Der Zusammenhang zwischen Wahrnehmungsgröße und Abstandsinformation

The link between percepted size and distance information

Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung …………………………………………………………………...3 1.1 Erklärungsversuche und Forschungsergebnisse der Gegenwart ……8 1.2 Zielrichtung und Abgrenzung der aktuellen Arbeit ………………..21 1.3 Intention und Erläuteru
Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung …………………………………………………………………...3 1.1 Erklärungsversuche und Forschungsergebnisse der Gegenwart ……8 1.2 Zielrichtung und Abgrenzung der aktuellen Arbeit ………………..21 1.3 Intention und Erläuterung der Versuchsreihen ………………….....25 2. Grundlagen und Methodiken bezüglich des subjektiven visuellen Wahrnehmungsraums …………………………………………………........27 2.1 Die nativistische und die empiristische Anschauung ………………27 2.2 Räumliche Anordnungen der wahrgenommenen Objekte …………31 2.3 Über die visuell vermittelte Richtungs- und Lagebestimmung …....33 2.4 Visuelle Auswertungen der korrespondierenden Netzhautstellen …42 2.5 Visuelle Auswertungen der disparaten Netzhautstellen …………...44 2.6 Die Größenkonstanzleistung ………………………………………47 2.7 Psychophysikalische Grundlagen und Schwellenwerte …………...50 2.8 Physiologische Grundlagen ………………………………………..54 3. Experimentelle Untersuchung ……………………………………………..60 3.1 Versuchsaufbau und Ablauf zur Durchführung der Experimente …60 3.1.1 Zusammensetzungen der Versuchsteilnehmer ……………66 3.1.2 Erläuterungen und Ablauf der 2 Versuchsreihen …………66 3.2 Graphische Darstellungen der Messergebnisse ……………………71 3.2.1 I.Versuchsreihe ……………………………………………71 3.2.2 II.Versuchsreihe …………………………………………...93 3.3 Auswertung und Aufbereitung der Messdaten …………………..102 3.3.1 Auswertungen der I.Versuchsreihe ……………………..102 3.3.2 Auswertungen der II.Versuchsreihe …………………….120 3.3.3 Fehlerbetrachtungen der Versuchsreihen I und II ………122 3.4 Diskussion der Messdaten ……………………………………….124 4. Zusammenfassung und Ausblick ………………………………………...135 Begriffsverzeichnis mit kurzer Erklärung.…………………………………...137 Literaturverzeichnis …………………………………………………….........141 Bildquellenverzeichnis ………………………………………………….......143 Als Fazit kann man folgendes zusammenfassend sagen: Die aufgestellte Arbeitshypothese wurde durch die beiden Versuchsreihen verifiziert, denn die Ergebnisse ergaben folgendes: - In den Messreihen der Versuchsreihe I ist jeweils ein Anstieg der eingestellten Größe, je mehr Abstandsinformationen zugelassen wurden, zu verzeichnen. Das bedeutet, der Anstieg wurde umso größer, desto größer die AID wurde. Auch waren in allen Messreihen die monokularen Größeneinstellungen, bei sonst konstanter AID, gegenüber der binokularen Größeneinstellung geringer. Bei Verringerung der Einstellentfernung wurden die Abweichungen zwischen den subjektiven und den objektiven Größen ebenfalls größer. Das heißt also, die subjektive visuelle Wahrnehmungsgröße ist von der AID wie folgt abhängig: Das visuelle System bewertet subjektiv die Wahrnehmungsgröße bei maximaler AID nach oben und relativ dazu, bei minimaler AID nach unten. - Dass die aufgestellten Parameter die AID bedingen, konnte durch die 1. Messreihe gezeigt werden, da der jeweilige Anstieg der eingestellten Größe, nur durch die Variation eines Parameters erfolgte. Die Querdisparation konnte aber hier nicht als Parameter der die AID bedingt isoliert untersucht werden. Bei den meisten Probanden ergaben sich sehr schnell Doppelbilder und erzeugten bei ihnen ein Unbehagen. Aber dennoch floss dieser Parameter als einflussnehmende Größe in den Konvergenzgrad mit ein. Das Netzhautbild konnte nur kombiniert mit dem psychologischen Gefühl der Nähe isoliert betrachtet werden. Damit die Voraussetzungen in beiden Versuchen gleich waren, wurde in der Versuchsreihe II unter gleichen Versuchsbedingungen wie in der Versuchsreihe I gemessen. Auch hier wurden die Abstandsinformationen von minimal bis maximal sukzessive zugelassen. Durch die Messdaten der Versuchsreihe II konnte eindeutig gezeigt werden, dass die Abstandsunterschiedsschwelle umso geringer ausfällt, desto mehr Abstandskriterien hinzukamen, also die AID erhöht wurde. Analog kehren sich die Verhältnisse um, wenn die AID erniedrigt wird. Durch diesen kausalen Zusammenhang zwischen der Abstandsunterschiedsschwelle des visuellen Systems und der Güte der AID bestätigt sich zusätzlich die Annahme, dass die eingeführten Parameter des Abstandes tatsächlich als solche zu betrachten sind und die AID konstituieren. Denn wären sie keine Konstituenten der AID, so müssten die Unterschiedsschwellen der Versuchsreihe II in etwa gleich sein. Da aber die Änderung der Randbedingungen sich auf die verwertbaren Abstandsinformationen bezogen und somit die AID jeweils geändert wurde, ist die aufgestellte Annahme über die Parameter, welche die AID bedingen, berechtigt. - Dass im orthostereoskopischen Bereich die subjektiven Größeneinstellungen gegenüber der Zentralprojektion am weitesten auseinander liegen, bestätigte sich durch alle Messreihen der Versuchsreihe I. In diesem Bereich existiert die maximale Unabhängigkeit der visuellen Wahrnehmungsgröße vom Gesichtswinkel. In diesem Bereich liegt eine sehr hohe Güte in der Größenkonstanzleistung des visuellen Systems vor. Dass die Größenkonstanz qualitativ dem aufgestellten Formalismus aus Annahme 2 genügt und die aufgestellte qualitative Relation sie beschreibt, konnte nicht gezeigt werden. Das begründet sich durch das Zustandekommen der Größenkonstanz. Sie resultiert bekanntlich aus einer Entfernungsänderung. Je nach dem, ob sich ein Objekt dem Beobachter nähert oder entfernt, setzt diese Bildgrößenkompensation ein. Von daher unterliegt sie einem dynamischen Prozess und kann dadurch mit Relation (2´) nicht beschreiben werden. - Mit der Relation 2´ kann man qualitativ die Unbestimmtheit in der visuellen Wahrnehmungsentfernung beschreiben und qualitativ erklären. Der Aspekt der Abstandsunterschiedsschwelle ist etwas verwirrend. Auf der einen Seite handelt es sich um eine Vermögensleistung des visuellen Systems, welches abhängig ist von den vorliegenden Abstandsinformationen, die ihrerseits die AID bedingen. Auf der anderen Seite bedingt die Abstandsunterschiedsschwelle die AID durch ihre Güte und Qualität, beeinflusst also umgekehrt auch die AID. In der Versuchsreihe 2 wurde auf die Vermögensleistung des visuellen Systems und deren Abhängigkeit von den Parametern eingegangen, die auch die AID bedingen. Dies diente dazu, zusätzlich zu zeigen, dass es sich bei diesen Parametern um Parameter handelt, welche die AID bedingen. Die Argumentationskette lautete wie folgt: Die Abstandsunterschiedsschwelle beeinflusst die AID. Die betrachteten Parameter beeinflussten die Abstandsunterschiedsschwelle, dass experimentell verifiziert wurde. Daraus folgte dann, dass eben diese Parameter auch die AID bedingen. Diese Argumentation diente nur als zusätzliches Hilfsmittel. Bei Punkt 4 sollte die Abstandsunterschiedsschwelle und ihr Einfluss auf die Unbestimmtheit hin betrachtet werden. Dies hat aber nur sekundäre Relevanz, da hier die Anwendung der Relation 2´ im Vordergrund stand. - Ob die Fitting-Funktion, welche die Messdaten der Versuchsreihe I approximierte, sich als Algorithmus für die Darstellung einer Bewegungssimulation eignet, kann noch nicht gesagt werden. Es müssen noch Untersuchungen umgesetzt werden, welche die Diagonalbewegung beschreiben. In der stirnfrontalen Vor- und Zurückbewegung ist der simulierte Bewegungsablauf mit der Fitting-Funktion gegenüber der linearen Darstellung realistischer. Dies ist in der ersten 100cm Raumtiefe besonders merklich, da die Fitting-Funktion die Größenkonstanzleistung des visuellen Systems berücksichtigt. Die auf dem konventionellen Computerspielmarkt eingesetzten Algorithmen für die Darstellung von Vor- und Zurückbewegungen sind dagegen nahezu linear, welches dem Beobachter einen etwas unnatürlichen Seheindruck vermittelt. Die Fitting-Funktion könnte auch für die Simulation von Zeichentrickfilmen verwendet werden. Auch dort wird die Größenkonstanzleistung des visuellen Systems nicht berücksichtigt. Aber gerade diese Konstanzleistung gestaltet die Größenvariation der wahrgenommenen Objekte bei Entfernungsänderungen. Dies ist besonders im orthostereoskopischen Bereich merklich.
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Table of contents 1. Introduction ………………………………………………………………...3 1.1 Explanation and research results in the present……………………8 1.2 The aim and delimitation of this work…………..………………..21 1.3 Intention and explanation about th
Table of contents 1. Introduction ………………………………………………………………...3 1.1 Explanation and research results in the present……………………8 1.2 The aim and delimitation of this work…………..………………..21 1.3 Intention and explanation about the series of tests………………...25 2. Basics and methods about the subjective visual perceived space ………………………………………………………........27 2.1 The nativism and the empirism philosophy………..………………..27 2.2 Spatial positions of the perceived Objects …………….…………31 2.3 Visual mediate about the directions and the positions .………....33 2.4 Visual evaluation about the corresponding places of the retina ..…42 2.5 Visual evaluation about the disparate places of the retina ………….44 2.6 The constant of size ……….………………………………………47 2.7 Basics of psychophysics……….…………………………………...50 2.8 Basics of physiology ……………….……………………….……..54 3. Experiment and investigation ……………………………………………..60 3.1 Technical construction to make the experiments…………………. 60 3.1.1 Composition of the participants…………… ……………66 3.1.2 Explanation about the 2 series of tests………. …………66 3.2 Graphical representation of the measured values …………………71 3.2.1 I. series of tests ……………………………………………71 3.2.2 II. Series of tests …………………………………………...93 3.3 Evaluation and preparation of the measured values ……… ……..102 3.3.1 Evaluation of the I. series of tests…….…………………..102 3.3.2 Evaluation of the II. series of tests. …………………….120 3.3.3 Errors computation of the series I and II ………….……122 3.4 Discussion of the results ……..………………………………….124 4. Summary and outlook ………….………………………………………...135 Definitions ...…………………………….………………………….………...137 List of literature ………………………………………………...……….........141 List of illustrations ……………………………………………………….......143
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Metadaten
Author:Oliver Wondratschek
URN:urn:nbn:de:hebis:30-72391
Referee:Jochen Triesch
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2009/11/18
Year of first Publication:2009
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2009/11/03
Release Date:2009/11/18
Tag:Abstandsinformation ; Größenkonstanzleistung ; Mondphänomen; Wahrnehmungsgröße
Moonillusion ; constant of size; distance information ; visual perceptional size
SWD-Keyword:Mondtäuschung; Psychophysik
HeBIS PPN:218157428
Institutes:Physik
Dewey Decimal Classification:530 Physik
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

$Rev: 11761 $