Visuelle Wahrnehmung und Virtuelle Welten

Essai Scientifique , 2004 , 24 Pages , Note: 1

Psychologie - Psychologie des médias

Im Folgenden werden die wesentlichen Gesetzmässigkeiten der Wahrnehmung in virtuellen Welten und deren psychische Auswirkungen skizziert.

Das Kapitel Wie entsteht ein Bild im Kopf beschreibt einige der Regeln und Tricks, mit denen das Gehirn arbeitet um visuelle Information von einem Bildschirm aufzunehmen und daraus eine dreidimensionale und für Menschen bedeutungsvolle Welt zu konstruieren. Wie geschieht das und welche Grenzen aus psychologischer Sicht zum Aufbau von virtuellen oder künstlichen Welten gibt es? Der Abschnitt Die Macht der Bilder beschreibt einige Grundzüge der psychischen Wirkung von Bildern und am Beispiel von Avataren (künstliche Menschen) wird erläutert, wie übernatürlich schöne, d.h. virtuelle Wesen technisch hergestellt werden, und wie diese erlebt werden. Avatare könnten in Zukunft als verständliche Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eingesetzt werden. Das abschliessende Kapitel Schöne neue Welt zeigt, wie diese Befunde der Wahrnehmungspsychologie in virtuellen Welten eingesetzt werden können. Vermittels eines Überblicks über die Anfänge von virtuellen Welten bis zu modernen Simulationen wird im Anschluss eine Vision der Möglichkeiten und Grenzen von virtuellen oder künstlichen Welten entworfen, welche das Gesagte zusammenfasst.

Eine wesentliche Aufgabe der visuellen Wahrnehmung ist es, zunächst eine dreidimensionale Welt zu rekonstruieren, von der wir ja stets nur eine zweidimensionale Abbildung auf der Netzhaut unseres Auge haben. Die Intelligenz unserer Wahrnehmung ist dabei so effektiv, dass wir die zweidimensionalen Präsentationen von Wirklichkeit, in der Regel ohne dies zu bemerken, entsprechend einer dreidimensionalen (realen) Welt interpretieren. In der Abbildung 12 sehen Sie wie jeder Mensch einen Würfel, obgleich nicht einmal dessen Kanten physikalisch vorhanden sind: Sie sind genau so weiss wie der Hintergrund.

Inhalt

1. Einführung: Wahrnehmung in virtuellen Welten

2. Wie entsteht ein Bild im Kopf?

3. Die Macht der Bilder

4. Ausblick: Schöne neue Welt?

1. Einführung: Wahrnehmung in virtuellen Welten

Die Wahrnehmung ist unser unmittelbarer Zugang zur Welt; sie dient der Re-Konstruktion von Wirklichkeit. Ein Grossteil unseres Gehirns wird ausschliesslich dazu benutzt, visuelle Signale so zu verarbeiten, dass dabei ein Bild unserer ÑWirklichkeitì entsteht. Dies ist der Grund dafür, dass Abbilder, d.h. die über Medien vermittelte Wirklichkeit (wie Kino, Fernsehen, Computer und Internet, sowie interaktive Schnittstellen) an die Seite unserer ersten unmittelbaren "Wirklichkeits"-Wahrnehmung treten können. Vielleicht machen wir bereits heute mehr und teilweise intensivere Erfahrungen vermittels solcher künstlicher "Schnittstellen", als mit der unmittelbaren Umwelt oder im sozialen Miteinander mit unseren Mitmenschen. Die über Medien vermittelte Wahrnehmung gewinnt jedenfalls meiner Einschätzung nach zunehmend an Bedeutung. Im Folgenden werden einige Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung beschrieben, die es uns ermöglichen, virtuelle Welten (die Abbilder der Schnittstellen) an die Stelle unserer "alltäglichen" Wirklichkeitserfahrung treten zu lassen. Zur adäquaten Gestaltung von virtuellen Welten ist es unabdingbar die Gesetzmässigkeiten der menschlichen Wahrnehmung zu kennen, vermittels derer unsere Konstruktion von Wirklichkeit geschieht. Da Wahrnehmung unmittelbar und aufgrund sog. Ñunbewusster Schlüsseì (H. von Helmholtz, 1821-1894) erfolgt, sind die bisherigen intuitiv entwickelten Lösungen für die Gestaltung von Schnittstellen überraschend weitreichend zu verbessern bzw. zu korrigieren^[1]. Im Folgenden werden die wesentlichen Gesetzmässigkeiten der Wahrnehmung in virtuellen Welten und deren psychische Auswirkungen skizziert.

Das Kapitel Wie entsteht ein Bild im Kopf beschreibt einige der Regeln und Tricks, mit denen das Gehirn arbeitet um visuelle Information von einem Bildschirm aufzunehmen und daraus eine dreidimensionale und für Menschen bedeutungsvolle Welt zu konstruieren. Wie geschieht das und welche Grenzen aus psychologischer Sicht zum Aufbau von virtuellen oder künstlichen Welten gibt es? Der Abschnitt Die Macht der Bilder beschreibt einige Grundzüge der psychischen Wirkung von Bildern und am Beispiel von Avataren (künstliche Menschen) wird erläutert, wie übernatürlich schöne, d.h. virtuelle Wesen technisch hergestellt werden, und wie diese erlebt werden. Avatare könnten in Zukunft als verständliche Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eingesetzt werden. Das abschliessende Kapitel Sch ö ne neue Welt zeigt, wie diese Befunde der Wahrnehmungspsychologie in virtuellen Welten eingesetzt werden können. Vermittels eines ‹berblicks über die Anfänge von virtuellen Welten bis zu modernen Simulationen wird im Anschluss eine Vision der Möglichkeiten und Grenzen von virtuellen oder künstlichen Welten entworfen, welche das Gesagte zusammenfasst.

Eine wesentliche Aufgabe der visuellen Wahrnehmung ist es, zunächst eine dreidimensionale Welt zu rekonstruieren, von der wir ja stets nur eine zweidimensionale Abbildung auf der Netzhaut unseres Auge haben. Die Intelligenz unserer Wahrnehmung ist dabei so effektiv, dass wir die zweidimensionalen Präsentationen von Wirklichkeit, in der Regel ohne dies zu bemerken, entsprechend einer dreidimensionalen (realen) Welt interpretieren. In der Abbildung 1^[2] sehen Sie wie jeder Mensch einen Würfel, obgleich nicht einmal dessen Kanten physikalisch vorhanden sind: Sie sind genau so weiss wie der Hintergrund.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Virtueller Würfel. Sie

Sie können diesen "Würfel" sehen, weil es sich um eine korrekte zweidimensionale Projektion eines virtuellen Würfels handelt. Da die in der Abbildung 1 veranschaulichte Projektion aber zwei Möglichkeiten im Raum offen lässt, kann Ihre Interpretation des Würfels (Ihre Rekonstruktion von Wirklichkeit) sich verändern und der Würfel kippen: Fixieren Sie dazu einmal den Punkt a und im Wechsel den Punkt b in Abbildung 1, um die beiden verschiedenen Würfel zu sehen. Insofern die zweidimensionale Projektion eine dreidimensionale Welt richtig wiedergibt, wird diese von unserem Wahrnehmungssystem automatisch auch so interpretiert - und Sie können dies anhand einer bewegten Version des Würfels im Internet weiter studieren.^[3] Dieser automatische Prozess der Interpretation (Ñunbewusste Schlüsseì) einer dreidimensionalen Welt ermöglicht es uns die Abbilder der Schnittstellen als wirkliche Objekte im Raum zu erleben. Wie diese Illusion an die Stelle unserer Wirklichkeitserfahrung treten kann, wird im Kapitel "Die Macht der Bilder" weiter beschrieben.

Neuere Ergebnisse der Wahrnehmungsforschung, die im Rahmen von virtuellen Welten durchgeführt werden, weisen zwei weitere wesentliche Eigenschaften unserer Wirklichkeitswahrnehmung nach. In jüngerer Zeit wurde gezeigt, dass die aufwändige Konstruktionsleistung unserer Wahrnehmung ihren Tribut zollt und die bewusste Wahrnehmung daher sehr begrenzt ist, je nach unseren Erfahrungen und Einstellungen nur einen Ausschnitt der Abbildungen repräsentiert und zuletzt durch unsere Aufmerksamkeit selektiv gesteuert wird. Die Grenzen unserer Wahrnehmung zu erleben ist schwierig, da uns selbstverständlich nicht bewusst werden kann, was wir nicht wahrnehmen. Heutzutage werden allerdings virtuelle Welten geschaffen, welche die Grenzen unserer bewussten visuellen Wahrnehmung auf überzeugende Weise demonstrieren. Sie können sich im Rahmen dieser Animationen die Einschränkung der bewussten Wahrnehmung vergegenwärtigen und selbst erleben, was passiert, wenn der automatische Aufmerksamkeitsprozess unterbrochen wird.^[4] Die anderen Filmbeispiele, bei denen "Schnittfehler" eingebaut sind, oder bei denen Sie Ihre Aufmerksamkeit auf bestimmte Aspekte lenken sollen, geben eindeutige Evidenz für die überraschend eingeschränkte bewusste Wahrnehmung.^[5] Es handelt sich übrigens um ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, dass die Wirkung einer visuellen Demonstration eine einfache sprachliche Beschreibung bei weitem übertreffen kann.

Ein weiterer Grundzug menschlicher Wahrnehmung ist ebenso einfach wie in seiner Bedeutung unterschätzt: Menschen erleben Schönheit. Die menschliche Wahrnehmung dient nicht nur dem Erkennen der Welt, sondern stellt auch ein Belohnungssystem dar, welches Schönheit wahrnimmt. Schönheit dient als Motor das Wahrnehmungserlebnis zu intensivieren und unsere Aufmerksamkeit zu steuern^[6]. Dies erleben wir in der Kunst und in jüngerer Zeit wird die Bedeutung der Schönheits-Wahrnehmung für das Design von virtuellen Welten zunehmend erkannt. Vergleiche dazu das Kapitel "Schöne neue Welt".^[7]

Das adäquate Design von ÑSchnittstellenì berücksichtigt die Begrenztheit unserer bewussten Wahrnehmung und weist der Wahrnehmung von Schönheit, welche unsere Aufmerksamkeit wesentlich steuert, eine Schlüsselrolle zu. Durch die gezielte Steuerung von Wahrnehmungseindrücken in virtuellen Welten versucht man nicht nur Information optimal für Menschen zu präsentieren (usability), man strebt auch ein gelungenes Design in dem Sinne an, dass es Vergnügen bereitet, die Information zu studieren (emotion). Unserer Einschätzung nach stehen wir noch recht am Anfang eines in diesem Sinne adäquaten Designs von virtuellen Welten. Und die psychische Wirkung von solchen gestalteten virtuellen Welten ist erst in ihren Anfängen bekannt, obgleich vermutlich deutlich unterschätzt. Diese Einschätzungen können Sie nach Kenntnisnahme der nächsten beiden Abschnitte selbst abwägen.

2. Wie entsteht ein Bild im Kopf?

Im Folgenden werden einige Regeln, mit denen das Gehirn arbeitet um visuelle Information von einem Bildschirm aufzunehmen, beschrieben. Obgleich es schon recht komplex ist zu beantworten wie ein (Einzel-) Bild entsteht, wird hier auch die zeitliche Abfolge von Bildern beschrieben, die zu völlig neuen Eindrücken, z.B. einer Bewegungswahrnehmung, führt. Wenn wir einen Kino- oder Fernsehfilm betrachten, dann entsteht eine ganze, fiktionale Welt im Kopf. Wie ist dies möglich? Wir zeigen im Folgenden, dass für den Unterhaltungswert nicht die Leinwand und die darauf projizierten Lichter, sondern das Gehirn und dessen schrittweise Verarbeitung der visuellen Information verantwortlich ist.^[8]

Was wir am Fernseh-Bildschirm tatsächlich dargeboten bekommen, sind 25 ÑBilderì die Sekunde (oder 50 Halbbilder pro Sekunde), die schrittweise mit hoher Geschwindigkeit aufgebaut werden (625 Zeilen im 5 MHz-Takt). Der Bildaufbau besteht aus Triplets von roten, grünen und blauen Punkten (RGB-Signal), auf deren Grundlage wir die Fernseh-"Bilder" sehen. In der Abbildung 2 sehen Sie eine Fotografie des Fernsehmonitors in starker Vergrösserung.^[9]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Eine Fotografie des Fernsehbildschirms. In ÑWirklichkeitì ist immer nur ein Triplet von Punkten zu sehen, die mit hoher Geschwindigkeit aufgebaut werden. Vgl. Text.

Die drei Grundfarben werden zunächst optisch so gemischt, dass wir alle Farben sehen, sofern wir nicht Ñfarbenblindì sind, also auch unsere Rezeptoren auf der Netzhaut (sog. Zapfen) funktionstüchtig sind (etwa 4 Prozent der Männer weisen allerdings eine Rot-Grün Schwäche auf). Beispielsweise konstruieren wir auch Gelb, welches dann wahrgenommen wird, wenn die Rezeptoren für Grün und Rot annähernd gleich stimuliert werden. Wenn Sie die (additive) Mischung der Farben am Monitor sehen (bzw. studieren) möchten, dann benutzen Sie unseren Farbmischer im Internet.^[10]

Farben entstehen folglich im Gehirn (auf der Grundlage unterschiedlicher Frequenzen des reflektierten Lichts). Farben gefallen uns Menschen und sie wecken Emotionen: Die Graustufen eines alten Schwarzweiss-Fernsehers enthalten annähernd dieselbe Information wie im Farbfernsehen, aber Menschen bevorzugen farbige Bilder (und damit das Farbfernsehen). Tatsächlich gibt es eine Situation, in der die Farbinformation entscheidend ist: Werden Farben gleicher Helligkeit dargeboten, können ÑFarbenblindeì diese nicht unterscheiden. In einer Graustufen-Version (nur Helligkeits-Unterschiede z.B. vermittels des Programms Photoshop) sind die Farben wie in dieser Abbildung, "Impression: Sonnenaufgang" von Claude Monet (1872)^[11], nicht zu unterscheiden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3a und b: In der linken Abbildung sehen Sie "Impression Soleil Levant" von Claude Monet (1872), in der rechten eine Graustufenversion, in der die Sonne und ihr Schein beinahe nicht zu erkennen sind. Vgl. Text.

Diese Farbkombination ist in der Kunst und im Design von grosser Bedeutung. Sie sehen vermutlich die Wirkung in Monets Bild: Die Sonne und ihr Schein wirken übernatürlich hell und man meint das Flimmern des Sonnenlichts zu spüren. Diese Wirkung kann in einer künstlichen Welt eingesetzt werden, um die Aufmerksamkeit des Betrachters zu erhöhen. Beim häufig zu beobachtenden Einsatz von Farben gleicher Helligkeit in Werbetexten ist die Schrift nicht so einfach zu erkennen, aber die Lesbarkeit, ein Aspekt der sog. usability, ist eben nicht das einzige Ziel eines guten Designs.

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^[1] Vgl. in diesem Sinne Dalal, N.P., Quible, Z., Wyatt, K. (1999). Cognitive design of home pages: an experimental study of comprehension on the World Wide Web. Information Processing and Management, 36, 607-621. Vgl. dort S. 607.

^[2] Würfel modifiziert nach Bradley, Drake R. & Petry, Heywood M. (1977). American Journal of Psychology, 90, 253-262.

^[3] Eine bewegte Version, die Sie verändern können, findet sich im Internet: Donald D. Hoffman Visual illusion applets http://aris.ss.uci.edu/cogsci/personnel/hoffman/Applets/index.html oder direkt unter: http://aris.ss.uci.edu/cogsci/personnel/hoffman/Applets/Cube/Cube.html (vgl. sein Buch in Fussnote 7).

^[4] Internetadressen: Die Unterbrechung des automatischen Aufmerksamkeitsprozesses: Ronald Rensink (2002; zit. nach Frank Schieber). http//usd.edu/psyc301/ChangeBlindness.htm

^[5] Ausschnittweise Wahrnehmung bei gelenkter Aufmerksamkeit: Daniel J. Simons (2003) http://viscog.beckman.uiuc.edu/dis_lab/demos.html . Eine Beschreibung von sog. Schnittfehlern, die sich in aller Regel Ñverspielenì, d.h. nicht bewusst wahrgenommen werden, finden Sie z.B. hier: Bittkowski, H. (2003). Das grosse Filmfehler- Buch. Wien: Uberreuter.

^[6] Vgl. Ramachandran, V.S. & Hirstein, W. (1999). The Science of Art: A neurological theory of aesthetic experience. In: J.A. Goguen (Ed.) Journal of Consciousness Studies. Controversies in science and the humanities (Special feature on 'art and the brain'). Vol. 6, No. 6-7.

^[7] Vgl. in der Kunst Livingstone, M. (2002). Vision and Art. The biology of seeing.

N. York: N. Abrams. Vgl. im Design Norman, D. A. (2004). Emotional Design: Why We Love (or Hate) Everyday Things. New York: Basic Books. (Erscheint voraussichtlich im Januar.)

^[8] Dieser Abschnitt wurde angeregt durch das sehr empfehlenswerte Buch von Hoffman, D. D. (2001, ‹bersetzung: H. Kober). Visuelle Intelligenz. Wie die Welt im Kopf entsteht. Stuttgart: Klett-Cotta.

^[9] Abbildung aus Livingstone, M. (2002, p. 188).

^[10] Bernd Kersten, & BÈatrice Hasler (2003) Visuelle Wahrnehmung, Schönheit und Kunst http://vislab.ch/vwsk_tutorial/vwsk_d.html . Dort die Linkfolge: ÑFarbeì, Ñ‹bungen&Experimenteì, ÑFarben und Gegenfarben mischenì.

^[11] Abb. aus Livingstone, M., 2002, p. 38f.

• Université: University of Bern (Psychologie)
• Note: 1
• Auteur: Bernd Kersten, Dr. phil. nat. (Auteur)
• Année de publication: 2004
• Pages: 24
• N° de catalogue: V19984
• ISBN (ebook): 9783638239950
• ISBN (Livre): 9783640389209
• Langue: allemand
• mots-clé: Visuelle, Wahrnehmung, Virtuelle, Welten