Der Schein trügt – faszinierende optische Täuschungen
Dieser Artikel stammt aus unserem Spendermagazin «das Gehirn». Unsere Zeitschrift «das Gehirn» erscheint viermal im Jahr und ist für Spenderinnen und Spender der Schweizerischen Hirnliga kostenlos. Lesen Sie weitere spannende Beiträge, indem Sie hier ein Probeexemplar bestellen.
Haben Sie sich auch schon gefragt, weshalb der Mond enorm gross erscheint, wenn er knapp über dem Horizont steht? Die meisten Menschen erklären sich die so genannte Mondtäuschung mit der Streuung des Lichts in der Erdatmosphäre. Diese Erklärung trifft jedoch nicht zu.
Wenn wir gewisse Objekte stark vergrössert wahrnehmen, hängt dies meist damit zusammen, dass wir die Entfernung zu diesem Gegenstand falsch einschätzen. Aus der Grösse der Abbildung eines Gegenstandes auf der Netzhaut und dem Wissen über dessen Entfernung «errechnet» das menschliche Gehirn unbewusst die tatsächliche Grösse des Objekts. Dabei greift es auf die Erfahrung zurück, dass ein naher Gegenstand ein grösseres Abbild auf der Netzhaut hervorruft als derselbe Gegenstand aus weiterer Entfernung. Eine Person in der Ferne nehmen wir somit nicht einfach als Zwergengestalt wahr.
Die Mondtäuschung lässt sich anhand von Erkenntnissen aus der Wahrnehmungspsychologie erklären: Wenn der Mond tief am Horizont steht, so befinden sich neben dem Mond noch viele andere Gegenstände (Bäume, Häuser, Hügel etc.) im Gesichtsfeld des Betrachters. Steht der Mond jedoch am Zenit, das heisst am höchsten Punkt seiner Bahn, findet der Betrachter in der Leere des Weltraums keine Anhaltspunkte zur Bestimmung der Distanz. Knapp über dem Horizont sehen wir also den Mond enorm vergrössert, weil wir – wider besseren Wissens – den Himmelskörper in etwa derselben Entfernung wähnen wie Baumwipfel und Dächer.
Augenscheinlich?
Die Wahrnehmungs-Psychologie liefert weitere faszinierende Beispiele im Bereich der optischen Täuschungen. Die Abgrenzung zwischen Täuschung und Realität ist nicht so deutlich, wie wir vermuten. Wir nehmen unsere Umwelt dreidimensional wahr, obschon die Abbildung der Gegenstände auf unserer Netzhaut eigentlich zweidimensional ist. Farbeindrücke erhalten wir nur von einem kleinen Ausschnitt des elektromagnetischen Lichtspektrums. Schattierungen im infraroten oder UV-Bereich bleiben uns verschlossen.
Die Müller-Lyersche Täuschung ist vermutlich die bekannteste geometrisch-optische Täuschung. Entdeckt wurde sie von Franz Müller-Lyer vor ungefähr 100 Jahren. In der Abbildung oben erscheint die eine Linie deutlich kürzer als die andere – obwohl beide gleich lang sind. Die Darstellungen unterscheiden sich einzig durch Striche an den Enden, welche in unterschiedlicher Richtung verlaufen. Dieser Unterschied erzeugt die vermeintliche Grössendifferenz. Warum ist das so? Linien, die durch nach aussen verlaufende Striche begrenzt sind, deuten in der Regel auf entfernter liegende Ecken hin, die wir entsprechend dem Grössenausgleich optisch verlängern. Konturen mit nach innen zulaufenden Enden dagegen interpretieren wir eher als nahe Kanten (siehe Bild unten). Diese Täuschung hängt also mit dem perspektivischen Sehen zusammen. Der «Fehler», den unser Verstand im Müller-Lyer-Experiment macht, entpuppt sich also bei unserer Wahrnehmung
der Umwelt als sinnvolle Korrektur.
Scheinkonturen
Sicher haben Sie das auch schon erlebt: Sie sind in der Dämmerung unterwegs und erschrecken, weil Sie eine kauernde Gestalt vor sich wähnen. Sie schauen genauer hin und erkennen, dass es sich nur um ein Gebüsch handelt. Es scheint, als versuche unser Gehirn, aus diffusen optischen Informationen einen Zusammenhang herzustellen. Ein Blick auf die Abbildung unten (Kanisza-Dreieck) verdeutlicht diese These: Wir nehmen die Umrisse eines vermeintlich helleren, weissen Dreiecks wahr. In Wirklichkeit hat der Hintergrund die genau gleiche Helligkeit und Farbe. Unser Gehirn konstruiert aus den hier abgebildeten Formen eine virtuelle Figur: das weisse Dreieck.
Wir werten Sinnestäuschungen in der Regel als «falsche Wahrnehmung», die auf Grund fehlerhafter Reizaufnahme, Reizverarbeitung oder Interpretation entstehen. Vielleicht machen solche Täuschungen in evolutionsbiologischer Hinsicht aber durchaus Sinn: Einen Feind auch unter schlechten Sichtverhältnissen auszumachen, kann über Leben und Tod entscheiden. Aber nicht nur der Mensch, sondern auch Vögel, Säugetiere und Insekten sind empfänglich für optische Illusionen. Das ist naheliegend, denn Tiere müssen Tarnungen ihrer Feinde durchschauen können. Die Fähigkeit, Konturen zu sehen, wo Kontraste fehlen, entspricht also vermutlich einem «Enttarnungswerkzeug».
