Wahrnehmen - Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg

GEORG-SIMON-OHM
HOCHSCHULE NÜRNBERG
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Prof. Holger H. Ebert
Einführung in die Psychologie
der Wahrnehmung
Wahlpflichtvorlesung Bachelor Design
Fakultät Design

Interaktionsdesign I Psychologie
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PSYCHOLOGIE I Designrelevante Gebiete
In der Wahrnehmungspsychologie wird erforscht, nach welchen
Gesetzmäßigkeiten und wie Informationen aus der Umwelt aufgenommen
und zu komplexen, vielschichtigen und bedeutsamen
Sinneseindrücken verarbeitet werden.
Bei elementaren Wahrnehmungsprozessen (engl. »perception«)
spricht man von Wahrnehmen, bei höheren und weiterführenden
Prozessen spricht man von Verstehen (engl. »cognition«)

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Aufmerksamkeit
Zeichenerkennung
Sensorische
Register
Visuell
auditiv
haptisch usw.
Sinnesorgane
Auge, Ohr, usw.
Reize
Langzeitgedächtnis (LZG)
Deklaratives Wissen
Prozeduales Wissen
Kurzzeitgedächtnis (KZG)
Arbeitsgedächtnis
Kontrollierte kognitive
Prozesse
z.B. Entscheiden
Elaborieren
Gedächtnissuche
Sprechen, Bewegungen des Arm-
Hand-Finger-Systems usw.
Augen- und Kopfbewegungen
Wahrnehmung und Informationsverarbeitung (Wandmacher 1993)

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Psychologie der leeren Fläche

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Das Gesetz der Nähe
besagt, daß sich bevorzugt
diejenigen Elemente im
Wahrnehmungsfeld zu einem
Objekt zusammenschließen,
deren Distanz voneinander
am geringsten ist.
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Das Gesetz der Ähnlichkeit
oder Gleichheit besagt, daß die
Tendenz zum Zusammenschluß
mit wachsender Ähnlichkeit bis hin
zur Gleichheit von Elementen
des Wahrnehmungsfeldes ansteigt.
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze: Nähe und Ähnlichkeit

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C
A
D
B
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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A
C
D
Das Gesetz der guten
Fortsetzung
besagt, daß sich schneidende
Konturen so interpretiert werden,
daß die beteiligten Linien
möglichst wenig geknickt oder
gebogen erscheinen.
B
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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In der Mitte der Abbildung werden das
kleine Quadrat und die beiden
Rechtecke nach dem Gesetz der
Schließung zur Figur. Das Gesetz der
guten Fortsetzung führt dazu, daß das
kleine Quadrat als Überschneidung
zweier großer, vollständiger Rechtecke
und nicht etwa als Hintergrund
zwischen zwei Recht-ecken mit je einer
rechtwinklig abgeschnittenen Ecke
wahrgenommen wird.
Das Gesetz der Schließung
besagt, daß bei nahezu geschlossenen
Konturen eine Tendenz besteht, die
Kontur ganz geschlossen wahrzunehmen,
wobei das Innere zur Figur,
das Äußere zum Grund wird.
Im unteren Teil der Abbildung
konkurriert das Gesetz der Schließung
(Wahrnehmung von drei trapezähnlichen
geschlossenen Figuren mit je einer
gekrümmten Kontur) eher erfolglos mit
dem Gesetz der guten Fortsetzung
(Überlagerung eines Bogens mit einer
Orthogonalkontur).
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze - Gute Fortsetzung und Schließung

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Gestaltgesetz der Symmetrie
Dieses Gesetz besagt, daß
Zwischenräume zwischen
symmetrischen Konturen
unter sonst vergleichbaren
Umständen eher zur Figur
werden als Zwischenräume
zwischen asymmetrischen
Konturen.
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Wahrnehmung: Figur und Grund

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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So gibt es wahrgenommene
Komponentenzerlegungen, die
ebenfalls Gestaltgesetzen folgen.
Das Muster oben wird als Überlagerung
einer Welle mit einer Orthogonalkontur
wahrgenommen, beide Komponenten
gliedern sich also nach dem Gesetz der
guten Fortsetzung aus.
Da die Gestaltgesetze festzulegen
suchen, was im Wahrnehmungsfeld zur
Figur, was zum Grund wird, folgt aus
ihnen auch, welche Reizgegebenheiten
als Ganzheiten, welche als ihre Einzelelemente
wahrgenommen werden.
Die logisch ebenso mögliche Zerlegung
unten wird nicht wahrgenommen.
Es kann gefolgert werden, daß die
Wahrnehmung nach Gestaltgesetzen
viele Gegebenheiten so interpretiert,
daß ihre analytisch-geometrische
Beschreibung ein Minimum an
Information benötigt.
Wahrnehmung: Gestaltgesetze

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Wahrnehmung: Gestaltgesetze, Figur-Grund, Räumlichkeit, Teil-Ganzes

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Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Vier Formen. Bei zufälliger Anordnung
bleibt es bei einer reinen
Formkonstellation. Systematische
Bezüge(rechtes Bild) lassen jedoch
subjektive oder virtuelle Formen
entstehen.
Das Gehirn denkt mit. Man sieht
Dinge, die nicht da sind oder man
sieht sie anders.
Das Gehirn versucht immer Sinn
aus dem Wahrgenommenen zu
konstruieren, bzw. zu produzieren.
Alles, was uns aus dem Wahrgenommenen
gewahr wird, ist
immer auch aktiv von uns erzeugt.
Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Kreise oder Quadrate an den Schnittstellen? Karomuster an den Unterbrechungen
Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive (virtuelle) Konturen

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Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Die Erkennung von Oberflächen
und ihren Grenzen ist ein
wichtiges Teilproblem, das die
Wahrnehmung zu lösen hat.
O!ensichtlich besitzt die
visuelle Wahrnehmung deshalb
in hohem Maße die Fähigkeit,
feinste Hinweise auf objektive
Konturen in der sichtbaren Welt
auszuwerten.
Auch zwischen Bereichen
verschiedener Oberflächenbescha!enheiten
(Textur)
werden Grenzen wahrgenommen.
Wahrnehmung: Oberflächen und subjektive/virtuelle Konturen

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Die Gestaltgesetze sind anschauliche, beschreibende
Verallgemeinerungen von Eigenschaften unserer Wahrnehmung.
Die Gestaltpsychologie konnte aber kaum umfassende, verallgemeinerund
quantifizierbare Formulierungen ihrer „Gesetze“ vorlegen. Ihr Weg
führte nicht zu einer streng wissenschaftlich gesicherten Theorie der
Wahrnehmung.
Ist man sich dieser Grenzen bewußt, sind die experimentellen
Demonstrationen und die Formulierungen der Gestaltpsychologen
ein großer Steinbruch von Ideen für die gute Gestaltung optischer
Oberflächen.
Es lassen sich daraus eine Reihe von Regeln ableiten.
Die Erzeugung eines räumlichen Tiefeneindruckes ist dabei
ein wesentliches Element einer guten Bildschirmgestaltung.
Wahrnehmung: Folgerungen für die Bildschirmgestaltung

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Bei der Bildschirmgestaltung fällt er mit
Ausnahme verhältnismäßig seltener
Spezialfälle aus, da der Bildschirm selbst
ja ein zweidimensionales Objekt darstellt.
Vergenzwinkel
Beim normalen Sehen in einer räumlichen
Umgebung sind Vergenz und die
Verrechnung der Querdisparation
zusammen der wichtigste Mechanismus
zur Konstruktion von Tiefe in der
Wahrnehmung.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Vergenzwinkel
Die Ausnahmen bestehen darin, daß man
zwei Bildschirme vorsieht, mit der Hilfe
eines Stereoskops jedem Auge nur einen
davon darbietet. Und in die Darstellung
selbst eine Querdisparation
hineinrechnet, die dann zur gewünschten
Tiefenwahrnehmung führt. So wird
beispielsweise bei der virtuellen Realität
(Cyberspace) verfahren.
Die Bedeutung der Querdisparation ist für
das Tiefensehen sehr groß, wird aber
trotzdem oft überschätzt. Wie man aus
den oft erstaunlichen Leistungen von
Personen, die ein Auge verloren haben,
erschließen kann, gibt es weitere sehr
wirksame Mechanismen der
Tiefenwahrnehmung.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Die statische Perspektive führt oft zu
einem Tiefeneindruck, dem man sich kaum
entziehen kann.
Trapezförmig verlaufende Konturen im
Netzhautbild gehen in unserer Zivilisation
oft auf Parallelen in einer sich vom
Betrachter entfernenden Ebene zurück.
Dementsprechend werden sie unwillkürlich
als Indikatoren räumlicher Tiefe
ausgewertet.
Dazu gehört auch die Tatsache, daß das
Netzhautbild von Objekten bekannter und
konstanter Größe umso kleiner ist, je
weiter sie entfernt sind.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Nach dem Gesetz der Schließung
und der guten Fortsetzung
werden bei Netzhautbildern wie in
nebenstehender Zeichnung zwei
Objekte wahrgenommen, von
denen das eine das andere
räumlich verdeckt.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Während die beiden Netzhautbilder nur
Verteilungen von Farb- und Helligkeitswerten
in der Fläche darstellen, muß die
Wahrnehmung die Werte dieser Variablen
an jedem Netzhautpunkt in vier
Komponenten zerlegen:
a) den Ort und die räumliche Orientierung
der zugehörigen Oberfläche
b) ihre Reflexionseigenschaften (Farbe,
Helligkeit, Grad der Zerstreuung des
reflektierten Lichtes)
c) Lichtquelle, Beleuchtung und
d) räumliche Position des Beobachters.
Dies führt zu einer präzisen Auswertung
von Helligkeitsgradienten und Schatten.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Hat Quadrat A die
gleiche Graustufe wie
Quadrat B?
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe, Schatten & Farbe

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Feine, mehr oder weniger regelmäßige
Strukturen der Oberflächen werden
Texturen genannt.
Zeigt das Netzhautbild einer Textur
eine Veränderung nach dem Ort in der
Art der Abbildung links spricht man
von Texturgradienten. Diese erzeugen
so massive Eindrücke räumlicher Tiefe,
daß /Gibson 1973/ einen
Mechanismus der unmittelbaren
Raumwahrnehmung (“Pick-up”) aus
Texturgradienten postuliert hat.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Wahrnehmung : Räumliche Tiefe - Luftperspektive

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Reizmannigfaltigkeiten mit großer
räumlicher Ausdehnung, vor allem
Landschaften oder Städte, zeigen eine
ausgeprägte Luftperspektive. Farb- und
Helligkeitskontraste werden infolge von
Lichtdispersion in der Luftsäule
zwischen Objekt und Betrachter mit
wachsendem Abstand geringer. Farben
verlieren mit zunehmender Entfernung
an Sättigung und werden in Richtung
blaugrau verschoben.
Für die Bildschirmgestaltung heißt das,
daß man für Objekte, die eher in den
Hintergrund treten sollen, verringerte
Farb- und Helligkeitskontraste und
ungesättigte Farben wählt.
Alle genannten E!ekte lassen sich -
auch in Kombination miteinander,
massiv dazu ausnutzen, um auf
Bildschirmanzeigen den Eindruck
räumlicher Tiefe zu erzeugen.
Das ist vor allem deshalb nützlich,
weil räumliche Tiefe die Ausgliederung
von Figur und Grund erleichtert.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe

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Wahrnehmung: Räumliche Tiefe - Fließperspektive

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Fließperspektive
Bewegt sich ein Betrachter innerhalb einer
räumlich ausgedehnten Szene, so
bewegen sich die einzelnen Punkte des
Netzhautbildes mit einer Geschwindigkeit
und in einer Richtung, die nur von der
Geschwindigkeit und Richtung dieser
Eigenbewegung, der Blickrichtung und
der Geometrie der Szene abhängt.
Die menschliche Wahrnehmung ist
außerordentlich gut zur Entdeckung
bewegter Objekte in der Lage.
Wahrnehmung: Räumliche Tiefe
Im nicht fokussierten Teil des Gesichtsfeldes
sind bewegte Objekte besonders
dazu geeignet, die visuelle Aufmerksamkeit
anzuziehen und damit einen Wechsel
der Fokussierung auszulösen.