Optische Effekte: Faszination Auge

Fast jeder hat schon einmal eines dieser Bilder in Händen gehalten, bei denen zum Beispiel gleich große Gegenstände eine unterschiedliche Größe zu haben scheinen. Manchmal werden auch Objekte sichtbar, die eigentlich gar nicht abgebildet sind. All dies gehört zur Kategorie optische Effekte. Lesen Sie hier interessante Fakten über diese spannenden Trugschlüsse der menschlichen Wahrnehmung.

Was bedeutet optische Effekte?

Optische Effekte – auch optische Täuschungen genannt – sind Wahrnehmungen des Auges, bei denen das Wahrgenommene vom Tatsächlichen abweicht. Damit etwas als Täuschung bezeichnet werden kann, braucht es jedoch einen Maßstab, der zeigt, dass die Wahrnehmung „falsch“ ist. Diesen Maßstab bieten die Mathematik und die Naturwissenschaften.

Es liegt vielleicht nahe, anzunehmen, dass das Auge „nicht richtig funktioniert“ oder dass eine Art Sehschwäche vorliegt. Das ist jedoch nicht der Fall. Das Auge nimmt auch in diesen Fällen alle Informationen ordnungsgemäß auf und leitet sie an das Gehirn weiter. Die eigentliche Täuschung entsteht durch die Weiterverarbeitung der Informationen im Gehirn.

Das Gehirn verarbeitet diese immer auch in Bezug zu Gegenständen, die ihm schon bekannt sind. Bei optischen Täuschungen wird das Gehirn allerdings von diesen Relationen, das heißt Beziehungen, in die Irre geführt. Bekanntes – also frühere Seherfahrungen – und Gegenstände in der Umgebung des aktuell Wahrgenommenen (zum Beispiel Bäume) lassen das Gehirn Farben, Größen oder Abstände falsch einschätzen.

Bekannte optische Täuschungen

Viele bekannte optische Täuschungen beziehen sich auf Relativitäten, also darauf, wie bestimmte Gegenstände zu anderen Gegenständen im Verhältnis stehen. Besonders wichtig sind die

  • Relativität der Größe,
  • Relativität der Helligkeit und
  • Relativität von Linien.

Es gibt zahlreiche bekannte optische Täuschungen. Lesen Sie im Folgenden mehr über drei der wichtigsten Streiche, die Ihnen Ihre Augen bzw. Ihr Gehirn spielen.

Das berühmte Hermann-Gitter

Das Hermann-Gitter ist eine der berühmtesten optischen Täuschungen. Das Gitter besteht aus vielen schwarzen Quadraten, zwischen denen sich weiße Stege befinden. Betrachtet man das Bild, erscheinen an den „Kreuzungen“ der weißen Linien diffuse graue Punkte.

Die Ursache dieses Phänomens ist bis heute umstritten. Die bekannteste Theorie erklärt das Phänomen über die sogenannte Kontrastverstärkung: An der Grenze zwischen einer hellen und einer dunklen Fläche erscheint der hellere Teil heller, der dunklere Teil dunkler. So kommt es zu den verwaschenen grauen Punkten.

Die verschobene Münsterberg-Täuschung

Die Münsterberg-Täuschung zeigt eine Art verschobenes Schachbrett. Die „Balken“, die aus schwarzen und weißen Quadraten bestehen, werden durch parallele Linien geformt. Dadurch, dass die schwarzen Quadrate – anders als im Schachbrett – asymmetrisch angeordnet sind, wirken die eigentlich parallelen Balken keilförmig gegeneinander verschoben. Hier wird das Prinzip der Relativität deutlich: Es geht darum, wie die verschiedenen Balken im Verhältnis zueinander wirken.

Hugo Münsterberg selbst, der dieses Phänomen 1897 entdeckte, erklärte es durch die sogenannte „Irradiation“. Die einzelnen weißen Quadrate nimmt der Betrachter dabei größer wahr als die schwarzen. Zudem wirken sie verzerrt. Die parallelen Linien, die sich durch die Verbindung der Quadrate im Auge ergeben, wirken dadurch schräg. Wie bei vielen optischen Täuschungen ist aber auch hier die Ursache nicht endgültig geklärt.

Die bekannte Ebbinghaus-Täuschung

Auch die Ebbinghaus-Täuschung ist eine recht bekannte Täuschung. Die Abbildung zeigt gleich große Kreise, die jeweils von einem Ring weiterer Kreise umgeben sind. Bei dem einen sind die Kreise im Verhältnis zum zentralen Kreis sehr groß, beim anderen sehr klein. Im ersten Fall wirkt der zentrale Kreis kleiner als im zweiten.

Die unterschiedliche Wahrnehmung wird hier – so eine gängige Theorie – dadurch erzeugt, dass die Objekte in Relation zu den umgebenden Objekten gesehen werden. Interessant ist, dass kleine Kinder diese optische Täuschung noch nicht erleben. Diese Form der relationalen Wahrnehmung scheint sich also erst in höherem Alter auszubilden.

Welche optischen Effekte gibt es in der Natur?

In der Natur funktioniert unsere Wahrnehmung oft erstaunlich akkurat. Vielen optischen Täuschungen wird eher in künstlichen Medien erlegen – zum Beispiel auf dem Bildschirm oder auf Papier.

Dennoch treten diese Effekte durchaus auch in der Natur auf. Ein Beispiel ist die Wahrnehmung der Mondgröße. Bei Vollmond wirkt der Mond oft wie ein riesiger, rötlicher Ball – je weiter er am Firmament nach oben steigt, desto kleiner wird er. Der Mond ist freilich immer gleich groß und auch nicht näher an der Erde, wenn er niedrig steht.

Eine letztgültige Erklärung für den Effekt gibt es auch hier noch nicht. Manche Erklärungsversuche knüpfen an die Ebbinghaus-Täuschung an: Weil der Mond am Horizont im Verhältnis zu Häusern und Bäumen gesehen wird, wirkt er dort größer als hoch am Himmel zwischen winzigen Sternen. Eine weitere Erklärung ist die des abgeflachten Firmaments: Weil nur in Richtung Horizont Tiefeninformationen zur Verfügung stehen (Bäume, Häuser etc.), aber nicht oben am Himmel, wirkt das Himmelsdach flach – und Himmelskörper in Horizontnähe überproportional groß.

Fazit: Was Sie über optische Effekte wissen sollten

  • Optische Täuschungen sind fehlerhafte Weiterverarbeitungen von Sinnesdaten im Gehirn.
  • Sie entstehen oft, wenn das Gehirn sich für die Einordnung der Sinneseindrücke Bezugspunkte sucht – zum Beispiel in Gegenständen, die das wahrgenommene Objekt unmittelbar umgeben.
  • Für Wissenschaftler sind optische Effekte eine hervorragende Quelle für die Erforschung der Gesetze der Optik.

Quellen:
https://oparu.uni-ulm.de/xmlui/handle/123456789/4141
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1467-7687.2009.00931.x/abstract;jsessionid=FE6A834AF89C7E529461CEE8E7368699.f04t04

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