau gegenteilige Eindruck, der aufgrund lateraler Hemmung zu erwarten wäre. Dieser Eindruck geht offenbar darauf zurück, dass die Grauflächen in einer anderen Tiefenebene als die vier Quadrate gesehen werden. Der Simultankontrast bezieht sich offenbar auf ihr Umfeld in dieser wahrgenommenen Ebene, welches ebenfalls als von den vier Quadraten verdeckt erlebt wird. Da dieses Umfeld im Netzhautbild einen geringeren Teil der Nachbarschaft ausmacht als die Quadrate, lässt sich die Täuschung nicht auf laterale Hemmung zwischen benachbarten Ganglienzellen zurückführen; entscheidend für den Wahrnehmungseindruck ist die Interpretation der (räumlichen) Zugehörigkeit.

Herstellungsmethode

Konstanzmethode

Auf- u. Absteigend variierend

zufällig

kontinuierlich

diskret

Absolute Schwelle

- unterschwellig bis Mittelwert der VP Reiz erkennt verschiedenen - überschwellig bis Durchgänge VP keinen Reiz mehr erkennt

Vorteile

Nachteile

- direkte Methode Fehler: - einfache Durchführung Gewöhnung - geringer Aufwand Erwartung

VP oder Leiter stellt Durch Mittelung - Beobachter handelt so ein, dass er bzw. Durchschnitt - sehr schnell gerade noch bzw. nicht mehr wahrnimmt

- Ungenau - hoher technischer Aufwand

Reize nicht als Verlauf, sondern zufällig

- Zeitaufwändig - Voruntersuchung

Reizintensität, die - Genauste Methode mit 50% Häufig. - zuverlässig erkannt wird - universell - geringer techn. Aufw.

! Gruppierungsfaktoren: Gestaltgesetze 1. Nähe: näher beieinander liegende Elemente werden bevorzugt" # als zusammengehörig wahrgenommen (ohneLeertaste)" 2. Ähnlichkeit: Elemente die einander in bestimmter Weise ähnlich" # sind, werden zusammen gruppiert" 3. Gute Fortsetzung: Linien werden immer so gesehen, als folgten" # # sie dem einfachsten Weg. Kreuzen sich zwei" # # Linien, so gehen wir nicht davon aus, dass der" # # Verlauf der Linie einen knick macht, sondern" # # wir sehen zwei gerade durchgehende Linien"

4. Gemeinsames Schicksal: Elemente, die sich im selben Bewegungszustand" # # befinden, werden als zusammengehörig wahrgenommen. ! z.B. Laola-Welle 5. Symmetrie u. Parallelität: Elemente, die symmetrisch oder parallel zugeordnet sind," # # werden bevorzugt zusammen gruppiert als Elemente die" # # # ohne Struktur im Raum vorhanden sind."

6. Geschlossenheit: Elemente, welche eine geschlossene Form ergeben, werden" # # bevorzugt zusammen gruppiert.

Figur-Grund-Trennung! 3 Einflussfaktoren nennen und kurz erklären

! Größe

Reizbereich geringerer Größe wird als Figur wahrgenommen. Es sollte uns z.B. leichter fallen, bestimmte Bereiche als Figur wahrzunehmen anstatt als Hintergrund

Konvexität

Konvexe Bereiche werden bevorzugt als Figur wahrgenommen

Orientierung

Vertikale u. horizontale Strukturen werden häufiger als Figuren wahrgenommen als schräg stehende

Beschreiben Sie den Vergrößerungsfaktor und seine Funktionen Ausgedehnte kortikale Repräsentationen von Sinnesinformationen, die aus besonders empfindlichen Bereichen des Rezeptororgans stammen (z.B. Fovea für visuelle Wahrnehmung und Fingerkuppen für taktile Wahrnehmung)." Damit stehen für die Analyse der mit der Fovea fixierten Bildanteile mehr Gehirnzellen zur Verfügung → Somatosensorischer Homunkulus" FLB: Reizinformationen, die aus der Bereich der Fovea stammen, nehmen in der Sehrinde einen weit aus größeren Platz ein als Reizinformationen, die aus extrafovealen Netzhautbereichen mit vergleichbarer Größe stammen." Die Größenverhältnisse der Repräsentation im visuellen Kortex spiegeln damit die unterschiedliche Auflösungsfähigkeit der entsprechenden Netzhautbereiche wider. " Kurz gesagt: Fovea nimmt nur einen kleinen Teil der Retina ein, ist aber im Kortex überrepräsentiert.

Tiefenhinweise/ Tiefencues 5 Tiefenhinweise nennen und erklären Verdeckung Verdeckt ein Objekt teile eines anderen, so muss sich das verdeckte Objekt hinter dem verdeckenden, also in weiterer Entfernung zum Betrachter befinden. Relative Größe im Blickfeld Von gleichartigen Objekten sind diejenigen, die ein größeres Netzhautbild hervorrufen, weniger weit entfernt.

Relative Höhe im Blickfeld Gegenstände, die weiter oben im Gesichtsfeld sind (also an höherer Position), werden als weiter entfernt gesehen. Ist eine Horizontlinie vorhanden, so dreht sich der Mechanismus um. (Mondtäuschung) Lineare Perspektive Bei einem linear-perspektivischen Bild konvergieren (zusammenlaufen) die Linien in der Ferne, die möglicherweise parallel verlaufen. Je größer die Entfernung, desto stärker die Annäherung. (Eisenbahnschienen-Effekt) Texturgradient Mit zunehmender Distanz werden die Texturen feiner

Relative Klarheit Licht von weiter entfernten Objekten muss einen größeren Teil der Atmosphäre durchwandern. Unscharfe Objekte werden deshalb als weiter entfernt wahrgenommen. Ein Objekt im Nebel sieht deshalb weiter entfernt aus als ein Objekt, das man klar und deutlich sehen kann. Bei Föhn sind die Berge zum greifen nah.

Reafferenzprinzip erklären. Wofür ist es gut? Durch das Reafferenzprinzip lässt sich erklären, warum z.B. bei einer Augenbewegung die Umwelt unbeweglich wahrgenommen wird, obwohl die Vorgänge auf der Netzhaut sich nicht von einer Bewegung der Umwelt unterscheiden.

Weber ́ sches Gesetz (7) =Konstantes Verhältnis von Unterschiedsschwelle und Intensität des Ausgangsreizes.

Dem Reafferenzprinzip liegt die Annahme zugrunde, dass eine „Vorhersage“ gemacht wird, inwieweit sich das Netzhautbild durch eine geplante Augenbewegung verschieben würde.

Zwei Reize müssen sich um einen konstanten minimalen Prozentsatz (und nicht um eine konstante Größe) unterscheiden, damit der Unterschied zwischen ihnen wahrgenommen wird. FLB: Der Betrag der Intensität, in dem sich ein Vergleichsreiz von einem Ausgangsreiz unterscheiden muss, um als von diesem verschieden wahrgenommen zu werden, steigt proportional zur Intensität des Ausgangsreizes. Der eben merkliche Unterschied ΔS steht also zur absoluten Größe des Ausgangsreizes S in konstantem Verhältnis: ΔS/S=k=konst.

Entsprechen diese Veränderungen im Netzhautbild dieser Vorhersage, so ergibt sich kein Bewegungseindruck. Weichen die Veränderungen im Netzhautbild jedoch von der Vorhersage ab, so stellt sich der Eindruck von Bewegung ein. Das Reafferenzprinzip ermöglicht es dem zentralen Nervensystem, erwartete Reize auszublenden. Grundidee des Reafferenzprinzips ist, dass übermittelte Befehle (Efferenzen) an Muskeln als Kopie (Efferenzkopie) an das System weitergeleitet werden, welches die Informationen des zugehörigen Sensors (Afferenzen) verarbeitet. Diese Kopie wird nun mit der Antwort des Sensors auf die Efferenz, die sogenannte Reafferenz, verrechnet, und nur der Unterschied (Exafferenz) wird weitergegeben.

Beispiel: Die Muskeln des Auges bekommen den Auftrag, das Auge um 10° nach links zu drehen. Diese Information wird an ein Bildverarbeitungszentrum weitergeleitet, welches zudem von der Retina ein um 10° verschobenes Bild bekommt. Da beide Informationen zueinander passen, wird die Bildverschiebung durch die Efferenzkopie ausgelöscht und nicht wahrgenommen. Würde die Retina ein um 13° verschobenes Bild liefern, würde das Bildverarbeitungszentrum nur eine Verschiebung um 3° wahrnehmen, und nur diese Exafferenz wird an die höheren Wahrnehmungszentren weitergegeben.

Je intensiver die Vergleichsreize werden, desto größere Intensitätsdifferenzen sind zwischen ihnen nötig, um einen Unterschied wahrzunehmen.

!

Beispiel: Stell Dir vor, Du kommst in einen Raum, der durch 10 Kerzen beleuchtet ist. Wenn Du nun eine 11. Kerze anzündest, dann kannst Du den Helligkeitsunterschied wahrscheinlich noch gut wahrnehmen. Sind es aber am Anfang 100 Kerzen und Du machst die 101. Kerze an, dann ergibt sich wahrscheinlich kein Helligkeitsunterschied.

Signalentdeckungstheorie (6) Der Signalentdeckungstheorie zufolge erfolgt eine positive Antwort nur, wenn die mit einem Reiz einhergehende Empfindungsstärke einen kritischen Wert überschreitet, dessen Höhe auch durch Faktoren wie erwartete Konsequenz oder Motivation beeinflusst wird. Durch die Analyse positiver und negativer Antworten unter Bedingungen anwesender und abwesender Reize wird eine Schätzung dieser Antwortkriterien (Empfindungsstärke & Antworttendenz) vorgenommen. Die Signalentdeckungstheorie (Green & Swets, 1966; Wickens, 2002) bietet einen theoretischen Rahmen für die Ergebnisse aus einem Signalentdeckungsexperiment. Dieser Theorie zufolge wird ein spezifisches Muster dieser vier Antwortalternativen durch das Zusammenspiel der beiden Faktoren Empfindungsstärke und Antworttendenz hervorgebracht. ® liberal, konservativ Theoretische Annahmen der Signalentdeckungstheorie® Annahme der Verrauschung Die physiologische Verarbeitung wird auch bei identischen Verhältnissen, die durch einen Reiz am Rezeptororgan ausgelöst werden, nicht immer gleich sein. Diese unterschiedlichen Verarbeitungsprozesse können durch unterschiedliche Zufallsprozesse im Nervensystem erklärt werden, die die Verarbeitung beeinflussen. Da diese Prozesse innerhalb des Organismus liegen, spricht man auch von „innerem Rauschen“. Gibt man denselben Reiz in unterschiedlichen Versuchsdurchgängen vor, sollten sich demnach unterschiedliche Empfindungen einstellen. Durch das Zusammenspiel von inneren Zufallsprozessen, die die Empfindungsstärke teilweise erhöhen, teilweise verringern, ergibt sich in der Summe in einigen Fällen eine Erhöhung, in anderen Fällen eine Verringerung. Der Reiz müsste also im Vergleich zu der Empfindung, die sich ohne diese Prozesse eingestellt hätte, manchmal stärker, manchmal schwächer wahrgenommen werden. Man spricht hier auch von einer „Verrauschung“ (à z.B. durch Ensembles) des Signals. Mit „Signal“ wird in der Signalentdeckungstheorie der Reiz bezeichnet. Wahrscheinlichkeit für eine Empfindungsstärke Annahme: Die der Verrauschung zugrunde liegenden Prozesse treten unabhängig von der Intensität des vorgegebenen Reizes auf. Egal, ob ein Reiz hoher oder niedriger Intensität (oder im Extremfall gar kein Reiz) vorgegeben wird, das Rauschen ist immer im gleichen Ausmaß vorhanden. Die Wahrscheinlichkeit für eine bestimmte Empfindungsstärke ist somit in allen Bedingungen (nur Rauschen und Rauschen + Reizsignal) konstant. Die zugehörigen Wahrscheinlichkeitsverteilungen müssten also immer dieselbe Form und Streuung aufweisen, egal, ob es sich um einen Durchgang ohne Reizdarbietung handelt oder ob es sich um einen Durchgang mit Reizdarbietung handelt. Sie unterscheidet sich von der oberen Verteilung nur hinsichtlich ihrer Lage auf der x-Achse, und zwar verschoben um den Wert, um den die Empfindungsstärke durch den Reiz erhöht wird. Fragen aus dem FLB: In einem Signalentdeckungsexperiment mit insgesamt 400 Durchgängen wird in der einen Hälfte der Durchgänge ein Reiz vorgegeben, in der anderen dagegen nicht. Eine Versuchs-person erreicht 160 Treffer und 120 korrekte Ablehnungen. ! a) Wie viele Verpasser und wie viele falsche Alarme produziert diese Versuchsperson?! b) In welche Richtung (erhöhend oder vermindernd) müsste sich jeder der vier Werte ändern, wenn dasselbe Experiment mit einer anderen Versuchsperson durchgeführt werden würde, die dieselbe sensorische Empfindlichkeit, aber ein liberaleres Antwortkriterium aufweist? a) 40 Verpasser, 80 falsche Alarme ! b) Erhöhung der Treffer und falschen Alarme, Verminderung der Verpasser und korrekten Ablehnungen. Welches sind die kritischen Annahmen der Signalentdeckungstheorie hinsichtlich des Problems psychophysischer Untersuchungen, dass das Antwortverhalten einer Versuchsperson nicht allein von ihrer Sensitivität, sondern zudem von Entscheidungstendenzen bestimmt wird? Auf welche Weise lässt sich dieses Problem lösen? Der Signalentdeckungstheorie zufolge erfolgt eine positive Antwort nur, wenn die mit einem Reiz einhergehende Empfindungsstärke einen kritischen Wert überschreitet, dessen Höhe durch Faktoren wie erwartete Konsequenzen oder Motivation beeinflusst wird. Durch die Analyse positiver und negativer Antworten unter Bedingungen anwesender und abwesender Reize wird eine Schätzung dieses Antwortkriteriums vorgenommen....