Figure-ground perception (Deutsch)

Für zwei zusammenhängende Bereiche im Gesichtsfeld ist das gemeinsame Wahrnehmungsergebnis, dass die Kante zwischen ihnen eine Grenze für nur eine von ihnen zu sein scheint und diese Region—die Figur-eine bestimmte Form zu haben scheint. Der zusammenhängende Bereich—der Boden-erscheint in der Nähe des Randes, den er mit der Figur teilt, formlos und wird als dahinter fortgesetzt wahrgenommen. So erscheint die Figur nicht nur geformt, sondern auch näher als der Bodenteil, was eine Tiefenwahrnehmung beinhaltet, und der Boden scheint von der Figur verdeckt zu sein. Diese Wahrnehmungserfahrung wird als Figur-Boden-Wahrnehmung bezeichnet., Ein Beispiel ist in Abbildung 1 dargestellt, wobei die von den Schwarz-Weiß-Regionen geteilte Kante den schwarzen Bereich einzuschließen scheint und der weiße Bereich hinter dem geformten schwarzen Bereich fortzufahren scheint. Figuren bilden die Objekte, die wir wahrnehmen und mit denen wir interagieren. Daher ist die Abbildung Zuordnung—die Bestimmung, welche Teile der Eingabe Zahlen entsprechen-ein kritischer Bestandteil der Wahrnehmung. (Der Boden ist oft durch Kanten in einiger Entfernung von der Figur geformt., Zum Beispiel, obwohl der weiße Bereich in Abbildung 1 in der Nähe der Grenze, die er mit dem kleineren schwarzen Bereich teilt, nicht umrissen ist, wird er durch den Umrissrand geformt, den er mit dem größeren umgebenden weißen Bereich teilt. Wie dieses Beispiel deutlich macht, kann ein Bereich ein Boden entlang eines Teils seiner Begrenzungskanten und eine Figur entlang anderer Abschnitte sein.)

Die Abbildung ist nicht einfach in der Eingabe angegeben, sondern resultiert aus Prozessen der Wahrnehmungsorganisation., Viele Faktoren beeinflussen die Zahlenzuordnung; Einige dieser Faktoren sind seit dem frühen 20. Jahrhundert bekannt, während andere im frühen 21. Figur-Boden-Wahrnehmung wurde am umfassendsten in der Vision untersucht, obwohl es einige Forschungen über taktile (Kennedy 1993) und auditive (Bregman 1990) Figur-Boden-Wahrnehmung gibt.

• 1 Faktoren, die die Abbildung beeinflussen
  • 1.1 Klassische configural cues
  • 1.,2 Nicht-klassische geometrische konfigurale Eigenschaften
• 2 Tiefe Hinweise
• 3 nicht-geometrische Faktoren
  • 3.1 Subjektive Faktoren
  • 3.2 Räumliche Frequenz
  • 3.3 Extreme Kanten
  • 3.4 räumliche Illusion
• 4 Mehrdeutige Figur-Boden-Wahrnehmung
• 5 Wie tritt die Figur-Boden-Wahrnehmung auf?,
• 6 Offene Fragen
• 7 Empfohlene Lektüre
• 8 Referenzen
• 9 Siehe auch

Faktoren, die die Abbildung Zuordnung beeinflussen

Edgar Rubin und die Gestaltpsychologen, die die Figur-Boden-Wahrnehmung Anfang des 20. Jahrhunderts erstmals auf die Wahrnehmung aufmerksam machten, identifizierten einige der visuellen Eigenschaften, die eher mit Zahlen als mit Gründen verbunden waren; Diese Eigenschaften sind heute als „klassische konfigurelle Hinweise“ bekannt.“Der Begriff“ configural “ gilt, da diese Hinweise vorhersagen, welcher von zwei zusammenhängenden Bereichen im Gesichtsfeld konfiguriert oder geformt (im Vergleich zu nicht formatiert) zu sein scheint.,

Klassische configural cues

Regionen, die konvex, symmetrisch, flächenmäßig kleiner, umschlossen oder umgeben sind, werden mit größerer Wahrscheinlichkeit als zusammenhängende Regionen angesehen, die konkav, asymmetrisch, flächenmäßig größer oder umgebend sind. Diese konfiguralen Eigenschaften (oder“ configural Cues“) sind in den Abbildungen 2a-2d dargestellt. In Abbildung 2a haben die schwarzen Bereiche konvexe Teile, während die weißen Bereiche konkave Teile haben. In Abbildung 2b sind die schwarzen Regionen flächenmäßig kleiner als die weißen Regionen., In Abbildung 2c sind die schwarzen Bereiche um eine vertikale Achse symmetrisch, während die weißen Bereiche asymmetrisch sind. Und in Abbildung 2d ist die schwarze Region eingeschlossen und von der weißen Region umgeben. In Displays wie diesen nehmen Beobachter eher die schwarzen Regionen als die geformten Figuren wahr und die weißen Regionen als Hintergründe. Beachten Sie, dass, wenn die weißen, anstatt die schwarzen, Regionen waren konvex, symmetrisch, kleiner, oder eingeschlossen sie würden als Zahlen gesehen werden; diese Effekte hängen nicht von der Kontrastpolarität der Regionen relativ zum Gesamthintergrund., Der Kontrast zu einem Hintergrund ist jedoch ein Hinweis auf die Tiefenwahrnehmung, da Objekte mit geringerem Kontrast entfernter erscheinen als Objekte mit höherem Kontrast (O ‚ Shea et al. 1994). Daher ist es beim Testen der Wirksamkeit potenzieller Konfigurationssignale wichtig, dass zusammenhängende Regionen den gleichen Kontrast zum Gesamthintergrund haben. Wir haben dies erreicht, indem wir in Abbildung 2a – Abbildung 2d Schwarz-Weiß-Bereiche auf einem mittelgrauen Gesamthintergrund verwendet haben.

Die Bedeutung dieser klassischen Konfigurationseigenschaften für die Figur-Boden-Wahrnehmung wurde ursprünglich durch Demonstrationen (z.,, Koffka 1935; Kohler 1929/1947; Rubin 1915/1958). Empirische Studien haben dazu tendiert, diese Demonstrationen zu unterstützen (z. B. Kanisza & Gerbino 1976), obwohl einige Vorbehalte gelten. Zum Beispiel haben Experimente, die die Wirksamkeit der Symmetrie als Konfigurationswort bewerten, zweideutige Ergebnisse hervorgebracht (z. B. Pomerantz & Kubovy 1986). Darüber hinaus hat sich kürzlich gezeigt, dass die Wirksamkeit der Konvexität als Konfigurationswort mit dem Kontext variiert (Peterson & Salvatore 2008).,

Die klassischen Configural Cues waren alle Eigenschaften, die auf dem Bild gemessen werden konnten; Sie waren geometrisch, da sie Eigenschaften der einfachen geradlinigen oder krummlinigen Linien oder Formen in den Displays waren. Die Gestaltpsychologen waren der Ansicht, dass diese Hinweise weitgehend angeboren waren und nicht grundlegend von der Erfahrung eines Individuums in der Vergangenheit abhingen (Wertheimer, 1923). Zur Untermauerung dieses Anspruchs

• Sie zeigten, dass neuartige Regionen, die die konfiguralen Eigenschaften besitzen, als Figuren angesehen wurden (siehe Abbildung 1 und Abbildung 2d zum Beispiel)., Der Nachweis, dass die Figur-Boden-Wahrnehmung ohne Eingabe vergangener Erfahrungen für neuartige Formen ablaufen kann, eliminiert jedoch nicht die Möglichkeit, dass vergangene Erfahrungen auch einen Einfluss ausüben, wenn Formen vertraut sind.
• Sie zeigten eine weit verbreitete Verwendung der klassischen configural Cues durch Erwachsene, zumindest wenn Displays für lange Zeit ausgesetzt waren. Solche Ergebnisse können jedoch keine Angeborenheit nachweisen, da aufgrund des Lernens eine hohe Übereinstimmung zwischen Erwachsenen auftreten kann.,

Daher ist unklar, ob die Reaktionen auf diese Konfigurationseigenschaften an sich angeboren sind oder ob sich ein ausgeklügelter Lernmechanismus entwickelt hat, mit dem Menschen die statistischen Eigenschaften der Umgebung extrahieren können, in der sie leben (und Konfigurationshinweise gehören zu diesen Eigenschaften). Siehe auch Grossberg & Swaminathan (2004) für ein Modell, das statistisches Lernen verwendet, um einige Wahrnehmungseffekte zu berücksichtigen.,

Nicht klassische geometrische Konfigurationseigenschaften

Jüngste Experimente testeten direkt, ob vergangene Erfahrungen die Figurenzuweisung beeinflussen könnten oder nicht, und stellten fest, dass dies entgegen dem Gestaltanspruch (z. B. Peterson et al. 1991; Peterson & ( 1994). In den in diesen Experimenten verwendeten Displays wurde ein Teil eines vertrauten, benennbaren Objekts nur auf einer Seite einer Kante vorgeschlagen; Daher unterschieden sich die Formen, die möglicherweise auf gegenüberliegenden Seiten der Kante wahrgenommen wurden, in der Vertrautheit., Beobachter nehmen die Figur eher an der Seite der Kante wahr, an der das vertraute Objekt liegt, wenn das Display mit dem vertrauten Objekt in seiner typischen aufrechten Ausrichtung dargestellt wird (siehe Abbildung 3a) und nicht in umgekehrter Ausrichtung (siehe Abbildung 3b). (Zur überprüfung siehe Peterson 1994). Orientierungsabhängigkeit war entscheidend für die Zuordnung dieser Effekte zu früheren Erfahrungen und nicht nur zu geometrischen Eigenschaften, da erstere, aber nicht letztere mit einer Änderung von aufrecht zu invertiert variieren würden.,

Experimente zeigten auch, dass Effekte der Vertrautheit nur beobachtet wurden, wenn die Teile des vertrauten Objekts in ihren richtigen räumlichen Beziehungen gezeigt wurden (z. B. wenn die Teile, die die stehende Frau darstellen, von oben nach unten angeordnet waren, wie sie in der Welt anzutreffen sind: Kopf, Schultern, Oberkörper, Rock, Beine). Effekte der Vertrautheit wurden nicht beobachtet, wenn die Teile neu angeordnet wurden (z. B. siehe Abbildung 3c, wo der Teil, der den Rock darstellt, oben ist, der Teil, der den Kopf darstellt, unten ist und der Rumpf und die Beine dazwischen liegen)., Diese Effekte hängen notwendigerweise von früheren Erfahrungen ab und scheinen sich als solche von Effekten zu unterscheiden, die den klassischen konfiguralen Hinweisen zuzuschreiben sind, da vergangene Erfahrungen nicht immer als geometrische Beziehungen instanziiert werden, wohingegen die konfiguralen Hinweise dies sind. Wir stellen jedoch fest, dass in den von uns beschriebenen Experimenten die Erfahrung der Vergangenheit als vertraute Konfiguration von Teilen operationalisiert wird, die geometrisch spezifiziert werden können. Es kann nicht sein, dass alle Formen vergangener Erfahrung die Figur beeinflussen, sondern nur diejenigen, die geometrisch verkörpert sind.,

Peterson und Gibson (1994) zeigten, dass eine vertraute Konfiguration die Figurenzuweisung beeinflussen kann, selbst wenn sie mit klassischen gestaltkonfiguralen Hinweisen in Konflikt steht. Betrachten Sie Displays wie Abbildung 3d, bei denen der asymmetrische schwarze Bereich ein bekanntes Objekt (ein Seepferdchen) darstellt, während der symmetrische weiße Bereich eine neuartige Form darstellt. Hier konkurrieren die Hinweise bekannter Konfiguration und Symmetrie miteinander., Wenn eine aufrechte Version dieses Displays kurz belichtet wird, ist die Konfiguration etwas stärker als die Symmetrie, aber die beiden Signale scheinen miteinander zu konkurrieren, so dass die geformte Figur manchmal auf der unbekannten symmetrischen (weißen) Seite der Mittelkante zu sehen ist. Diese Ergebnisse zeigten, dass vertraute Konfiguration nicht immer andere Hinweise dominieren. Stattdessen ist es eine von vielen visuellen Eigenschaften, die für die Figurenzuordnung verwendet werden (Peterson 1994).

Moderne Psychologen haben andere geometrische Eigenschaften identifiziert, die bestimmen, welche Bereiche des Gesichtsfeldes als Figuren betrachtet werden. Zum Beispiel sind

• Regionen mit einer breiten Basis wahrscheinlicher als Regionen mit einer schmalen Basis als Zahlen zu sehen (siehe Abbildung 4a; Hulleman & Humphreys 2004).,
• Der untere von zwei durch einen horizontalen Rand getrennten Regionen ist wahrscheinlicher als der obere Bereich, der als Abbildung zu sehen ist (siehe Abbildung 4b; Vecera et al. 2002).
• Eine Region, die in eine zusammenhängende Region hineinragt, wird wahrscheinlich als die Figur angesehen (siehe Abbildung 4c; Hoffman &, 1997).

Die configural Cues sind Form Cues; sie bestimmen, wo die Form in Bezug auf eine Kante liegt. Aber daran erinnern, dass die Region komplementär zu der Figur wird oft wahrgenommen, dahinter zu vervollständigen., Die Wahrnehmungsvollendung des Bodens hat bei der Untersuchung der Figur-Boden-Wahrnehmung nicht viel Aufmerksamkeit erhalten. Es ist möglich, dass zumindest einige der Konfigurationseigenschaften Tiefeninformationen sowie Forminformationen vermitteln (Burge et al. 2005; Grossberg, 1994; Kanizsa, 1985; Nakayama, Shimojo, & Silverman, 1989), und dass die Wahrnehmungs-Abschluss kann überzeugendsten, wenn diese Hinweise vorhanden sind (siehe, zum Beispiel, Peterson & Salvagio 2008).,

Tiefe Hinweise

Der Bereich, der geformt erscheint, erscheint tendenziell auch näher (obwohl diese Beziehung nicht immer gilt, z. B. Palmer 1999; Peterson 2003). Tiefe Cues bestimmen, welche von zwei zusammenhängenden Regionen ist näher an den Betrachter auch in Abwesenheit der klassischen configural Cues. Engere Regionen neigen dazu, durch die Kanten geformt zu werden, die sie mit zusammenhängenden Regionen in der visuellen Eingabe teilen, und letztere scheinen typischerweise als Hintergründe weiter hinten zu sein., Es gibt zahlreiche empirische Untersuchungen der Tiefenzeichen: Zum Beispiel untersucht die Forschung die Bereiche, in denen verschiedene Tiefenzeichen am effektivsten sind (z. B. Cutting & Vishton 1995) und die Regeln, nach denen Tiefenzeichen kombiniert werden (z. B. Landy et al. 1995). Sehr wenig Forschung untersucht, wie configural cues und Tiefe cues interagieren (siehe aber Bertamini, Martinovic, & Wuerger, 2008; Burge et al. 2005; Dresp et al. 2000; Peterson & ( 1993)., Eine solche Forschung ist für ein vollständiges Verständnis der Figur-Boden-Wahrnehmung erforderlich.

Nicht geometrische Faktoren

Subjektive Faktoren

Auch subjektive Faktoren können die Abbildung beeinflussen. Zum Beispiel beeinflusst die Absicht des Betrachters, eine von zwei zusammenhängenden Regionen als Figur wahrzunehmen, die Figur-Boden-Wahrnehmung (z. B. Peterson et al. 1991). Und Regionen, in die der Betrachter schaut (fixierte Regionen), werden eher als Zahlen betrachtet als benachbarte nicht fixierte Regionen (Peterson & Gibson 1994)., In ähnlicher Weise wird eine besuchte Region eher als eine als die ergänzende unbeaufsichtigte Region angesehen, auch ohne Fixierung (Baylis & Driver 1995; Vecera et al. 2002). Subjektive Faktoren können die Wahrscheinlichkeit, die Figur auf einer Seite einer Kante zu sehen, verändern, aber typischerweise neigen sie dazu, configural Cues nicht zu überwältigen.

Räumliche Frequenz

Eine Region, die mit einem hohen Raumfrequenzmuster gefüllt ist, wird eher als die geformte Figur angesehen als eine zusammenhängende Region, die mit einem niedrigen Raumfrequenzmuster gefüllt ist (siehe Abbildung 5a; Klymenko & Weisstein 1986).

Extremalkanten

Eine Extremalkante (EE) ist eine sich selbst verschließende Kante. Wenn Schattierungen und Texturverläufe verwendet werden, um eine extreme Kante entlang einer Seite eines Rahmens darzustellen, aber nicht die andere, zeigen Beobachter eine starke Tendenz, die EE-Seite als näher als die Nicht-EE-Seite zu sehen (Palmer & Ghose 2008)., Eine Probe ist in Abbildung 5b gezeigt, wo die extreme Kante auf der linken Seite des zentralen Randes liegt. Es ist Forschung erforderlich, um festzustellen, ob extreme Kanten tiefe Hinweise, figurale Hinweise oder beides sind.

Aquarellillusion

Betrachten Sie einen Bereich, der von zwei dünnen farbigen Linien begrenzt wird, die parallel zueinander sind und sich berühren. Eine der farbigen Linien kontrastiert weniger mit dem Hintergrund als die andere., Pinna, Werner & Spillmann (2003) zeigte, dass sich unter diesen Bedingungen die kontrastarme Farbe orthogonal von der Linie ausbreitet und den begrenzten Bereich ausfüllt; Sie nannten dieses Phänomen die “ Aquarellillusion.“Sie zeigten, dass die Region, durch die sich die Farbe ausbreitet, eher als die Figur angesehen wird, als ohne die Farbe. Über die Aquarellillusion als figurales Stichwort ist nicht viel bekannt; Im Gegensatz zu anderen figuralen Hinweisen wurde sie nicht isoliert untersucht, sondern interagierte immer mit einem oder mehreren der anderen figuralen Hinweise.,

Mehrdeutige figur-boden wahrnehmung

Figur-Boden Wahrnehmung kann mehrdeutig sein. Das bekannteste Beispiel für eine mehrdeutige Figur-Boden-Anzeige ist Rubins Vase-Gesichter Stimulus; eine Anpassung des Originalbildes ist in Abbildung 6 gezeigt. In dieser Anzeige können die Zuschauer jederzeit entweder den zentralen weißen Bereich oder den umgebenden schwarzen Bereich als Figur wahrnehmen., Wenn der weiße Bereich die Figur zu sein scheint, hat er eine bestimmte Form, die einer weißen Vase oder einem Becher ähnelt. Die Faktoren, die den weißen Bereich als Abbildung begünstigen, umfassen partielle Symmetrie, kleine Fläche, Verschluss und Einschließung. Wenn die äußeren schwarzen Bereiche die Figuren zu sein scheinen, haben sie bestimmte Formen, die zwei Profilen von Menschen ähneln, die einander gegenüberstehen. Der Faktor der Vertrautheit begünstigt die Wahrnehmung der schwarzen Regionen als Figuren. (Globale Symmetrie der schwarzen Regionen kann ebenfalls eine Rolle spielen.,)

Beobachten Sie, wie die schwarzen Bereiche in Abbildung 6 formlos erscheinen, wenn sie als Gründe für die weiße Vase gesehen werden, aber sie erscheinen wie Profile von Gesichtern geformt, wenn sie als Figuren gesehen werden. Beobachten Sie in ähnlicher Weise, wie der weiße Bereich formlos erscheint, wenn er als Boden für die schwarzen Profilflächen angesehen wird, scheint jedoch wie eine Vase geformt zu sein, wenn er als Figur betrachtet wird. So erscheinen Regionen formlos (zumindest in der Nähe des Randes, den sie mit Figuren teilen), wenn sie als Gründe angesehen werden, obwohl dieselben Regionen geformt erscheinen, wenn sie als Figuren wahrgenommen werden.,

Wie erfolgt die Figur-Boden-Wahrnehmung?

Die scheinbare shapelessness von den angrenzenden Regionen zu zahlen hat führte zu dem Vorschlag, die Figur-Grund-Wahrnehmung resultiert aus einem winner-take-all competition. Die jüngsten Verhaltens Evidenz zeigt, dass der Wettbewerb nicht vorkommt (z.B., Peterson & Lampignano 2003; Peterson & Enns 2005). Aber was ist im Wettbewerb? Einige Modelle schlagen vor, dass der Wettbewerb zwischen Kanteneinheiten auftritt, die in entgegengesetzte Richtungen zeigen, die überall im Gesichtsfeld existieren (Kienker et al., 1986; O ‚Reilly‘ & Vecera 1998; Vecera et al. 2000). Die Randeinheiten, die den Wettbewerb gewinnen, werden als Grenzen der Figuren wahrgenommen, während diejenigen, die den Wettbewerb verlieren, unterdrückt werden. Andere Theoretiker behaupten, dass Kandidatenformen – dh Formen, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Kante zu sehen sind-direkt miteinander konkurrieren. Die Gewinnform wird als Figur wahrgenommen, während die verlierende Form unterdrückt wird (Peterson & Gibson 1994)., In Übereinstimmung mit der Formwettbewerbshypothese zeigen jüngste Beweise, dass Formen, die auf der Bodenseite einer Kante vorgeschlagen, aber nicht wahrgenommen werden, unterdrückt werden (Peterson & Skow 2008). Viele Figur-Boden-Konzepte können in Bezug auf Interaktionen zwischen 3D-Grenz-und Oberflächendarstellungen modelliert werden, die rechnerisch komplementären Regeln gehorchen (Grossberg, 1994, 1997; Kelly & Grossberg, 2000), die sowohl kooperative als auch wettbewerbsfähige Interaktionen umfassen.

Experimentelle Arbeiten zur Untersuchung des Wettbewerbs sind relativ neu., Weitere Studien zur Aufdeckung der Art des Wettbewerbs sind erforderlich. Zum Beispiel sind Experimente erforderlich, die untersuchen, wie Tiefenzeichen den Wettbewerb zwischen den Formen verändern, um die Mechanismen der Figur-Boden-Wahrnehmung aufzuklären.

Offene Fragen

1. Wenn sich zwei Regionen eine Grenze teilen, können und können andere Wahrnehmungen als die Figur-Boden-Wahrnehmung auftreten (Kennedy 1974). Zum Beispiel kann der gemeinsame Rand eine Kante eines dreidimensionalen Objekts sein, und die beiden Regionen könnten als unterschiedliche Flächen oder Oberflächen dieses Objekts wahrgenommen werden., Alternativ können beide Regionen als Figuren gesehen werden, wie im Fall von Eschers Drucken und sich wiederholenden Fliesenmustern oder Streifenmustern. Oder man könnte ein geformtes Loch darin wahrnehmen, dass die Oberfläche, in der das Loch geschnitten wurde, die nahe Oberfläche zu sein scheint, aber das Loch scheint Form zu haben. Betrachten Sie zum Beispiel ein handförmiges Loch, das in ein Stück Metall geschnitten ist. Wie werden sich Theorien über Wahrnehmung ändern, wenn wir diese anderen möglichen Ergebnisse berücksichtigen?

2. Kanten trennen Oberflächen sowohl in Berührung als auch im Sehen, und Figur-Boden-Wahrnehmung tritt auf (Kennedy 1993)., Es gibt analoge Perzepte in Hören, Geschmack und Geruch. Erzeugen dieselben Mechanismen eine Figur-Boden-Wahrnehmung über die Sinne hinweg?

3. Es gibt viele andere Arten von mehrdeutigen Figuren, einschließlich binokularer Rivalitätsreize und reversibler Reize wie die Ente/das Kaninchen und der Halsbrecherwürfel. Wechselwirkungen zwischen kooperativen und Wettbewerbsmechanismen wurden vorgeschlagen, um eine Schlüsselrolle bei der Erklärung vieler dieser Umkehrungen zu spielen. Können Vergleiche der verschiedenen Arten von mehrdeutigen Reizen Aufschluss darüber geben, wo und wie kompetitive Mechanismen im Gehirn wirken?

4., Über die Entwicklung der Tiefenwahrnehmung ist viel bekannt, aber es gibt wenig empirische Arbeit an der Entwicklung der konfiguralen Hinweise, vielleicht weil die Gestaltpsychologen feststellten, dass sie angeboren waren. Was ist die Entwicklungsbahn der Figur-Boden-Wahrnehmung?

Empfohlene Lektüre

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Siehe auch

Aufmerksamkeit und Bewusstsein, Selbstorganisation der Gehirnfunktion, Visuelle Illusionen: Eine empirische Erklärung