Goldmann-Gedächtnisvorlesung ± Historische und aktuelle Aspekte ...

Goldmann-Gedächtnisvorlesung ± Historische und aktuelle Aspekte der Stereopsis Klin Monatsbl Augenheilkd 2001; 218 281
Der griechische Astronom und Mathematiker Claudius Ptolomaeus,
(ca.100±160) in Alexandria war am Einfachsehen und
nicht am Entfernungssehen interessiert.Er kannte die physiologische
Diplopie, aber er glaubte dass die Entfernung monokular
geschätzt würde aufgrund der Länge des Sehstrahles
von Auge zu Objekt [3].
Der römische Arzt griechischer Herkunft Galenos von Pergamon
(130±200) glaubte, die Bilder beider Augen würden sich
im Chiasma vereinigen, und die Einschätzung der Entfernung
beruhe auf der Gröûe der Objekte 3.
Der arabische Gelehrte Alhazen (964 ± 1038) widersprach als
Erster der Projektionstheorie und verlegte die Abbildung in
das Augeninnere.Als Kriterium für Distanz nannte er die Luftperspektive
und die parallaktischen Bewegungen der Objekte
oder des Kopfes [3].
Einäugige Kriterien der Stereopsis
Das gibt uns gleich die Gelegenheit, die einäugigen Kriterien
zur Erkennung der Distanz zu besprechen.
1.Bei bekannten Objekten ist das gröûere näher, das kleinere
weiter weg.
2.Auf einem Bild ist die unten befindliche Szenerie meist näher,
die obere ist entfernter.
3.Das verdeckende Objekt ist näher als das verdeckte (Kulissenphänomen).
4.Licht und Schatten können in der Natur und in der Malerei
einen räumlichen Eindruck schaffen.
5.Die Luftperspektive, bez.die Klarheit der Luft lässt uns an
Föhntagen oder nach einem Regen die Berge näher erscheinen.
6.Die Parallaxe: Durch Bewegungen des Kopfes oder der Objekte
wird die Distanz erkannt.
7.Die italienischen Künstler der Renaissance schufen in der
Malerei die perspektivische Darstellung.
Dabei ist recht interessant, dass schon Leonardo da Vinci
(1452 ± 1519) darauf hingewiesen hat, dass die räumliche
Empfindung eines Bildes sich wesentlich stärker auswirkt,
wenn man es statt beidäugig nur mit einem Auge betrachtet
[27].
Illusionen
Hier sollen kurz zwei so genannte Kippbilder besprochen werden,
nämlich der Würfel des Genfer Mineralogen Louis Albert
Necker (1786 ± 1861) und die Förstersche Treppe (Abb.1).Beide
Zeichnungen sind nicht perspektivisch (im Gegensatz etwa
zu den Illusionen mit Eisenbahnschienen) und vermitteln
trotzdem eine stereoptische Empfindung, die umschlagen
kann.Helmholtz [11] schrieb zur Förster-Treppe, der Umschlag
erfolge leicht und ohne bestimmten Grund.Zum Necker-Würfel
steht im Buch ¹Auge und Gehirnª von Gregory [9]: ¹Wir dürfen
annehmen, dass es sich um Wahrnehmungshypothesen
handelt.Das visuelle System entwirft alternative Hypothesen
und kommt zu keiner Lösung.Dieser Prozess geht bei allen
Wahrnehmungsvorgängen vor sich.ª Auch die zahlreichen psychologischen
Erklärungen sind unbefriedigend.Ich möchte Ihnen
eine neue Hypothese vorschlagen: die Fixations- und Lokaladaptationshypothese.Es
kommt darauf an, wo man fixiert.
Wenn man beim Necker-Würfel die untere Ecke des oberen
Rechtecks fixiert, sieht man den Würfel von oben.Wenn man
die obere Ecke des unteren Rhombus fixiert, so sieht man ihn
von unten.Wenn man bei der Treppe den vorderen Absatz fixiert,
so sieht man eine regelrechte Treppe, wenn man den
hinteren Absatz fixiert so sieht man eine überhängende Treppe.Die
Repräsentation der Foveola ist im Kortex stark vergröûert;
die fixierte Stelle erscheint näher.Bei Fixationswechsel
oder weil die Fixation wegen der Lokaladaptation nicht über
längere Zeit eingehalten werden kann tritt der Umschlag auf.
Alle einäugigen Kriterien für das räumliche Sehen waren
längst bekannt, bevor Johannes Kepler (1571 ± 1630) [17] die
Dioptrik des Auges korrekt darstellte.Er und viele Nachfolger
glaubten aber die Entfernung eines Objektes würde durch die
Konvergenzbewegungen der Augen erkannt.
Aguilonius
Einen interessanten Hinweis auf das beidäugige Erkennen der
Entfernung beschrieb der Jesuitenpater Franciscus Aguilonius
(1567± 1617) im Werk ¹Opticorum libriª im Jahre 1613 [15].In
seiner Jugend bestand ein Spiel mit anderen Knaben darin, unter
Verschluss eines Auges mit dem Finger einen Stab zu treffen,
was zum Ergötzen der Zuschauer nie gelang.In der wunderbaren
Illustration dieser Szene von Peter Paul Rubens versucht
der Gelehrte unter Verschluss seines linken Auges mit
seinem Zeigefinger von der Seite her den von einem Cherub
vorgehaltenen Stab zu treffen (Abb. 2).Für Aguilonius kam damit
klar zum Ausdruck, dass für das Empfinden der Entfernung
die Zusammenarbeit beider Augen nötig ist.Auf meinen Vorschlag
hat unser Zeichner dem Gelehrten einen vertikalen
Heruntergeladen von: Hauptbibliothek Universität Zürich. Urheberrechtlich geschützt.
Abb.1
Schröder-Treppe und Necker-Würfel.
Abb. 2
Aguilonius-Rubens original.