Victor Treushchenko

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Bewegungssehen

Gegenstände werden dann als bewegt wahrgenommen, wenn durch denselben Reiz nacheinander unterschiedliche Stellen der Netzhaut gereizt werden. So entstehen die meisten Bewegungswahrnehmungen: gehende Menschen, fahrende Busse usw.

Sehen von bewegten Objekten

Die stärksten Sehreize machen Bewegungen aus, so dass wir sie selbst am Rand unseres Blickfeldes noch erkennen. „Bewegungen erregen unsere Aufmerksamkeit und lenken unsere Blicke, weil sie Reaktionen erfordern können.“ Dieses Phänomen ist evolutionsbedingt und überlebenswichtig: Menschen und andere Tiere dürfen bei der Jagd nicht zögern, wenn sie erfolgreich sein wollen. Genauso müssen sie einen Feind schon aus der Ferne erkennen, wenn sie ihm entkommen wollen.

Die Geschwindigkeit der Veränderungen, auf die unsere Sinnesorgane reagieren, hat sich im Verlauf der Evolution so eingestellt, dass genau die Vorkommnisse erkannt werden, die lebenswichtig sind: „Wir müssen erkennen können, daß Menschen und Tiere sich von einem Ort zum anderen bewegen, aber das Gras brauchen wir nicht wachsen zu sehen.“ 1886 hat der deutsche Physiologe Hermann Aubert nach Untersuchungen angegeben, dass die Mindestgeschwindigkeit für das Entdecken einer realen Bewegung 0,33 Sehwinkel pro Sekunde beträgt. Diese Angabe zeigt, dass die Mindestgeschwindigkeit messbar ist. Die Wahrnehmung von Bewegung ist jedoch nicht allein von der Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes abhängig: auch andere Faktoren, wie z. B. die Reizgröße, -entfernung, und -helligkeit, aber auch der Reizort auf der Retina und der Adaptationszustand, also der aktuelle Anpassungszustand des Auges an die Sehbedingungen, spielen eine wichtige Rolle. Die Bewegungsschwelle für kontrastreiche Objekte ist beispielsweise deutlich niedriger als für kontrastarme Objekte.

Im Medium Video kann die Erfahrung von Geschwindigkeitsgrenzen durch Zeitlupe und Zeitraffer verändert werden, sodass Ereignisse wahrgenommen werden können, die dem bloßen Auge verwehrt blieben.

Die visuelle Geschwindigkeit eines Objektes wird stets über ein Bezugsobjekt bzw. über seine Umgebung wahrgenommen. Ein kleines Objekt, das sich in einem Feld bewegt, erscheint langsamer, wenn es sich mit der selben Geschwindigkeit in einem größeren Feld bewegt. Um einen Eindruck von Gleichheit zu erzeugen, müsste sich die Geschwindigkeit proportional zur Größe verändern. Bewegt sich auch das Umfeld, hängt die Geschwindigkeit der wahrgenommenen Bewegung eines Objektes von der wahrgenommenen Geschwindigkeit des Umfeldes ab.

Körperempfindungen

Gleichfalls häufig bewegt sich der Mensch selbst, nicht aber seine Umgebung - Bäume und Häuser zum Beispiel stehen still, wenn der Mensch an ihnen vorbeigeht oder -fährt. Auch in solchen Fällen werden beim Vorbeigehen oder Vorbeifahren verschiedene Netzhautstellen durch diese ruhenden Objekte gereizt. Dennoch erleben wir nicht diese Gegenstände als bewegt, sondern uns selbst. Die Umwelt wird als stabil wahrgenommen, weil alle anderen Körperempfindungen vom Gehirn mit den visuellen Wahrnehmungen "verrechnet" werden und so als Ergebnis der unbewussten Beurteilung unterschiedlicher Sinneseindrücke und Erfahrungen der Schluss gezogen werden kann, dass sich nicht die Häuser um uns bewegen, sondern wir selbst in Bewegung und einer subjektiven Lokalisation unterworfen sind.

Sitzt man jedoch in einem stehenden Zug, und auf den Nachbargleis setzt sich ein Zug in Bewegung, kann man häufig nicht sofort unterscheiden, ob man selbst bewegt wird oder nur einen sich bewegenden Nachbarzug wahrnimmt (siehe Vektion).

Bewegungstäuschungen und Scheinbewegungen

Damit wir Bewegung wahrnehmen, bedarf es nicht unbedingt einer realen Bewegung. Es gibt eine Reihe von optischen Phänomenen, bei denen Bewegungseindrücke entstehen, ohne dass eine Ortsveränderung stattfindet, also keine adäquate Reizgrundlage besteht. Diese sind unter dem Oberbegriff Scheinbewegungen zusammengefasst.

Stroboskopische Bewegung

Beispiel einer Laufschrift.

Wenn zwei benachbarte Lichter kurz nacheinander aufblitzen, bekommen wir unter bestimmten Bedingungen den Eindruck, ein einzelnes Licht hätte seine Position verändert. Dieses Prinzip wird zum Beispiel bei der Laufschrift angewendet, welche oft an Bushaltestellen oder in Schaufenstern zu finden ist. Auch wenn uns bewusst ist, dass es sich bei der Anzeigetafel um einzelne Lämpchen handelt, die in einer bestimmten Reihenfolge an- und ausgehen, haben wir den Eindruck, der Text würde sich über die Anzeigetafel bewegen. Diese sogenannte stroboskopische Bewegung entsteht zwischen visuellen Objekten von im wesentlichen gleicher Funktion, die sich jedoch in gewissen Wahrnehmungsmerkmalen unterscheiden, wie z. B. Größe, Gestalt oder wie im Fall der Laufschrift dem Ort. Eine einfache Scheinbewegung, den sogenannten „Daumensprung“, kann man an sich selbst demonstrieren. Wenn man seinen Daumen nahe vor die Nase hält und abwechselnd das linke und das rechte Auge schließt, scheint der Daumen hin und her zu springen.

Die stroboskopische Bewegung findet auch beim Film und Video statt, denn es handelt sich um Standbilder, die sich so schnell abwechseln (z. B. 24 Bilder pro Sekunde), dass wir sie als flüssige Bewegung wahrnehmen. Die Erklärung für diese Wahrnehmung von Bewegung liegt in der Physiologie des Auges – die Empfindung von Licht verschwindet nicht sofort, sondern wirkt eine kurze Zeit nach. Man spricht auch von der Trägheit des menschlichen Auges. So gesehen ist der Begriff „Scheinbewegung“ auf die stroboskopische Bewegung nur problematisch anwendbar, weil das menschliche Wahrnehmungssystem bei geeigneten Untersuchungsbedingungen eine tatsächliche von einer scheinbaren Bewegung gar nicht unterscheiden könnte. Genauso sind Illusion, Halluzination und Wahrnehmung nicht subjektiv voneinander unterscheidbar, sondern unterliegen immer sozialen Konventionen. Hier evtl. eine Animation von einem Walk Cycle oder so.

Auch Filmmontage kann unter bestimmten Umständen stroboskopische Bewegung hervorrufen, was desorientierend sein kann: zeigt man zum Beispiel eine Person links im Bild in einem Raum stehen und unmittelbar darauf eine andere Person von ungefähr gleicher Größe, Haltung und Helligkeit etwas weiter rechts im Bild in einem anderem Raum, so kann der Eindruck entstehen, es habe eine Verwandlung stattgefunden. Mit dieser Schnitttechnik, Match Cut genannt, lässt sich aber auch Kontinuität erzeugen, die eine Lücke in Raum und Zeit überbrückt. Das wohl berühmteste Beispiel eines Match Cuts stammt aus dem Film 2001: A Space Odyssey von Stanley Kubrick, bei dem ein Knochen, der von einem Menschenaffen in die Luft geworfen wurde, durch einen Raumsatelliten ausgetauscht wird, der den Flug des Knochens scheinbar fortsetzt. Damit wird im Film eine Zeitspanne von vier Millionen Jahren übersprungen.

Induzierte Bewegung

Stellt sich ein Bewegungseindruck ein, obwohl nur das Umfeld des Objektes, nicht aber das Objekt selbst bewegt wird, handelt es sich um eine induzierte Bewegung. Das bewegte Umfeld löst in unserer Wahrnehmung eine gegenläufige Bewegung des Objektes aus. Induzierte Bewegung ist auch bei folgender Versuchsanordnung zu beobachten: befinden sich zwei unterschiedlich große, hell erleuchtete Objekte nebeneinander in einem dunklen Umfeld, von denen sich nur das größere bewegt, so scheint sich nur das kleinere Objekt in Gegenrichtung zu bewegen, während das größere als unbewegt empfunden wird. Hier nach Möglichkeit auch Animation

Autokinetischer Effekt

Wenn wir eine kleine Lichtquelle in einer ansonsten dunklen Umgebung mit den Augen fixieren, so scheint diese langsam in verschiedene Richtungen zu driften. Richtung und Bewegungsweite variieren dabei von Betrachter zu Betrachter. Bei diesem autokinetischen Effekt handelt es sich um eine optische Täuschung. Diese kommt dadurch zustande, dass ein Bezugsobjekt fehlt und die Position des Lichtpunktes nicht klar verankert werden kann.

Bewegungsnachbild

Vergleichbar mit Nachbildern sind die Bewegungsnachbilder. Diese Wahrnehmungstäuschung tritt dann auf, wenn man einige Zeit lang eine gleichförmige Bewegung beobachtet hat und dann ein ruhendes Objekt mit den Augen fixiert. Dieses scheint sich einige Sekunden lang in Gegenrichtung zum vorher Gesehenen zu bewegen. Beispiel: schaut man für etwa 30 Sekunden in einen vorbeiströmenden Fluss oder in einen Wasserfall und anschließend auf feste Körper, so scheinen sich diese nun zu verflüssigen. An dieser Stelle sollte eine Beispielanimation eingefügt werden, die Bewegungsnachbilder entstehen lässt

Bewegungsmuster

Für die Erforschung des Bewegungssehens seit Helmholtz hat die Entwicklung von geeigneten Bewegungsmustern eine zentrale Rolle gespielt. Traditionell wurden hierfür Lichtbündel mittels bewegbarer Spiegel gelenkt und Oszilloskope eingesetzt. Heute werden experimentelle Bewegungsmuster fast nur noch als Scheinbewegung mit Computern erstellt, obwohl bekannt ist, dass das menschliche Auge bis zu 300 Bilder pro Sekunde unterschiedlich auf Scheinbewegungen und kontinuierliche Bewegungen reagiert. Bekannte Bewegungsmuster sind Juleszmuster, Summierungen von Gaussischer blobs oder Punktmuster (z.B. biologische Bewegung). Lehrreiche und sehr anschauliche Webseiten sowie Sammlungen von Bewegungsmustern gibt es unter: visuelle Illusionen und visuelle Wahrnehmung.

Unterscheidung zwischen organischem und anorganischem Verhalten

Bewegung von leblosen Gegenständen kann unter Umständen den Eindruck von Lebendigkeit erzeugen. „Ein Objekt scheint eigene motorische Kraft zu entwickeln, wenn es sich nach einer Zeit der Unbeweglichkeit plötzlich bewegt. Diese Wirkung wird noch verstärkt, wenn der Übergang von der Ruhe zur Bewegung nicht beim ganzen Objekt gleichmäßig eintritt, sondern ein Teil beginnt und die Bewegung auf die übrigen überträgt.“ Je komplexer nun diese Bewegung ist, desto lebendiger erscheint uns das Objekt. Unter Umständen wird einem solchen Objekt vom Beobachter sogar Bewusstsein zugeschrieben. Fritz Heider und Marianne Simmel bestätigen dies in ihrem animierten Kurzfilm, in dem ein großes und ein kleines Dreieck sowie ein Kreis eine Geschichte vorführen. Das große Dreieck bewegt sich innerhalb eines hochkantigen Rechtecks, dessen Eingang an eine Tür erinnert. Als das kleine Dreieck und der Kreis dazu kommen und auch versuchen in das Rechteck zu gelangen, werden sie vom größeren Dreieck verjagt. Hier Video einbauen. Das Verhalten der geometrischen Figuren wurde von Versuchspersonen mit „menschlichen“ Eigenschaften, wie z. B. Aggresivität, Wut, Boshaftigkeit, charakterisiert. Rudolf Arnheim bezeichnet dies als die „Vielschichtigkeit im beobachteten Verhalten“ und definiert sogar mehrere Stufen dieser Vielschichtigkeit:

1. Die erste Stufe ist eine bloße Unterscheidung von Bewegtem und Unbewegtem.
2. Die zweite Stufe beinhaltet eine „flexible Bewegung, die interne Veränderung einschließt“.
3. Die dritte Stufe unterscheidet zwischen einem Objekt, das sich aus eigener Kraft bewegt und einem, das auf sich von außen einwirken lässt, also beispielsweise geschoben oder gezogen wird.
4. Die vierte Stufe der Vielschichtigkeit trennt Objekte danach, ob ihr Verhalten eine Beziehung zur Umgebung aufweist. Dabei müssen die Objekte der letzten Gruppe nicht unbedingt ein Bewusstsein haben, deren Verhalten muss nur vergleichbar komplex sein.

Arnheim überträgt seine Überlegungen auch auf unbewegte Form. „Einige Künstler – z. B. die Kubisten – haben die menschliche Figur in der Einfachheit der anorganischen Formen gefaßt, während van Gogh Bäume und sogar Berge und Wolken durch biegsame Kurven darstellt, die diese Dinge vermenschlichen.“

Lichtpunktläufer von Johansson

Jede menschliche Bewegung stellt ein komplexes Zusammenspiel von Muskeln, Gelenken und Knochen dar, an der hunderte Komponenten beteiligt sind. 1973 hat der schwedische experimentelle Psychologe Gunnar Johansson den Begriff „biologische Bewegung“ eingeführt. Bei seinen Untersuchungen von natürlicher Bewegung hat er ein Videoverfahren entwickelt, bei dem menschliche Bewegung mit Lichtpunkten dargestellt wird. Dafür befestigte er an den zwölf Hauptgelenken eines Menschen (Schultern, Ellenbogen, Handwurzeln, Hüften, Knie und Fußknöchel) jeweils eine kleine Lampe und filmte diese Person bei völliger Dunkelheit, während sie sich bewegte. Beispielanimation

Als er die Aufnahmen Versuchspersonen vorführte, erkannten sie alle, innerhalb weniger Augenblicke, dass es sich um einen Menschen handelte und konnten genau zuordnen, welcher Bewegungsvorgang gerade stattfand. Er kam zu der Erkenntnis, dass die Bewegung vor allem aufgrund der Erfahrung und der automatischen Gruppierungsprozesse wahrgenommen wird: alle Lichtpunkte bewegen sich regelhaft zueinander, die Strecken bleiben konstant, die Bewegung der unteren Lichtpunkte ist mit der Bewegung der oberen Lichtpunkte verknüpft. Es ist alleine die dynamische Konfiguration der Punkte, die Information über das Lebewesen und die ausgeführte Bewegung transportiert. Ein Standbild dieser Lichtpunkte würde lediglich eine wirre Anordnung vermitteln, die keine Erkenntnis über das Objekt mit sich bringt. Albert Michotte hatte schon 1946 in Versuchen mit Projektion von bewegten Formen festgestellt, dass die Kausalität, also die Beziehung zwischen Ursache und Wirkung, ebenso wie Gestalt, Farbe und Bewegung der Objekte ein untrennbarer Teil der Wahrnehmung ist. Eindeutige Kausalität kann selbst unter Bedingungen entstehen, die absurd erscheinen – wenn z. B. ein auf eine Leinwand projizierter Lichtfleck durch eine Holzkugel, die an diese Leinwand gehalten wird, scheinbar angestoßen wird.

Siehe auch

• Bewegungsillusionen
• Bewegungsdetektion

Literatur

• Hecht, H. (2006). Bewegungswahrnehmung (PDF; 4,7 MB). In J. Funke & P. A. Frensch (Eds.), Handbuch der Allgemeinen Psychologie: Kognition. (pp. 182–189). Göttingen: Hogrefe. ISBN 978-3-8017-1846-6

Weblinks

• Bewegungsillusionen und andere optische Täuschungen
• visuelle Illusionen
• visuelle Wahrnehmung

Kategorie:Sehen

Experimentelle Animation

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