Mechanismen der Tiefenwahrnehmung

Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen 

Vorlesung 

Wintersemester 2011/’12 

Tiefenwahrnehmung, Stereosehen 

Hendrik Koesling 

Phänomen Tiefenwahrnehmung 

Wie ist Tiefensehen möglich? 

Wie funktioniert Tiefensehen? 

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•Die Beantwortung dieser Fragen wird umso spannender, wenn man sich 

vergegenwärtigt, daß die Umwelt auf unserer Retina zweidimensional 

abgebildet wird. 

•Das Abbild auf der Retina eines Menschen ist zwar zweidimensional, das gleiche 

Abbild aber enthält Hinweisreize, die dem Menschen Tiefensehen aufzwingen. 

• Beispiel: Ein Objekt, das ein anderes Objekt teilweise verdeckt. 


•Dieses Bild ist auf unserer Retina zweidimensional abgebildet, aber wir 

schließen aus der Tatsache, daß ein Objekt ein anderes teilweise verdeckt, 

daß das verdeckte Objekt weiter hinten liegen muß. 

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Systematisierung 

•Es gibt verschiedene Hinweisreize, die uns das Tiefensehen ermöglichen. 

Klassifikation: Hinweisreize des Tiefensehens 

Okulomotorische 

Visuelle 

• Konvergenz 

• Akkomodation 

(binokular) 

Bildhafte 

• Verdeckung 

• Größe 

• Höhe 

• Lineare 

Perspektive 

Monokulare 

Bewegungsinduzierte 

• Bewegungsparallaxe 

• Verdeckung und Aufdeckung 

Binokulare 

• Binokulare 

Disparität 

Achtung! 

Um über die Tiefe eines Objekts zu „entscheiden“ wird unser 

Gehirn nie nur ein Hinweisreiz heranziehen, es wird viele oder alle 

benutzen, um eine optimale Tiefeninformation zu bekommen. 

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Okulomotorische Hinweise 

•Okulomotorische Hinweisreize beruhen auf unserer Fähigkeit, einerseits 

die Position unserer Augen und andererseits die Spannung unserer 

Augenmuskeln wahrnehmen zu können. 


Konvergenz 

•Nähern wir unseren Finger unserer Nase, so konvergieren unsere Augen und wir 

spüren deshalb eine gewisse Spannung unserer Augenmuskulatur. Entfernen wir 

den Finger weiter von uns weg, so divergieren unsere Augen und die Spannung 

der Augenmuskulatur löst sich. Unser Gehirn ist in der Lage, diese Spannung als 

Nähe und eine Entspannung als Tiefe zu interpretieren. 

Quelle: www.gesundheit.de 

Quelle: www.oberscharrer.de 

4


Akkomodation 

•Es besteht auch ein Zusammenhang zwischen der Entfernung eines 

Gegenstandes vom Auge und der Wölbung der Augenlinsen; auch hieraus kann 

unser Gehirn seine nötigen Informationen entnehmen. 

Quelle: www.augen.de 

Quelle: www.rz.uni-karlsruhe.de 





Visuelle 



(binokular) 

 

Bildhafte 


• Größe 

• Höhe 

• Lineare 

Perspektive 

Monokulare 




Binokulare 


Disparität 

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Visuelle Hinweise 

•Während die okulomotorischen Tiefenhinweise physiologischer Natur sind 

und auf einen Zusammenhang zwischen Entfernung eines gesehenen 

Gegenstandes und Veränderungen „rund ums Auge” beruhen, gründen 

visuelle Hinweise auf das von uns Gesehene. 

Visuelle Hinweise 

Monokulare Hinweisreize 

•Es handelt sich hierbei um visuelle Hinweisreize. 

•Im Gegensatz zu den binokularen Tiefenhinweisen, welche man nur durch 

das Sehen von beiden Augen erhalten 

kann, kann man monokulare Tiefenhinweise 

aus den Bildern, die auf der 

Retina eines einzelnen Auges 

abgebildet werden, entnehmen. 

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Visuelle Hinweise ‐ monokular 

Bildhafte Hinweisreize 

• Bildhafte Hinweisreize gehören zu den visuellen Tiefenhinweisen und 

können aus einem ruhenden Bild entnommen werden. 

•Die folgenden Dimensionen oder Abbildungsfaktoren ermöglichen es uns, 

zweidimensionale Darstellungen räumlich zu sehen 




Aus der teilweisen Verdeckung eines Objekts durch ein anderes, erhalten 

wir den Hinweisreiz, daß das verdeckte Objekt hinter dem verdeckenden 

Objekt liegen muß; allerdings können wir aus diesem Hinweisreiz keine 

Informationen bezüglich der Entfernung, die zwischen beiden Objekten 

liegt, erhalten. 

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Daß wir bei sich überschneidenden Figuren automatisch auf Tiefe 

schließen, funktioniert nicht nur bei uns bekannten (einfachen) Figuren, 

sondern auch bei unbekannten Mustern. Dies legt die Vermutung nahe, 

daß es sich hierbei um eine angeborene Fähigkeit handelt. 



• Schatten 

Einen großen Einfluß auf die Tiefenwahrnehmung haben Schatten, also 

die Verteilung von Licht. Mit Hilfe der Schatten erkennen wir Erhebungen 

und Vertiefungen, denn bei Lichteinfall von oben erzeugen Erhebungen 

Schatten nach unten, Vertiefungen Schatten nach oben. 

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• Schatten 

Wir erkennen die Erhebungen bzw. Vertiefungen allerdings nur korrekt als 

solche, wenn bekannt ist, aus welcher Richtung das Licht einfällt. 

Betrachtet man die Abbildung unten, so scheint die Keilschrift in den Stein 

hineingeschlagen. 



• Schatten 

Drehen wir die Abbildung jedoch um 180 Grad, so erscheint uns die 

Keilschrift aus dem Stein hervorzuragen. Das heißt, es entsteht zwar eine 

räumliche Wahrnehmung, diese kann aber verändert werden, wenn man 

das Bild umkehrt. 

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• Schatten 

Drehen wir die Abbildung jedoch um 180 Grad, so erscheint uns die 

Keilschrift aus dem Stein hervorzuragen. Das heißt, es entsteht zwar eine 

räumliche Wahrnehmung, diese kann aber verändert werden, wenn man 

das Bild umkehrt. 



• Größe 

Die wahrgenommene Größe eines Objekts stellt einen Hinweisreiz dar, denn 

je größer ein Objekt erscheint, desto eher nimmt man an, daß es näher zum 

Betrachter liegt, als ein kleiner erscheinendes Objekt gleicher Art. 

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• Höhe im Bild 

Auch die bloße Anordnung von Gegenständen in einer Ebene kann bereits zu 

einem Eindruck räumlicher Tiefe führen, denn wir sind es gewohnt, nahe 

Objekte weiter unten im Bild, entfernte dagegen weiter oben zu sehen. 




Je höher ein Objekt auf unserem Blickfeld erscheint, desto weiter liegt es 

von uns entfernt und umgekehrt. 

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Von diesem Phänomen machten auch die Maler der vorperspektivischen 

Zeit Gebrauch, wenn sie in ihren Bildern Tiefe erzeugen wollten. 



• Perspektive 

Eine häufig gebrauchte Form der perspektivischen Darstellung ist die 

sogenannte Linear‐ oder Zentral‐perspektive. Parallele Linien eines 

Gegenstandes werden nicht parallel abgebildet und scheinen so in der 

Ferne zusammenzulaufen. 

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Bei der perspektivischen Verkürzung scheinen sich die Abstände mit 

zunehmender Tiefe zu verringern. Interessant ist, daß die perspektivische 

Verkürzung in erster Linie bei von Menschen geschaffenen künstlichen 

Strukturen zu beobachten ist, in der Natur dagegen kaum auftritt. Es wird 

vermutet, daß das Wahrnehmen der perspektivischen Verkürzung nicht 

angeboren sondern erlernt ist. 




Beispiel: Ein Autofahrer nimmt Tiefe unter anderem deshalb wahr, weil die 

objektiv parallelen Seitenbegrenzungen der Strasse auf der Netzhaut nicht 

parallel abgebildet werden und dadurch am Horizont zusammenzulaufen 

scheinen. Die Fahrbahn erscheint dem Betrachter mit zunehmender 

Entfernung so schmaler. 

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Die Perspektive besitzt für das dreidimensionale Sehen große Bedeutung, 

ist aber keine notwendige Voraussetzung. So erkennen wir Objekte auch 

dann noch räumlich wenn die Seitenkanten parallel sind und nicht 

perspektivisch verkürzt aufeinander zulaufen (Parallelperspektive). 



• Atmosphärische Perspektive 

Diese Form der Perspektive wird durch Staubpartikel in der Luft 

hervorgerufen. Aufgrund dieser Partikel erscheinen weit entfernte Objekte 

für den Beobachter unscharf und verschwommen. So erscheinen weiter 

entfernt liegende Objekte unschärfer als näher liegende. 

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• Atmosphärische Perspektive 

Der Effekt ist umso stärker, je verschmutzter die Luft ist und entfällt in 

Gebieten, in denen die Luft ungewöhnlich rein ist (zum Beispiel in Wüsten 

oder auf dem Mond). Hier wirken weit entfernte Gegenstände für den 

Betrachter näher, so daß in solchen Gegenden Entfernungen häufig 

unterschätzt werden. 



• Konstanz 

Konstanz bezeichnet unsere Fähigkeit, Eigenschaften von Objekten als 

gleichbleibend wahrzunehmen, auch wenn sich das Bild auf der Netzhaut 

ändert. Da diese Änderung des Netzhautbildes auf verschiedene Kriterien 

bezogen werden kann, unterscheidet man zwischen fünf verschiedenen 

Konstanzmechanismen (Formkonstanz, Lagekonstanz, 

Orientierungskonstanz, Helligkeitskonstanz und Größenkonstanz). 

Wir werden im folgenden jedoch nur auf die Größenkonstanz eingehen. 

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• Größenkonstanz 

Größenkonstanz bedeutet, daß wir die Größe von Objekten, unabhängig 

von deren Entfernung, als konstant wahrnehmen. 

Zur Erklärung dieses Phänomens herrschen zwei Theorien vor: 

• Reizrelationstheorie 

• Verrechnungstheorie. 

Die Reizrelationstheorie besagt, daß wir einen Zusammenhang zwischen 

einzelnen Bildern herstellen, indem wir die Sehwinkel verschiedener 

Objekte miteinander ins Verhältnis setzen. Mit dieser Theorie läßt sich die 

Größenkonstanz jedoch nur unzureichend erklären. Daher wurde sie 

zugunsten der Verrechnungstheorie wieder verworfen. 



• Größenkonstanz ‐ Verrechnungstheorie 

Die Größe eines Netzhautbildes eines fixierten Gegenstandes ändert sich in 

Abhängigkeit von dessen Entfernung zum Betrachter. Die Größe von 

Sehwinkel und Netzhautbild stehen direkt miteinander in Beziehung. 

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Ist die Entfernung zwischen Objekt und Betrachter nur gering, entsteht ein 

großer Sehwinkel und, in Abhängigkeit davon, auch ein großes Netzhautbild. 

Mit zunehmender Entfernung wird der Sehwinkel jedoch immer kleiner, auch 

die Größe der Abbildung auf der Netzhaut des Betrachters nimmt folglich ab. 




Jedoch hat man in einer solchen Situation nicht den Eindruck, daß das 

Objekt kleiner wird, sondern nimmt die Objektgröße immer als konstant 

wahr. 

Dieser Effekt wird dadurch hervorgerufen, daß das Wahrnehmungssystem 

zur Größeneinschätzung die Entfernung des betrachteten Gegenstandes 

mit einbezieht. 

Nach der Verrechnungstheorie werden Sehwinkel und Entfernung vom 

Wahrnehmungssystem miteinander in Beziehung, der Sehwinkel allein sagt 

daher noch nichts über die wahrgenommene Größe aus. 

wahrgenommene Größe = wahrgenommene Entfernung * Sehwinkel 

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Die Größe, die man bei einem gegebenen Netzhautbild wahrnimmt, ist 

direkt proportional zur wahrgenommenen Entfernung (Emmertsches 

Gesetz). 

Eine Verkleinerung des Sehwinkels, die aus wachsender Entfernung 

resultiert, läßt sich also kompensieren, wenn die Entfernung korrekt 

wahrgenommen wird. 

Optische Täuschungen treten z.B. immer dann auf, wenn die Relation 

zwischen Entfernung und Größe nicht mehr stimmt. 




Beispiel: Durch die Perspektive entsteht hier ein Tiefeneindruck. 

Die Person weiter hinten im Bild erscheint dadurch weiter entfernt und 

wird dementsprechend kleiner. Da ihr kleinerwerdendes Netzhautbild 

jedoch mit der größeren Entfernung verrechnet 

wird, nimmt sie der Betrachter als normal groß wahr. 

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Die nach vorne versetzte Person erscheint direkt neben der anderen 

Person dagegen viel zu klein. Obwohl es sich um eine Kopie der Person im 

Hintergrund handelt, erscheint sie im Vordergrund viel kleiner. 




Der Sehwinkel, unter dem beide Personen gesehen werden, ist zwar der 

gleiche, nach der Verrechnungstheorie wird dieser aber noch mit der 

Entfernung verrechnet. Da die Person im Vordergrund näher beim 

Betrachter ist als die im Hintergrund, muß sie zu klein 

erscheinen, weil hier das kleine Netzhautbild nicht von 

einer größeren Entfernung kompensiert wird. 

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Beispiel 2: Größenverzerrung 

In der Abbildung unten hat man den Eindruck, 

daß die drei Figuren unterschiedlich groß sind. 

Mit zunehmender Entfernung scheint deren 

Größe zuzunehmen, obwohl in Wirklichkeit 

alle drei gleich groß sind. 










20













Diese Täuschung wird dadurch hervorgerufen, 

daß der Betrachter aufgrund der Linearperspektive 

und der perspektivischen 

Verkürzung einen Tiefeneindruck gewinnt. Er 

sieht zwar alle Figuren unter dem gleichen 

Sehwinkel, dieser wird aber zur Größenwahrnehmung 

nach der Verrechnungstheorie 

zusätzlich mit der Entfernung verrechnet. 

Dadurch erscheint die am weitesten entfernte 

Figur am größten. 

21




Noch ein Beispiel zur Größenverzerrung: Auch 

hier wird der jeweils gleiche Sehwinkel der 

beiden Rechtecke mit der Entfernung 

verrechnet und beim Betrachter entsteht ein 

unterschiedlicher Größeneindruck. 

Der Effekt läßt sich noch verstärken, wenn 

man die Abbildungen mit nur einem Auge 

betrachtet. 











betrachtet. 

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betrachtet. 





Visuelle 



(binokular) 

 

Bildhafte 

 


• Größe 

• Höhe 

• Lineare 

Perspektive 

Monokulare 




Binokulare 


Disparität 

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Bewegungsinduzierte Hinweisreize 

•Diese Hinweisreize gründen auf Bewegungen des Betrachters oder der 

Umwelt. 


Wenn wir aus einem Zugfenster eines 

fahrenden Zuges hinaus schauen können 

wir beobachten, daß sich weiter entfernte 

Objekte langsamer bewegen als näher 

liegende. Diesen Hinweisreiz nennt man 

Bewegungsparallaxe. 




Bei einem bewegten nahen Objekt (B) ist eine stärkere Änderung der 

Blickrichtung nötig, um das Objekt im Blick zu halten, als bei einem fernen 

(A). 

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Zwei Objekte mit unterschiedlichen Entfernungen scheinen sich relativ 

zueinander zu verschieben. Man kann aus dem Verhältnis der Parallaxen 

Entfernungsunterschiede bestimmen. 




(Gegen‐) Beispiel A: Versuchspersonen betrachten Kreise auf verschiedenen 

Ebenen. Die Kreise sind so beschaffen, daß sie alle gleich groß erscheinen. 

Bei einer einäugigen Betrachtung der Kreise 

ist keine Entfernungseinschätzung möglich 

Entfernungsparallaxe kann hier nicht als 

Informationsquelle für räumliches Sehen 

genutzt werden. 

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Beispiel B: Kinetischer Tiefeneffekt. Der Schatten, der durch die Lichtquelle 

und durch das sich um die eigene Achse drehende, schiefe „T“ auf dem 

durchscheinenden Schirm erzeugt wird, wird korrekt als „T“ erkannt, auch 

wenn die Versuchsperson den Schirm einäugig betrachtet 


Bewegungsinduzierte Hinweisreize`` 


Beispiel C: Kinetischer Tiefeneffekt. Bei Rotation von konzentrischen 

Kreisen um den Mittelpunkt des äußersten Kreises wird ein dreidimensionaler 

Kegelstumpf wahrgenommen 

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Die Frage, warum bei dem ersten Beispiel keine räumliche Wahrnehmung 

entsteht, wohl aber bei den nachfolgenden, ist umstritten. 

Es wird vermutet, daß die Erklärung in der Verknüpfung von einzelnen 

Bildelementen zum ganzen Objekt liegt. 

So werden in A Punkte nur als Punkte wahrgenommen – flächig, nicht 

räumlich 

In B und C werden die Linien bzw. Kreise zu ganzen Figuren 

zusammengesetzt –die üblicherweise räumliche Objekte darstellen 




Der Hinweisreiz von Verdeckung und Aufdeckung stellt eine Variante des 

oben schon behandelten Hinweisreizes der Verdeckung dar 

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Visuelle 



(binokular) 

 

Bildhafte 

 


• Größe 

• Höhe 

• Lineare 

Perspektive 

Monokulare 


 



Binokulare 


Disparität 

Visuelle Hinweise ‐ binokular 

Binokulare Disparität 

•Dieser Hinweisreizkomplex gründet auf der Tatsache, daß auf der Netzhauzt 

der beiden Augen leicht unterschiedliche (disparate) Bilder der gleichen 

Gegebenheit abgebildet werden, aber letztlich ein einziges Bild hieraus 

entsteht. 

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•Die Disparität ist proportional zur Entfernung zwischen zwei betrachteten 

Punkten und gibt somit Auskunft über Entfernungsunterschiede, also über 

räumliche Tiefe. 



• Voraussetzung ist jedoch die Vergleichsmöglichkeit zweier Punkte. Ein 

Punkt alleine reicht nicht aus, um mit Hilfe der Disparität die Entfernung 

zu bestimmen. 

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• Mechansimus: Binokulare Fusion 

Man fixiere einen fernen Punkt und halte dabei einen Finger vor das Gesicht. Der Finger 

erscheint nun doppelt. Er wird vom linken wie vom rechten Auge gleichzeitig gesehen. 

Schließt man abwechselnd das linke und dann das rechte Auge, so stellt man fest, daß der 

Finger zuerst nach links und dann nach rechts springt. Dabei nimmt man die beiden 

einfachen monokularen Bilder war, aus denen das binokulare Doppelbild entsteht. 

Die beiden mokularen Bilder des Fingers sind nicht identisch, da die Augen nicht an der 

gleichen Stelle am Kopf angebracht sind, sondern in einem gewissen Abstand. 

Beim Fixieren des entfernten Punktes ist die Stellung der beiden Augen so ausgerichtet, 

daß der Punkt in der linken und rechten Fovea abgebildet wird. Natürlich bestehen auch 

von diesem Punkt zwei Netzhautbilder, diese liegen aber auf korrespondierenden 

Netzhautorten, das heißt auf der linken und rechten Retina an der gleichen Stelle. 



• Mechansimus: Binokulare Fusion 

In diesem Fall "verschmelzen" die Beiträge des linken und rechten Auges 

und der Punkt wird nicht doppelt, sondern einfach gesehen. Diesen 

Vorgang nennt man binokulare Fusion. 

Beispiel: Fixiert man einen entfernten 

Punkt so, daß aus den beiden Pyramiden 

genau drei werden, dann sind beide 

Pyramiden in den Foveen abgebildet 

(und damit auf korrespondierenden 

Netzhautstellen). 

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• Horopter 

Es lassen sich allerdings noch mehr Raumpunkte ausmachen, die ebenfalls 

nur einfach gesehen werden und die nicht in den beiden Foveen 

abgebildet werden. Alle diese ebenfalls auf 

korrespondierenden Netzhautorten liegenden 

Punkte befinden sich in der horizontalen Ebene 

auf dem sog. Horopter. Der Horopter ist definiert 

als der geometrische Ort für alle einfach gesehenen 

Raumpunkte. 



• Horopter 

Der grüne Punkt wird in den beiden Sehgruben abgebildet und damit auf 

korrespondierenden Netzhautorten, daher wird er einfach gesehen. 

Das gleiche gilt für den blauen Punkt, da auch er 

auf dem Horoptor (in diesem Falle durch den sogn. 

Vieth‐Müller‐Kreis dargestellt),also ebenfalls auf 

korrespondierenden Netzhautorten, liegt. 

Der rote Punkt dagegen würde doppelt gesehen 

werden. 

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• Horopter 

Die empirisch ermittelten Horoptoren weichen von der theoretischen 

Vorhersage des hier dargestellten Vieth‐Müller‐Kreises etwas ab. 

Dieser beruht auf der Annahme, daß Punkte in 

Richtungen, die für beide Augen um den gleichen 

Winkel von den Sehachsen abweichen, auf 

korrespondierenden Netzhaut‐orten abgebildet 

und einfach gesehen werden. 



• Horopter 

Darüber hinaus korrespodiert jeder Punkt eines Auges nicht einfach nur 

mit einem einzigen Punkt im anderen Auge, sondern mit einer Fläche, dem 

Panumschen Fusionsareal. 

Abweichungen vom Horopter innerhalb eines 

solchen Areals zerstören nicht den Eindruck des 

einfachen Bildes, führen aber zu einer veränderten 

Tiefenwahrnemung. 

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•Querdisparation und Stereopsis 

Das visuell wahrgenommene "Bild der Umwelt" ist eine Fusion aus den Bildern 

des linken und des rechten Auges. Wie aber entsteht dadurch ein 

Tiefeneindruck ? 

Die Antwort auf diese Frage liegt in der Tatsache, daß, wie oben schon erwähnt, 

diese beiden Bilder nicht identisch sind. Wenn wir einen entfernten Punkt 

fixieren, liegen die beiden Abbilder dieses Punktes in den Sehgruben des linken 

und rechten Auges, also auf korrespondiereden Netzhautorten, was auch auf 

alle anderen Punkte zutrifft, die auf dem Horopter liegen. 

Was geschieht aber mit Abbildern von Punkten, die nicht auf dem Horpter 

liegen ? Solche Punkte werden nicht auf korrespodierenden Netzhautorten 

abgebildet. 



• Querdisparation und Stereopsis 

Beispiel 1: Wird der blaue Punkt fixiert, erzeugt 

er Abbildungen an korrespondieren 

Netzhautorten. 

Das Abbild des roten Punktes befindet sich auf 

der linken Netzhaut links der Sehachse und der 

Fovea, auf der rechten Netzhaut hingegen wird 

der Punkt rechts der Sehachse abgebildet. 

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Beispiel 2: Hier liegen die Abbilder von roten 

Punktes zwar beide rechts der Sehgrube, in 

diesem Falle differieren aber ihre Abstände zu 

den Sehachsen. Auch hier wird der rote Punkt 

also nicht auf korrespondierenden Netzhautorten 

abgebildet. 




Diese Abstandsunterschiede sind wichtige Hinweisreize für das binokulare 

Tiefensehen und werden Querdisparation genannt. 

Das menschliche visuelle System ist in der Lage, die verschiedenen 

Beträge der Querdisparation als räumliche Tiefe zu interpretieren. 

So entsteht aus den beiden zweidimensionalen Netzhautbildern ein 

dreidimensionaler Eindruck unserer Umwelt. 

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Beispiel: Durch Schielen sind das linke 

und rechte Quadrat binokular zu 

fusionieren. Es entstehen dann drei 

Quadrate, von denen das mittlere fixiert 

werden soll. 




Da die Abstände zwischen den Kugeln 

jeweils gleicher Farbe differieren, 

werden sie auf der linken Netzhaut an 

anderer Stelle abgebildet, als in der 

rechten. 

Die dadurch hervorgerufenen 

Querdisparationen führen zu einer 

räumlichen Wahrnehmung der Kugeln. 

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Große Abstandsunterschiede zwischen 

den Bildern im linken und rechten Auge 

zu der jeweiligen Sehachse werden von 

unserem optischen System als großer 

Abstand zum Horopter interpretiert. 




Nach diesem Prinzip funktionieren Stereogramme, die sich alle die 

Möglichkeit des visuellen Systems Querdisparationen als räumliche Tiefe zu 

interpretieren zu Nutze machen 

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Nach diesem Prinzip funktionieren Stereogramme, die sich alle die 

Möglichkeit des visuellen Systems Querdisparationen als räumliche Tiefe zu 

interpretieren zu Nutze machen 



• Neurophysiologische Voraussetzungen des stereoptischen Tiefensehens 

Die frontale Augenaufstellung des Menschen, die ihm ein binokolares 

Gesichtsfeld ermöglicht, ist eine der Voraussetzungen des stereoptischen 

Tiefensehens. 

Die Gesichtsfelder des linken, sowie des rechten 

Auges lassen sich in jeweils einen monokularen 

und einen gemeinsamen binokularen Teil, an dem 

beide Augen partizipieren, gliedern. 

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Die beiden monokularen Teile des Gesichtsfeldes werden temporäre 

Halbmonde genannt und haben auf das stereoptische Tiefensehen keinen 

Einfluß. 

Gegenstände, die innerhalb des binokularen 

Gesichtsfeldes liegen und nicht auf korrespondierenden 

Netzhautarealen abgebildet werden, 

müßten eigentlich doppelt gesehen werden, da 

sie ja von den beiden Augen auf unterschiedliche 

Weise gesehen werden. 




Unter normalen Umständen haben wir jedoch nicht den Eindruck, Gegenstände, die 

nicht auf dem Horopter liegen, doppelt zu sehen. Das oben genannte Beispiel mit 

dem doppelt wahrgenommenen Finger ist eine der wenigen Ausnahmen. Für dieses 

Phänomen gibt es verschiedene Erklärungsansätze. 

Zum einen mag die geringe Sehschärfe außerhalb der Fovea eine Rolle für die 

Vermeidung der Wahrnehmung von Doppelbildern spielen, zum anderen vermutet 

man einen binokularen Hemmungsmechanismus. David H. Hubel und Thorsten N. 

Wiesel endeckten 1959 im Großhirn einer Katze binokular erregbare Neuronen, die 

auf unterschiedliche Disparitäten spezialisiert sind (d.h. die bei einer bestimmten 

Abweichung von den korrespondierenden Netzhautarealen, z.B. 15° 

Winkelminuten, besonders stark feuern). 

Diese Zellen könnten der Grund sein, warum wir Gegenstände normalerweise nicht 

doppelt sehen. 

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Visuelle 



(binokular) 

 

Bildhafte 

 


• Größe 

• Höhe 

• Lineare 

Perspektive 

Monokulare 


 



Binokulare 

 


Disparität 

Zusammenfassung 

Der Wahrnehmungsraum als internes Umweltmodell 

Wie wir gesehen haben, sind bei der räumlichen Wahrnehmung interne 

Vorgaben genauso wirksam, wie die Reize aus unserer Umwelt; sonst 

könnte das zweidimensionale Netzhautbild keinen räumlichen Eindruck in 

uns hervorrufen. Das ist der Grund, warum wir zweidimensionale Muster 

als Raum auffassen können,wie es bei Stereogrammen der Fall ist. 

So wie wir den Farbraum als Modell benutzen um Farbphänomene zu 

erklären (obwohl Farben in unserem Kopf nicht Räumen entsprechen), 

scheint unser Gehirn über ein internes Umweltmodell zu verfügen, das 

man Wahrnehmungsraum nennt. Mit Experimenten aus der Psychophysik 

versucht man mehr über die Eigenschaften dieses Wahrnehmungsraums zu 

erfahren. 

39



So hat man bemerkt, daß die subjektive Horizontale auf Augenhöhe von der 

objektiv meßbaren abweicht. Sie ist ab einer Entfernung von 2,5m (von der 

Vp) nach außen gekrümmt, bis 2,5m dagegen nach innen. 

Dieser und ähnliche Befunde legen die Vermutung nahe, der Wahrnehmungsraum 

habe hyperbolische Eigenschaften. F.K. Lüneburg versuchte eine 

allgemeine mathematische Beschreibung dieses Konzepts zu erarbeiten. 

Das stereoptische Tiefensehen steht bei größeren Distanzen als Hinweisreiz 

nicht mehr zur Verfügung. Mit Hilfe psychophysikalischer Messungen fand 

man heraus, daß sein Wirkungsbereich bei ca. 6m Entfernung endet, es ist 

also auf den unmittelbaren Handlungsbereich des Menschen beschränkt. 



Es hilft uns sicher einen Ball zu fangen, die Entfernung abzuschätzen, wenn 

wir über einen Bach springen, oder auch nur um gezielt nach einem Glas 

Wasser zu greifen. 

Das stereoptische Tiefensehen dient also in erster Linie der 

Handlungsregulation. Dies ist insofern eine wichtige Erkenntnis, da sie uns 

verdeutlicht, daß unsere Sinne und unsere internen Vorgaben uns kein 

genaues Abbild der Wirklichkeit liefern sollen, sondern Instrumente sind, 

die unser tägliches Überleben sichern sollen. 

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Mechanismen der Tiefenwahrnehmung

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