Optische Täuschungen – wenn das Gehirn uns einen Streich spielt

Das Bild auf dem Blatt scheint sich zu bewegen und diese Striche sind eindeutig unterschiedlich lang – bei einer optischen Täuschung meinen wir, etwas zu sehen, das in Wirklichkeit gar nicht zu sehen ist. Schuld daran sind nicht unsere Augen, sondern unser Gehirn. Wie es zu den falschen Sinneseindrücken kommt und welche Rolle das Gehirn dabei spielt, erklären wir in diesem Artikel.

optische täuschungen

Verschiedene Arten der Wahrnehmungstäuschung

Unser Gehirn lässt sich auf vielfältige Art und Weise in die Irre führen. Hier einige Beispiele für optische Täuschungen:

Bewegte Bilder

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Bei obigem Bild handelt es sich um eine Bewegungsillusion. Betrachtet man es, sieht es so aus, als würden sich einige Teile bewegen. In der Regel handelt es sich dabei um Stellen, die das Auge gerade nicht fokussiert. Bewegungsillusionen entstehen häufig, weil einzelne Objekte oder Elemente vor einem Hintergrund angeordnet werden, der keine Anhaltspunkte für deren räumliche Lage bietet.

Hier sehen Sie noch zwei erstaunliche Beispiele für optische Illusionen in Form von bewegten Bildern:

Vermeintliche Größenunterschiede

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Ein Beispiel für eine linienbezogene Größentäuschung sehen Sie im Bild oben: Die „Müller-Lyersche Pfeiltäuschung“ ist ein Klassiker unter den optischen Täuschungen. Betrachtet man das Bild, so sieht die obere Linie deutlich länger aus als die untere; die rote scheint länger zu sein als die blaue. Tatsächlich sind die Linien in den Beispielen jedoch jeweils gleich lang. Der Eindruck eines Größenunterschiedes – also die Wahrnehmungstäuschung – entsteht allein durch die Ausrichtung der Pfeilspitzen.

Täuschungen bezüglich der Größe eines Objekts können in unterschiedlichen Varianten auftreten. Linienbezogene Größentäuschungen zeigen zwei gleich lange Linien, die uns aber unterschiedlich lang erscheinen. Eine perspektivische Größentäuschung liegt vor, wenn beispielsweise Personen unterschiedlich groß erscheinen, obwohl sie die gleiche Körpergröße haben. Der Grund: Sie stehen an ganz bestimmten Stellen im perspektivischen Raum – die scheinbar kleinere Person etwa weiter vorne, die vermeintlich größere Person in weiterer Entfernung.

Im Bild oben sehen wir zwei orange Kreise, die einmal von großen und einmal von kleinen blauen Kreisen umgeben sind. Es scheint, als wäre der linke orange Kreis um einiges kleiner als der rechte. Doch das ist eine optische Täuschung, denn beide Kreise sind gleich groß.

Auch dieses Beispiel zeigt deutlich, wie stark optische Täuschungen das Wahrnehmen von Größen beeinflussen können – hätten Sie gedacht, dass das Glas tatsächlich so groß ist?

Wahrnehmungstäuschungen bei Farben

Bei einer Farbtäuschung nehmen wir eine bestimmte Farbe aufgrund einer anderen Umgebungsfarbe anders wahr, als wenn sie allein zu sehen wäre. So erscheint uns ein grauer Punkt auf einer roten Fläche in der Regel plötzlich leicht grün, auf einer grünen Fläche dagegen dann auf einmal rötlich – obwohl er in beiden Fällen im gleichen Grauton gehalten ist. Das Bild oben zeigt zwei Reihen von Schachfiguren: Die oberen erscheinen in einem deutlich helleren Grau als die unteren. Dies liegt jedoch lediglich an den Hintergründen. Hätten Sie gedacht, dass die unteren und die oberen Schachfiguren dieselbe Farbe haben?

Perspektivische Wahrnehmungen

Wechselwirkungen beschreiben optische Illusionen in der perspektivischen Wahrnehmung. Hier erscheint ein Teil eines Objekts oder Bilds einmal im Vordergrund und dann wieder im Hintergrund und so weiter. Oft kann man zwischen beiden Möglichkeiten hin- und herspringen. Dadurch erscheinen zweidimensional abgebildete Figuren so, als seien sie dreidimensional gezeichnet.

Dieses Video ist das beste Beispiel dafür: Der Maler in dem Video kreiert lediglich mit einem Bleistift und einem Blatt Papier eine optische Illusion: Das fertige Glas erscheint dreidimensional – so lebensecht, als könnte man es umfassen und daraus trinken. Der Eindruck entsteht durch die passende Perspektive.

Optische Illusionen mit visuellen Nachwirkungen

Bei einer visuellen Nachwirkung wird zunächst eine Fläche oder ein Punkt für einen längeren Zeitraum (zum Beispiel 30 Sekunden) betrachtet. Anschließend wird der Blick auf eine helle Fläche gerichtet – die Farbe des Objekts ist nun trotzdem weiterhin zu sehen – zumindest fast: Es handelt sich nunmehr um ihre Komplementärfarbe. Ein Beispiel dafür sehen Sie im Video oben: Konzentrieren Sie sich auf das Kreuz. Sobald ein Punkt verschwindet, sehen Sie an derselben Stelle einen Punkt in der Komplementärfarbe des verschwundenen Punktes.

Mehrdeutige Darstellungen

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Bei mehrdeutigen Darstellungen erkennen wir in einer einzigen Darstellung zunächst nur ein einziges abgebildetes Objekt. Betrachten wir es jedoch länger – oder lassen wir uns von einer anderen Person darauf aufmerksam machen – tritt schließlich noch ein ganz anderes Motiv aus dem Bild hervor. Ein bekanntes Beispiel ist jenes Bild, auf dem man sowohl eine Ente als auch einen Hasen erblicken kann. Hat man erst beide Objekte identifiziert, ist es unmöglich, eine Variante wieder vollständig auszublenden. So auch im obigen Beispiel: Was sehen Sie, zwei Gesichter oder einen Kelch? Haben Sie in dem weißen Teil direkt den Kelch entdeckt, wird das Schwarz automatisch zu einem unförmigen Hintergrund. Manche sehen jedoch auch die zwei einander zugewandten Gesichter zuerst. In diesem Fall wird der weiße Bereich zum formlosen Hintergrund. Das klassische Merkmal dieser Kippfiguren ist, dass wir nicht in der Lage sind, beide Figuren gleichzeitig wahrzunehmen.

Sehen Sie den Mann in Vorder- oder Seitenansicht? Auf den ersten Blick entspricht eine Gesichtshälfte des Mannes einfach dem grauen Hintergrund. Blickt man das Bild jedoch eine Weile an, entsteht ein mehrdeutiger Eindruck: Denn der graue Hintergrund verdeckt das Gesicht so, dass die Umrisse einem menschlichen Profil gleichen. Hat man dies als Betrachter erkannt, sieht man auf einmal den selben Menschen von der Seite und nicht von vorne.

Hier ein weiteres gelungenes Beispiel für eine optische Täuschung in Form einer mehrdeutigen Darstellung – ein berühmtes Bild aus der Pop-Kultur. Dargestellt ist Sigmund Freud mit der provokanten Überschrift, die so viel bedeutet wie: „Was einem Mann so durch den Kopf geht“. Die nackte Frau ist sofort zu erkennen. Das liegt auch daran, da Ihr weißer Oberkörper so stark mit dem Schwarz des Haares kontrastiert. Trotzdem ist diese mehrdeutige Darstellung äußerst gelungen, da sich hinter ihr ein mehr oder weniger versteckter Seitenhieb auf Freuds Sexualtherapie verbirgt.

In einem Phantombild erkennt man ein Objekt oder eine Form, die so gar nicht abgebildet ist. In solch einem Bild werden zwischen einzelnen Figuren, die an sich kein konkretes Motiv ergeben, in einer Weise Lücken gelassen, sodass im Geiste des Betrachters dennoch ein bekanntes Objekt erscheint.

Optische Täuschungen aus unmöglichen Objekten

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Optische Täuschungen und Illusionen können uns sogar unmögliche Objekte sehen lassen. Auf den ersten Blick wirken die abgebildeten Gegenstände plausibel. Bei näherer Betrachtung fällt aber auf, dass sie in der Realität nicht existieren könnten und ihre Existenz nur der „Täuschbarkeit“ unseres Gehirns geschuldet ist: Man denke etwa an die bekannte Darstellung eines Treppenhauses, dessen vier Treppenläufe so aneinander anknüpfen, dass man nie oben ankäme. Hierbei sind zwar alle einzelnen Treppenläufe plausibel miteinander verknüpft, aber die Gesamtansicht macht dieses Treppenhaus zu einer faszinierenden Unmöglichkeit.

Ähnlich verhält es sich mit dem oben abgebildeten Dreieck – dem sogenannten Penrose-Dreieck: Wenn Sie auf eine Ecke schauen und versuchen, sich einen räumlichen Eindruck von der Figur zu verschaffen, wird dies nicht gelingen – es ist unmöglich, weshalb diese Figur auch als das unmögliche Dreieck bezeichnet wird. Zwar passt eine Ecke immer zur anderen, doch die dritte zerschlägt das räumliche Sehen rasch wieder.

Jahrhunderte alt: Das Hermanngitter

Das sogenannte Hermanngitter führt eine optische Illusion herbei, von der Forscher noch immer nicht genau wissen, wo sie herkommt. Das Bild zeigt einen schwarzen Hintergrund, auf dem ein weißes Gitter liegt. An den Stellen, wo sich die Striche kreuzen, sind weiße Punkte eingezeichnet. Fokussieren wir nun einen solchen Punkt, ist dieser als weiß zu erkennen. Die Punkte, die das Auge gerade nicht fokussiert, erscheinen jedoch schwarz.

Der Elefant mit zu vielen Beinen

Wie viele Beine hat der Elefant? Auf jeden Fall zu viele. Diese lustige optische Täuschung stammt von dem Psychologie-Professor Roger Shepard. Indem er die Zwischenräume unterhalb des Elefantenrumpfes so weiterzeichnete als seien es Beine, schuf er die Illusion von mehr als vier Beinen.

Was genau ist eine optische Täuschung?

Bei einer optischen Täuschung sehen wir etwas, das nicht mit der objektiv überprüfbaren Realität übereinstimmt. Was wir sehen – oder zu sehen glauben – ergibt sich aus den Sinneseindrücken unserer Augen und der Informationsverarbeitung dieser Eindrücke (der Interpretation) in unserem Gehirn. Solche Wahrnehmungstäuschungen haben also nichts mit Augenproblemen oder verminderter Sehfähigkeit zu tun. Sie resultieren aus der Art und Weise, wie unser Gehirn funktioniert: Ein gesundes Auge gibt bei optischen Illusionen die Sehreize als Informationen völlig korrekt an das Gehirn weiter. Dieses greift aber bei der Interpretation des Wahrgenommenen auf Erfahrungswerte zurück. Aus Erinnerungen vergangener Eindrücke werden gewissermaßen aktuelle sinnhafte Eindrücke „konstruiert“. So liefert das Auge beispielsweise Informationen über ein aufrechtes, längliches braunes Objekt mit vielen kleinen grünen Objekten an seinem oberen Ende. Erst das Gehirn setzt diese Informationen zu einem Baum zusammen, weil wir schon viele Bäume zuvor gesehen haben. Auf diese Weise ist das Gehirn also stets bestrebt, allem, was wir sehen, eine möglichst sinnvolle Bedeutung zuzuschreiben.

Im Zweifel kreiert es bei einer optischen Täuschung auch ab und zu etwas, das so gar nicht vom Auge gesehen wird. Visuelle Nachwirkungen ergeben sich hingegen daraus, dass die Farbrezeptoren in der Netzhaut (Retina) bei längerem Betrachten ermüden und keine weiteren Signale mehr an das Gehirn senden – die Signale der anderen Farbrezeptoren dominieren plötzlich und so bekommt das Bild eine andere Farbe. Meist ist uns nicht einmal bewusst, dass wir gerade einer optischen Täuschung erliegen. Erst, wenn die täuschenden Faktoren sich auflösen oder weitere Sinnesorgane zusätzlichen Informationen liefern, bemerken wir die optische Illusion. Darin liegt übrigens auch großes Potenzial: Die Eigenart unseres Gehirns wird gern in Kunst, Architektur und Film genutzt, zum Beispiel bei 3D-Filmen im Kino.

Weitere Beispiele für optische Täuschungen

Im Netz kursieren endlos viele Beispiele für optische Illusionen. Im Folgenden haben wir Ihnen noch einige lustige und verblüffende Beispiele zusammengestellt.

Auf den ersten Blick sieht es so aus, als würden sich die dargestellten Kreise in dem Bild wild überkreuzen. Außerdem scheinen die Kreise alles andere als gleichmäßig zu sein. Doch dieser Eindruck entsteht einzig und allein durch das Muster, in dem die Kreise gehalten sind. Fährt man beispielsweise mit dem Cursor der Maus die einzelnen Kreise ab, fällt auf, dass diese sich weder überschneiden noch ungleichmäßig sind. Eine perfekte optische Täuschung.

Dieses GIF zeigt einen schwarzen Hintergrund, auf dem kurze weiße Striche eine Art Strudel bilden. Auf den ersten Blick ist dies einfach ein bewegtes Bild. Doch versuchen Sie Folgendes: Schauen Sie die Bewegung mindestens 15 Sekunden lang ununterbrochen an. Anschließend richten Sie Ihren Blick auf den Boden. Was sehen Sie? Genau, der Boden scheint zu schmelzen.

Nach einem ganz ähnlichen Prinzip funktioniert auch das oben gezeigte Video. In der Mitte des Bildes werden Ihnen nacheinander einzelne Buchstaben gezeigt, die einen Satz ergeben. Lesen Sie die Buchstaben und konzentrieren Sie sich auf den Satz, der Stück für Stück entsteht. Die Farben und Muster im Hintergrund fangen an, sich zu verändern. Halten Sie den Blick trotzdem auf die Buchstaben gerichtet. Wenn der Satz abgeschlossen ist, schauen Sie nicht mehr den Bildschirm, sondern Ihre Umgebung an. Der Effekt dieser optischen Täuschung ist enorm – alles scheint sich zu drehen. Doch keine Angst, der Effekt der Wahrnehmungsstörung hält nur wenige Sekunden an.

Auch dieses Bild hält eine optische Überraschung bereit. Zunächst scheinen nur abwechselnd schwarze und weiße Linien dargestellt zu sein. Wenn Sie jedoch den Kopf schütteln, erscheint plötzlich ein Gesicht. Tipp: Wenn Sie es nicht direkt sehen können, versuchen Sie, sich weiter von Ihrem Bildschirm zu entfernen.

Das nächste GIF zeigt eine Cartoon-Figur, die durch einen Gang rennt. Hinter der Figur schnappen die Fallen zu. Fokussieren Sie Ihren Blick zunächst auf die Figur selbst. Mit gleichbleibendem Tempo versucht sie zu entkommen. Nun richten Sie Ihren Blick auf die Seiten des Bildes – ob links oder rechts spielt dabei keine Rolle. Sobald Sie Ihren Blick auf die Ränder fokussieren, scheint die Figur auf einmal schneller zu rennen.

Weiter geht es mit Stars und Sternchen: Im Schnelldurchlauf werden die Gesichter von berühmten Persönlichkeiten gezeigt – immer eine links und eine rechts. In der Mitte, also zwischen den Gesichtern, befindet sich ein weißes Kreuz. Zunächst ist die optische Täuschung nicht eindeutig. Doch konzentrieren Sie sich eine Zeit lang nur auf das kleine Kreuz, werden Sie eine Veränderung in den Gesichtern sehen. Diese scheinen geradezu verunstaltet zu sein. Fokussieren Sie Ihren Blick dann jedoch direkt auf die Gesichter, fällt auf, dass diese keinesfalls missgestaltet sind – es handelt sich lediglich um eine optische Illusion.

Dieses Beispiel für eine optische Illusion zeigt einen Maler, der eine große Leinwand streicht. Es sieht so aus, als würde die Leinwand mit jeder neu gestrichenen Bahn ein bisschen mehr verschwinden. Tatsächlich wird die weiße Leinwand jedoch nur mit einem natürlichen Blau gestrichen.

Das GIF zeigt ein wirres Muster, ohne bestimmte erkennbare Formen. Doch wenn Sie schnell blinzeln, verändert sich etwas: Plötzlich sind Kreise zu sehen, die flink über das Bild zu wandern scheint.

Auch diese optische Täuschung hat es in sich: Im Zentrum des Bildes sehen Sie das Wort „focus“ in Rot dargestellt. Um es herum befinden sich andere Wörter, die nach außen hin immer unschärfer werden. Konzentrieren Sie sich auf das in Rot geschriebene Wort. Sobald Ihre Augen sich entspannt haben, fängt der Rest an sich zu bewegen – der Betrachter fühlt sich durch diese optische Illusion wie betrunken.

In dieser Wahrnehmungstäuschung geht es um einen Spiegel und geometrische Formen: Rechteckige Formen werden vor einen Spiegel gestellt. Das Seltsame: Der Spiegel gibt diese rund und nicht eckig wieder. Als nächstes werden runde Formen vor den Spiegel gestellt, die in diesem auf einmal eckig erscheinen. Diese optische Illusion funktioniert ausschließlich von einem passenden Standpunkt aus. Denn in Wirklichkeit sind die Formen weder rund noch rechteckig. Es handelt sich um Quader mit abgerundeten Ecken und einer wellenförmigen Oberkante. Doch von dieser einen Perspektive aus erscheinen die Formen, wenn man sie direkt anblickt, rechteckig und, wenn man sie indirekt durch den Spiegel betrachtet, rund. Eine aufwendige Täuschung, die viel Feinarbeit brauchte, um die Illusion entstehen zu lassen.

Haben Sie Lust auf mehr Wahrnehmungstäuschungen? Dann sehen Sie sich das folgende Video an:

Quellen

Andreas Berke: Biologie des Auges. Mainz: WVAO, 1999 (2. Auflage).
Optische Täuschung, Bauch + Lomb