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Lexikon der Physik: optische Täuschungen

optische Täuschungen, Sammelbegriff für Wahrnehmungen, bei denen der visuelle Eindruck nicht oder in Teilen nicht den Verhältnissen im Sehraum entspricht. Im engeren Sinne meint man hierbei Täuschungen, die bei der Wahrnehmung selbst und nicht durch äußere Bedingungen wie etwa im Falle der Luftspiegelungen (optische Erscheinungen der Atmosphäre) hervorgerufen werden.

Optische Täuschungen betreffen nicht den Bereich des bewußten Denkens, denn auch wenn man sich der Täuschung bewußt ist, verschwindet sie nicht. Sie betreffen ebenso nicht den geometrisch-optischen Teil der Wahrnehmung (wie etwa dauerhafte Fehlleistungen der Abbildungsfunktion oder die Irradiation genannte, vergrößerte Wahrnehmung sehr heller Objekte), sondern die unbewußte Verarbeitung des Sinneseindrucks. Diese Verarbeitungsprozesse spielen in der Regel für den Sehvorgang eine wichtige Rolle, führen aber in einigen Fällen zu Fehlinterpretationen, eben sogenannten Täuschungen.

Bei Täuschungen zur Gestaltwahrnehmung sieht man als Kippfigur in einer Abbildung jeweils eine von zwei möglichen Figuren. Ein absichtliches ›Hin- und Herschalten‹ kann häufig nur durch zwischenzeitliches Wegblicken erreicht werden. Beim Neckerschen Würfel (Abb. 1) versucht man, sich statt der Strichzeichnung ein dreidimensionales Objekt vorzustellen, bei dem einmal die mit A und einmal die mit B bezeichnete Ecke vorn zu liegen scheint.

Auch bei den Darstellungen ›unmöglicher Objekte‹, wie sie beispielsweise bei M.C. Escher zu finden sind, versucht man, sich die zweidimensional gezeigten Körper räumlich vorzustellen. Bei Größentäuschungen führt der Versuch der Raumvorstellung dazu, daß gleichgroße Objekte in der Nähe konvergierender Linien oder anderer Vergleichsobjekte unterschiedlich groß erscheinen (Abb. 2, Ponzo-Täuschung). Ursache ist in diesem Fall der durch den sich verringernden Abstand der beiden äußeren Linien hervorgerufene perspektivische Eindruck. Man assoziiert hier zwei parallel verlaufende Linien (bspw. Eisenbahngleise), die auf einen Fluchtpunkt zulaufen. Die obere der beiden waagerechten Linien scheint in dieser räumlichen Vorstellung weiter hinten zu liegen und wirkt, da sie objektiv so groß wie die vordere ist, dadurch breiter. Auch die beiden waagerechten Linien in Abb. 3 scheinen unterschiedlich lang zu sein (Müller-Lyer-Täuschung).

Kontrasttäuschungen werden durch die Verarbeitung des Sehreizes in der Netzhaut hervorgerufen. Sie bewirken normalerweise die verstärkte Wahrnehmung von Kontrasten und machen sich in Fehlinterpretationen der Hell-Dunkel- oder Farbwahrnehmung bemerkbar (Farbe und Farberscheinungen). Bei der Hermannschen Gittertäuschung (Abb. 4) etwa bemerkt man an den Kreuzungspunkten der weißen Linien graue Flecken. Der Grund hierfür ist, daß Stellen auf den weißen Linien von mehr schwarzen Bereichen umgeben sind als Stellen an den Kreuzungen. Dieser Kontrast wird verstärkt, und die Linien erscheinen hell weiß, die Kreuzungspunkte dagegen grau. In der Nähe des durch die weiße Kreisfläche aufgehellten Quadrates verschwinden die grauen Flecken.

Bewegungstäuschungen rufen den Eindruck nicht vorhandener Bewegungen hervor. So scheint beim Pulfrich-Phänomen ein senkrecht zur Blickrichtung schwingendes Pendel in einer Ellipse zu schwingen, wenn eines der beiden Augen durch ein Graufilter blickt. Dies beruht darauf, daß das unbedeckte Auge schneller als das bedeckte reagiert und die Pendelkugel dadurch in Verbindung mit der Tiefenwahrnehmung durch unterschiedliche Ansichten der beiden Augen (binokulare Disparation) je nach Bewegungsrichtung vor bzw. hinter ihrem wirklichen Ort erscheint. Fechnersche Farben erscheinen in einem Schwarz-Weiß-Muster durch die Bewegung des Auges beim Abtasten (Farbe und Farberscheinungen, Abb. 6). Da die Verarbeitung in den unterschiedlichen Rezeptoren nicht gleich schnell abläuft, kann das Bild nicht immer entsprechend zusammengesetzt werden, und es erscheinen ungesättigte Farben.



optische Täuschungen 1: Neckerscher Würfel.



optische Täuschungen 2: Ponzo-Täuschung.



optische Täuschungen 3: Müller-Lyer-Täuschung.



optische Täuschungen 4: Herrmannsche Gittertäuschung.

Copyright 1998 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Prof. Dr. Henning Genz, Karlsruhe [HG2] (A) (Essays Symmetrie und Vakuum)
Dr. Michael Gerding, Potsdam [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
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Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
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Dr. Achim Knoll, Karlsruhe [AK1] (A) (20)
Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
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Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
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Dr. Detlef Lohse, Twente, NL (A) (Essay Sonolumineszenz)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
Prof. Dr. Jan Louis, Halle (A) (Essay Stringtheorie)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Dresden [RM1] (A) (23; Essay Tieftemperaturphysik)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
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Prof. Dr. Karl Otto Münnich, Heidelberg (A) (Essay Umweltphysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06)
Priv.-Doz. Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
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Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
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Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
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Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14; Essay Spezielle Relativitätstheorie)
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Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (B)
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Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
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