Optische Täuschungen, Illusionen & Sehphänome

Optische IllusionenManchmal ist das, was wir sehen nicht das, was es ist. Unser Gehirn muss ständig aus einer Flut von Informationen die für uns relevanten herausfiltern.

So nehmen wir Dinge auf den „ersten Blick“ wahr, die aufgrund von Erfahrungswerten katalogisiert werden. So kommt es zu „Fehleinschätzungen“, wie den optischen Täuschungen.

Das Phänomen der optische Täuschungen

Die meisten optischen Täuschungen beruhen auf künstlichen Abbildungen. In der Natur gibt es nur sehr wenige Erscheinungen, die uns in die Irre leiten.

Eines davon dürften Sie vielleicht bereits beobachtet haben. In Vollmondnächten verwandelt sich der Mond von einem aufgeblähten Ballon bei seinem Aufgehen am Horizont zu einem kleinen Ball, wenn er das Firmament erreicht hat.

Für Wissenschaftler sind Phänomene wie die Mondtäuschung „ein Fenster in die Welt des Sehens“, wie es der berühmte Wahrnehmungsforscher David Eagleman vom Bayor College of Medicine in Houston formulierte.

Wie entstehen optische Täuschungen?

Im Laufe unseres Lebens lernen wir, die Dinge in Kontext zueinander zu setzen. Am Beispiel des Mondes bedeutet dies, dass wir ihn, wenn er aufgeht, in Relation zu der Größe von Bäumen, Häusern und anderen Dingen setzen.

Unser Gehirn bemisst die vermeintliche Größe des Objekts an Dingen, die wir bereits erkennen. Der Mond erscheint uns riesig groß. Steigt er hinauf zum Firmament, ist er eingebettet in ein Meer von Sternen und wirkt im Umfeld des dunklen Himmels verschwindend klein.

Unsere „visuellen Erfahrungen“ nehmen scheinbar Einfluss darauf, wie wir die Dinge wahrnehmen. Unser Gehirn verfügt offensichtlich über eine „Memoryfunktion“.

Das was wir bereits einmal gesehen haben, wird zu Informationen über das, was wir sehen herangezogen. Sie kennen sicherlich die ein oder andere Zeichnung, in denen gleichgroße Dinge durch kleine Veränderungen im Umfeld kleiner oder größer wirken.

Manchmal ist der optische Eindruck so stark, dass wir nachmessen müssen, ob es denn wirklich stimmt. Denken Sie einmal an die beiden Linien, deren Pfeilspitzen einmal nach innen und einmal nach außen gewendet sind.

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Obwohl beide Linien exakt gleich lang sind, gelingt es uns nur mühsam, das zu glauben. Kinder bis zu einem Alter von etwa sieben Jahren haben weit aus weniger Schwierigkeiten mit solchen Phänomenen.

Sie können die Größe, zum Beispiel auch bei den „Ebbinghausschen“ Kreisen, problemlos erkennen. Bei den Ebbinghausschen Kreisen befindet sich ein Punkt in der Mitte und wird auf der einen Abbildung von kleineren Punkten umgeben, auf der anderen von Größeren.

Die kleineren Punkte bewirken, dass wir den inneren Kreis als größer wahrnehmen, als den, der von größeren Kreisen umgeben ist.

Während Kinder die Kreise in ihrer tatsächlichen Form wahrnehmen, setzen wir Erwachsene sie unwillkürlich in einen Kontext zu deren Umfeld. Mit zunehmender Reifung des Gehirns verschmelzen wir das Gesehene zu einem Gesamtbild und nehmen die einzelnen Elemente nicht mehr isoliert wahr.

Optische Täuschungen – das Hermann-Gitter

Das Hermann-Gitter gibt den Wissenschaftlern, als eines der ältesten Bilder die optische Täuschungen darstellen, nach wie vor Rätsel auf.

Ein weißes Gitter auf schwarzem Grund erzeugt bei uns den Eindruck, als wäre an jeder Kreuzung ein verwaschener Fleck zu sehen. Lediglich in der Mitte erscheint dieser Fleck nicht.

Forscher erklären dieses Phänomen mit einer „Kontrasttäuschung“, da wir den Kontrast zwischen Schwarz und Weiß nicht richtig erfassen können.

Erst lange nachdem der Physiologe Ludimar Hermann das nach ihm benannte Gitter im Jahr 1870 vorgelegt hatte, gelang es dem Neurophysiologen Günther Baumgartner einen ersten wissenschaftlichen Erklärungsversuch zu liefern.

Die Lichtsinneszellen auf der Netzhaut bündeln sich zu einer einzigen Ganglienzelle, die die Informationen an den Sehnerv weiterleitet. Die Reizung der Ganglienzellen werde durch eine Kreuzung der weißen Linien erhöht und verursache so die täuschende Wahrnehmung.

Den fehlenden Punkt in der Mitte begründete er damit, dass dies die Mitte der Netzhaut betreffe, wo weniger Sinneszellen zu einer Ganglienzelle zusammenlaufen.

Lange Zeit galten Baumgartners Untersuchungen über die Ganglienzellen auf der Netzhaut, das „rezeptive Feld“, als unumstritten. Erst in 2004 konnte János Geier belegen, dass durch eine leichte Verzerrung der weißen Linien der Effekt verschwand.

Die Flecken waren nicht mehr zu sehen, obwohl sich nach Baumgartens Theorie die Informationen über die schwarzen Felder an die rezeptiven Felder nicht verändert hatten. Seitdem sind die Forscher bemüht, neue Erklärungen zu liefern.

Hermann Gitter: Optische Täuschungen

Ein Meister für optische Täuschungen

Sie kennen vielleicht M.C.Escher? Mit seinen Bildern über optische Täuschungen erlangte er einige Berühmtheit. Da laufen Männer eine Treppe hinauf und gleichzeitig auch wieder hinab. Auch die Dreiecke, die sich der Unmöglichkeit ihrer Konstruktion erst bei genauerem Hinsehen offenbaren, konnten die Kunstwelt verblüffen.

Als Basis seiner Bilder nutzte er die räumlichen Effekte, die er durch zeichnerische Umsetzung erzielen konnte. In den nachfolgenden Beispielen können Sie leicht erkennen, wie schnell unser Gehirn durch vermeintlich bereits gesehene Strukturen in die Irre geleitet werden kann.

Optische Illusionen

Noch mehr optische Täuschungen

Durch nur unwesentliche grafische Mittel werden in uns Illusionen geweckt. So erscheint es uns allein durch einen Richtungswechsel in der Anordnung von Rauten, als würden sich die Kreise auf dem Bild drehen.

Unser Gehirn assoziiert das Gesehene mit den uns bekannten Zahnrädern und leitet uns auf Irrwege.

Bewegungsillusion

Durch eine spiralförmige Anordnung von Linien werden ganz ähnliche Reaktionen bei uns hervorgerufen. Wir setzen das, was wir sehen, mit unseren Erfahrungen in Korrelation und erhalten so den Sinneseindruck, als läge das Zentrum der „Spirale“ tiefer.


Ganz ähnlich ergeht es uns bei diesem Bild, bei dem uns eine tatsächlich nicht vorhandene Räumlichkeit vorgespiegelt wird.

Optische Täuschung

Gerade diese Möglichkeit der Wahrnehmung ist es allerdings auch, die es uns erlaubt Filme oder Fotos nicht nur als eine Anhäufung von Pixeln zu erkennen. Optische Täuschungen können uns verwirren, sind aber auch Grundlage der modernen Unterhaltungsindustrie.

Wie optische Täuschungen zu erklären sind, dürfte die Wissenschaftler noch einige Zeit beschäftigen. Die „visuellen Ausrutscher“ unseres Gehirns liefern sicherlich noch Grundlage für viele Theorien, die sich mit dem Phänomen optische Täuschungen befassen.

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