Allgemeine Psychologie II

Abschlussarbeiten

Übersicht

Hier finden Sie eine Auflistung möglicher Themen für Abschlussarbeiten (Bachelor, Master), in alphabetischer Reihenfolge. Bitte beachten Sie, dass nicht alle Themen zu jedem Zeitpunkt realisiert werden können.

Amodale Vervollständigung

Hintergrund

Wird ein Objekt von einem anderen teilweise verdeckt, so erscheint es für den Betrachter meist dennoch als Ganzes. Diese wahrgenommene Vervollständigung wird als amodal bezeichnet, da die ergänzten Bereiche nicht dieselbe visuelle Qualität wie die direkt sichtbaren Bereiche haben; sie erscheinen verdeckt. Amodale Vervollständigung kann die Interpretation einer Szene in vielfacher Hinsicht völlig verändern (z. B. van Lier & Gerbino, 2015).

Projekt 1

Als Verdeckungstäuschung (Palmer, Brooks & Lai, 2007) wird das Phänomen bezeichnet, dass der unverdeckte Teil eines partiell verdeckten Objekts etwas größer erscheint als ein identischer isolierter Reiz, d. h. es entsteht der Eindruck, als wäre das Objekt etwas weniger verdeckt. Man spricht in diesem Fall von einer partiellen modalen Ergänzung. Ziel des Projekts ist es, verschiedene bestehende Erklärungsansätze (Scherzer & Ekroll, 2015; Scherzer & Faul, 2019; Vezzani, 1999) mit Varianten der Verdeckungstäuschung zu prüfen, z. B. mit halbtransparenten Verdeckern oder linienförmigen "Verdeckern".

Projekt 2

Kleidung kann als Verdecker der Haut aufgefasst werden. Es ist deshalb anzunehmen, dass auch beim Betrachten einer bekleideten Person partielle modale Ergänzung auftritt. Eine Pilotstudie deutet jedoch darauf hin, dass der Effekt bei einem relativ eng geschnittenen Kleidungsstück (z. B. einer Hose), das visuell dem Körper der Person zugeschrieben wird, schwächer ist als bei einem Verdecker, bei dem dies nicht der Fall (z. B. bei einem weiten Kleid oder einem vor der Person schwebenden Balken). Ziel des Projekts ist es, partielle modale Ergänzung als Maß für die Zugehörigkeit eines Verdeckers zu einem Zielobjekt zu nutzen und Kriterien abzuleiten, die die Zugehörigkeit zweier Objekte definiert.

Projekt 3

Shimojo und Nakayama (1990) zeigten, dass amodale Vervollständigung die wahrgenommene Richtung von Scheinbewegung entscheidend beeinflussen kann. Die durchgeführten Experimente lassen jedoch einige inhaltliche und methodische Fragen offen und in drei Pilotstudien zwischen 2014 und 2020 konnte der Effekt kein einziges Mal reproduziert werden. Ziel dieses Projekts ist es, Teile der Originalexperimente mit geeigneten Kontrollbedingungen zu replizieren und die Ergebnisse der Originalstudie kritisch zu überprüfen.

Literatur

  • Palmer, S. E., Brooks, J. L. & Lai, K. S. (2007). The occlusion illusion: Partial modal completion or apparent distance? Perception, 36 (5), 650-669. https://doi.org/10.1068/p5694
  • Scherzer, T. R. & Ekroll, V. (2015). Partial motion completion under occlusion: What do modal and amodal percepts represent? Journal of Vision, 15 (1):22, 1-20. https://doi.org/10.1167/15.1.22
  • Scherzer, T. R. & Faul, F. (2019). From Michotte until today: Why the dichotomous classification of modal and amodal completions is inadequate. i-Perception, 10 (3), 1-34. https://doi.org/10.1177/2041669519841639
  • Shimojo, S. & Nakayama, K. (1990). Amodal representation of occluded surfaces: role of invisible stimuli in apparent motion. Perception, 19 (3), 285-299. https://doi.org/10.1068/p190285
  • van Lier, R. J. & Gerbino, W. (2015). Perceptual completions. In J. Wagemans (Hrsg.), Oxford handbook of perceptual organization (S. 294–320). Oxford: Oxford University Press. https://10.1093/oxfordhb/9780199686858.013.040
  • Vezzani, S. (1999). Shrinkage and expansion by amodal completion: A critical review. Perception, 28 (8), 935-947. https://doi.org/10.1068/p280935

Betreuer

Dr. Tom Scherzer

Lesen in der Peripherie

Hintergrund

Der Bereich des schärfsten Sehens liegt in der sog. Fovea centralis (Sehgrube). Dies ist der Bereich auf der Retina (Netzhaut), auf den ein Objekt projiziert wird, das gerade fixiert wird. Mit zunehmender Exzentrizität, d. h. mit zunehmendem Abstand vom fovealen Bereich, nimmt die Sehschärfe kontinuierlich ab. Soll eine Versuchsperson beispielsweise einen Buchstaben korrekt identifizieren, so muss dieser umso größer dargestellt werden, je weiter außerhalb des fixierten Bereichs er präsentiert wird. Innerhalb von ca. +/- 30° horizontaler Exzentrizität besteht sogar ein linearer Zusammenhang zwischen der Exzentrizität und der benötigten minimalen Buchstabengröße (Anstis, 1974; Farrell & Desmarais, 1990).

Projekt 1

Die Experimente von Anstis (1974) und Farrell und Desmarais (1990) wurden ohne Kontrolle der Blickbewegungen und nur unter Variation der horizontalen Exzentrizität durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es, Schwellwerte für die Buchstabengröße in Abhängigkeit von der horizontalen und vertikalen Exzentrizität zu bestimmen und mittels Eye-Tracking sicherzustellen, dass ungültige Durchgänge, in denen die Versuchsperson ihren Blick bewegt, ausgeschlossen werden. Als zusätzliche UV könnte auch die Aufgabe der Versuchsperson variiert werden (Detektion, Diskrimination, Identifikation). Je nach Umfang kann das Projekt von bis zu zwei Student/innen als Abschlussarbeit durchgeführt werden.

Projekt 2

Zur Kompensation der abnehmenden Sehschärfe in der Peripherie können Buchstaben mit zunehmender Exzentrizität größer dargestellt werden ("Butterfly-Wörter"; Nazir, Jacobs & O'Regan, 1998). Ziel des Projekts ist es, unter systematischer Variation der Wortlänge und des Vergrößerungsfaktors zu untersuchen, ob Butterfly-Wörter schneller als normal präsentierte Wörter korrekt erkannt werden. Das "Butterfly-Paradigma" könnte auch in weiteren Untersuchungen zur Lesbarkeit von Wörtern/Sätzen genutzt werden.

Literatur

Betreuer

Dr. Tom Scherzer

Materialwahrnehmung

Hintergrund

Bei Untersuchungen zur Materialwahrnehmung geht es allgemein um die Frage, welche Reizeigenschaften die wahrgenommenen Materialeigenschaften eines Objekts bestimmen (Reizbedingungen) und inwieweit der Materialeindruck von anderen Aspekten der Szene, z. B. der Objektform oder der Beleuchtung, unbeeinflusst bleibt (Konstanz).

Um die Szeneneigenschaften systematisch kontrollieren zu können, werden die Reize für solche Untersuchungen meist mithilfe von 3D-Software fotorealistisch simuliert und auf einem Computermonitor präsentiert. Der Effekt der Variation bestimmter Szenenaspekte auf den Wahrnehmungseindruck wird dann durch psychophysikalische Methoden, z.B. Reizabgleich, Paarvergleiche, Ratings, ermittelt.

In den angebotenen Projekten geht es konkret um die Themen Transparenz- und Glanzwahrnehmung. Sie schließen an theoretische und empirische Arbeiten an, die hier in Kiel bereits durchgeführt wurden. Innerhalb dieser beiden Themenbereiche gibt es jeweils mehrere offene Teilfragen, von denen unten jeweils exemplarisch eine ausführlicher beschrieben wird, um die prinzipielle Vorgehensweise und die Anforderungen bei der Bearbeitung zu erläutern.

Es handelt sich grundsätzlich um experimentelle Studien, die idealerweise unter kontrollierten Bedingungen in unseren Laborräumen durchgeführt werden sollten. Falls der Präsenzbetrieb an der Uni weiter eingeschränkt bleiben sollte, könnten die Untersuchungen aber notfalls auch zu Hause am eigenen PC / Laptop realisiert werden. Die Anzahl der benötigten Probanden ist vergleichsweise gering (meist n ~ 10), sodass sie sich oft bereits im Freundes- oder Bekanntenkreis rekrutieren lassen.

Projekt 1: Glanzwahrnehmung – der Einfluss von Bewegung

In diesem Projekt geht es um die Wahrnehmung von Glanz bei undurchsichtigen nicht-metallischen Materialien, wie z. B. Plastik oder lackierten Objekten. In bisherigen Arbeiten zu diesem Thema wurden bei der Reizerzeugung oft vereinfachte physikalische Reflexionsmodelle verwendet (z. B. Fleming et al., 2003; Olkonnen et al., 2010). Insbesondere wurden sog. Fresnel-Effekte vernachlässigt, die sich aber – zumindest bei statischen Reizen – als sehr relevant für einen starken und realistischen Glanzeindruck erwiesen haben (Faul, 2019). In einer Reihe von Experimenten soll die Frage untersucht werden, inwieweit dies auch bei bewegten Reizen gilt, bei denen zusätzlich bewegungsbezogene Glanzhinweise genutzt werden (Wendt et al., 2002; Doerschner et al., 2012).

Prinzipiell sollen dazu statische und bewegte Reize mit und ohne Fresnel-Effekte verglichen werden. Vorläufige Beobachtungen deuten darauf hin, dass die relative Stärke des Einflusses von Bewegung und Fresnel-Effekten von zahlreichen Randbedingungen abhängt, z. B. von der Art der Bewegung, der Beleuchtung (homogen, natürlich, etc.) und der Umgebung (Boden, andere Objekte etc.). Außerdem können verschiedene Verfahren eingesetzt werden, um die Glanzstärke zu messen, z. B. ein Paarvergleich, ein Abgleich mit einem festen Standardreiz, ein Glanzrating etc.

Innerhalb einer Bachelorarbeit soll jeweils der Einfluss eines bestimmten Teilaspekts der Szene und/oder verschiedener Methoden verglichen werden. Dabei können sich u. U. auch zwei Studierende zusammentun, und verschiedene Varianten einer ähnlichen Fragestellung testen.

Voraussetzungen und Randbedingungen

Die Experimente sollen mit R und Processing sowie der 3D-Software Blender und Mitsuba realisiert werden, die Auswertung geschieht (normalerweise) mit R. Dies sind allesamt frei verfügbare Programme und es existieren bereits Lösungen für ähnliche Experimente, die an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können. Eine Bereitschaft, sich Grundkenntnisse in diesen Anwendungen zu erwerben, sollte vorhanden sein. Bei der Realisierung gibt es aber weitreichende Unterstützung. Außerdem ist es erforderlich, sich einen gewissen Überblick über die theoretischen Grundlagen der Materialwahrnehmung zu verschaffen.

Literatur

  • Doerschner, K., Fleming, R. W., Yilmaz, O., Schrater, P. R., Hartung, B. & Kersten, D. (2011). Visual motion and the perception of surface material. Current Biology, 21(23), 2010-2016. https://doi.org/10.1016/j.cub.2011.10.036
  • Faul, F. (2019). The influence of Fresnel effects on gloss perception. Journal of Vision, 19(13):1. https://doi.org/10.1167/19.13.1
  • Fleming, R. W., Dror, R. O. & Adelson, E. H. (2003). Real-world illumination and the perception of surface reflectance properties. Journal of Vision, 3, 347-368. https://doi.org/10.1167/3.5.3
  • Olkkonen, M. & Brainard, D. H. (2011). Joint effects of illumination geometry and object shape in the perception of surface reflectance. i-Perception, 2(9), 1014-1034. https://doi.org/10.1068/i0480
  • Wendt, G., Faul, F., Ekroll, V. & Mausfeld, R. (2010). Disparity, motion, and color information improve gloss constancy performance. Journal of Vision, 10(9):7. https://doi.org/10.1167/10.9.7

 

Projekt 2: Transparenzwahrnehmung

In diesem Projekt geht es um die Wahrnehmung der Transmissionseigenschaften durchlässiger Objekte. Das Filtermodell perzeptueller Transparenz von Faul und Ekroll (2002, 2011) beschreibt für flache Objekte die Reizbedingungen, bei denen Transparenz gesehen wird, und Parameter, die mit Farbton, Sättigung, Durchlässigkeit und Milchigkeit des wahrgenommenen transparenten Objekts zusammenhängen. Als Ergänzung wurde eine perzeptuell gleichabständige Parametrisierung dieser Objekteigenschaften vorgeschlagen (Faul, 2017), die vermutlich für praktische Anwendungen besonders geeignet ist.

In einer Bachelorarbeit soll in einem Experiment vergleichend geprüft werden, ob ein Einstellverfahren, das auf dieser gleichabständigen Parametrisierung beruht, tatsächlich zu schnelleren und genaueren Abgleichen der Filtereigenschaften führt als die ursprüngliche Parametrisierung des Filtermodells und auch Abgleiche mit einem alternativen Modell (Metelli, 1970).

Voraussetzungen und Randbedingungen

Das Programm soll mit Processing, einer sehr benutzerfreundlichen und frei verfügbaren Programmierumgebung, durchgeführt werden, die Auswertung (normalerweise) mit R. Entsprechende Programmmodule für Processing, mit denen transparente Schichten erzeugt und manipuliert werden können, werden zur Verfügung gestellt. Voraussetzung ist die Bereitschaft, sich elementare Kenntnisse in Processing und den theoretischen Grundlagen der Farb- und Transparenzwahrnehmung anzueignen.

Literatur

Betreuer

PD Dr. Franz Faul

Object and scene perception I (online rating studies)

Projekt 1: Objektgröße mit und ohne Szeneneinfluss

Von jedem bekannten Objekt haben Personen in der Regel eine bestimmte Größenvorstellung. Im Idealfall sollte diese der distalen (tatsächlichen) Größe eines Objektes entsprechen. Diese Vorstellung basiert auf dem proximalen Reiz, der vom Wahrnehmungssystem genutzt wird, um Rückschlüsse auf z. B. die distale Größe zu ziehen. Da die proximale Größe eines Objektes von dessen Distanz abhängt, wird dies jedoch erschwert. Mittels Tiefenhinweisen ist unser Wahrnehmungssystem in der Lage, Distanzen zu erschließen. Solche Tiefenhinweise werden von verschiedenen Aspekten in Szenen übermittelt. In diesem Projekt soll mittels Online-Rating-Studie untersucht werden, ob die Größenvorstellung von Objekten mit der Größeneinschätzung von Objekten, die in Szenen präsentiert werden, zusammenhängt. Das zu verwendende Set an Szenen beinhaltet eine natürliche Variabilität von Distanzen.

Das Projekt lässt sich auf bis zu zwei Abschlussarbeiten aufteilen.

Literatur

  • Baird, J. C. (1963). Retinal and assumed size cues as determinants of size and distance perception. Journal of Experimental Psychology, 66(2), 155-162. https://doi.org/10.1037/h0046554
  • Haber, R. N. & Levin, C. A. (2001). The independence of size perception and distance perception. Perception & Psychophysics, 63(7), 1140-1152. https://doi.org/10.3758/bf03194530
  • Holway, A. H. & Boring, E. G. (1941). Determinants of apparent visual size with distance variant. The American Journal of Psychology, 54(1), 21. https://doi.org/10.2307/1417790

 

Projekt 2: Natürliche Variabilität in Maßen von Objekt-Szenen-Semantik

In der Wahrnehmungspsychologie werden nicht nur einzelne Objekte als Stimuli verwendet, sondern auch ganze Szenen. Da Szenen deutlich mehr Informationen enthalten, wird hier jedoch die Dateninterpretation erschwert. Die gefundenen Ergebnisse können auf verschiedene Aspekte innerhalb einer Szene zurückgeführt werden. Ein potentiell auf die Verarbeitung von Objekten in Szenen einflussnehmender Aspekt ist deren Position. In unserem täglichen Leben haben wir bestimmte Vorstellungen davon, wo Objekte in einer Szene zu finden sind. Damit ist nicht nur der Ort, z. B. ein Waschbecken an der Wand, sondern auch der allgemeine Kontext gemeint, z. B. ein Waschbecken in einem Badezimmer. In diesem Projekt soll mittels Online-Rating-Studie untersucht werden, ob Objekte in einem bestehenden Set von Szenen diesen Vorstellungen entsprechen.

Das Projekt lässt sich auf bis zu zwei Abschlussarbeiten aufteilen.

Literatur

  • Öhlschläger, S. & Võ, M. L.-H. (2016). SCEGRAM: An image database for semantic and syntactic inconsistencies in scenes. Behavior Research Methods, 49(5), 1780-1791. https://doi.org/10.3758/s13428-016-0820-3
  • Spotorno, S. & Tatler, B. W. (2017). The elephant in the room: Inconsistency in scene viewing and representation. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 43(10), 1717-1743. https://doi.org/10.1037/xhp0000456

 

Projekt 3: Grenzen der visuellen Auflösung bei der Objektidentifikation

Objekte, die direkt fixiert werden, werden auf der Netzhaut auf den Bereich des schärfsten Sehens (Fovea) projiziert. Mit zunehmendem Abstand zu diesem Bereich nimmt die Sehschärfe kontinuierlich ab. Trotz dieses Sehschärfeabfalls ist es uns möglich, Objekte im extrafovealen Bereich zu lokalisieren und zu identifizieren. In diesem Projekt soll in einer Online-Studie untersucht werden, ab welchem Unschärfegrad man selbst bei direkter Fixierung nicht mehr in der Lage ist, ein Objekt zu identifizieren/lokalisieren. Zusätzlich stellt sich die Frage, ob wir in der Lage sind, anhand des Szenekontexts zu raten, wo sich ein Objekt vermutlich befindet.

Das Projekt lässt sich auf mehrere Abschlussarbeiten aufteilen.

Literatur

 

Project 4: Low-level scene features: human judgements vs. algorithmic predictions

In natural scenes, visual information can be described at a variety of levels, ranging from basic low-level image features to higher level semantic understanding. Low-level image properties comprise individual features (e.g., luminance, edge density) or feature constellations (e.g., clutter, visual salience). Typically, low-level image properties are determined algorithmically. The goal of this project is to collect empirical data on this issue by asking human participants to rate images of naturalistic scenes on these dimensions (one feature and/or feature constellation per project). This allows us to determine how well human behavior and algorithmic predictions coincide.

References

  • Elazary, L., & Itti, L. (2008). Interesting objects are visually salient. Journal of Vision, 8(3), 1-15. https://doi.org/10.1167/8.3.3
  • Nuthmann, A., & Einhäuser, W. (2015). A new approach to modeling the influence of image features on fixation selection in scenes. Annals of the New York Academy of Sciences, 1339(1), 82-96. https://doi.org/10.1111/nyas.12705

 

Betreuerin

M.Sc. Tina Schlachter

Object and scene perception II (lab studies)

Projekt 1: Wahrnehmung archäologischer Wanddekorationen

Bei diesem Projekt handelt es sich um eine Pilotstudie im Rahmen einer Kooperation mit dem Lehrstuhl für Klassische Archäologie an der CAU (Prof. Annette Haug). Ziel ist es, die Aufmerksamkeitszuwendung bei der Betrachtung von Wanddekorationen zu untersuchen. Untersuchungsgegenstand ist die Tablinums-Nordwand der Casa di Marcus Lucretius Fronto; dabei handelt es sich um ein Haus in Pompeji, einer der am besten erhaltenen Ruinen-Städte der Antike. In einem Laborexperiment sollen die Blickbewegungen von Probanden (Laien und ggf. Experten) beim Betrachten eines hochauflösenden Bildes der Wand aufgezeichnet werden. Der Schwerpunkt des Projektes liegt, neben der Datenerhebung, auf der Entwicklung geeigneter Analysen, die typischerweise in R implementiert werden. Das Projekt eignet sich für eine Masterarbeit.

Referenzen

Project 2: Can semantic object information be extracted from parafoveal vision?

Vision is best in the foveal region (2 degrees in the center of vision), but some information can also be extracted from the parafoveal region (extending from the foveal region to about 5 degrees on either side of fixation). The project will investigate whether semantic information about objects can be extracted from parafoveal vision. Participants will be viewing pairs of photographs of objects, taken from the POPORO database. The second object will be either semantically related or unrelated to the first object (examples: strawberry—mango or strawberry—football). To vary the visibility of the second object when processing the first one, two spatial distances between objects will be tested (close vs. far). Will the viewing time on the first object, measured with the eye-tracking methodology, be modulated by these factors?

References

  • Malpass, D., & Meyer, A. S. (2010). The time course of name retrieval during multiple-object naming: Evidence from extrafoveal-on-foveal effects. Journal of Experimental Psychology: Learning Memory and Cognition, 36(2), 523-537. https://doi.org/10.1037/a0018522 (But note that these authors tested object naming rather than object recognition.)
  • Kovalenko, L. Y., Chaumon, M., & Busch, N. A. (2012). A pool of pairs of related objects (POPORO) for investigating visual semantic integration: Behavioral and electrophysiological validation. Brain Topography, 25(3), 272-284. https://doi.org/10.1007/s10548-011-0216-8

Betreuerin

Prof. Dr. Antje Nuthmann

Weapon Focus Effect

Hintergrund

Der sogenannte Weapon Focus Effect besteht darin, dass Augenzeugen eines Verbrechens sich schlechter an das Aussehen des Täters erinnern können, wenn dieser eine Waffe getragen hat. In der Literatur wird das Phänomen auf eine Verschiebung der Aufmerksamkeit vom Täter selbst hin zur Waffe zurückgeführt (z. B. Loftus, Loftus & Messo, 1987). Als mögliche Ursache für diese Aufmerksamkeitsverschiebung wird dabei u. a. die Ungewöhnlichkeit von Waffen in den meisten Kontexten diskutiert (z. B. Mitchell, Livosky & Mather, 1998; Pickel, 1998). Aus Untersuchungen zur Szenenwahrnehmung ist nämlich bekannt, dass zum jeweiligen Kontext inkongruente Objekte mehr Aufmerksamkeit erhalten als kongruente Objekte (z. B. Loftus & Mackworth, 1978). Bei dieser Erklärung wird demnach angenommen, dass eine Waffe nur ein Beispiel für ein ungewöhnliches Objekt sei und dass sich der gleiche Effekt auch bei anderen ungewöhnlichen Objekten finden müsse.

In den angebotenen Arbeiten soll der Effekt von Waffen auf die Erinnerung mithilfe von Online-Experimenten untersucht werden. Hierfür besteht bereits eine LimeSurvey-Vorlage, die verwendet werden kann und nur geringfügig angepasst werden muss. Insofern hält sich der Aufwand für die Datenerhebung in Grenzen. Im Gegenzug fällt die statistische Auswertung der Daten entsprechend umfangreicher aus.

Projekt 1: Teilreplikation von Pickel und Sneyd (2018)

Vorläufige experimentelle Befunde haben die Frage aufgeworfen, ob sich der Weapon Focus Effect in Deutschland im gleichen Ausmaß findet wie im US-amerikanischen Raum. Ziel des Projekts ist es, ausgewählte Teile einer in den USA durchgeführten Studie (Pickel & Sneyd, 2018) in Deutschland zu replizieren. Dabei wird das gleiche Stimulus-Material verwendet wie in der Original-Studie. Der Schwerpunkt der Arbeit von Pickel und Sneyd (2018) lag auf dem Einfluss der Hautfarbe des Täters auf den Weapon Focus Effect; dieser Aspekt wird im Rahmen des Projekts allerdings nicht untersucht.

Projekt 2: Evaluation neuer Stimuli

Zur Untersuchung des Weapon Focus Effects wurden neue Stimuli erstellt. Ziel des Projekts ist es zu prüfen, ob eine Waffe auch bei diesen Stimuli zu einer Verschlechterung der Erinnerung an den Täter führt. Als Kontroll-Objekte dienen dabei ein neutrales Objekt und ggf. auch ein ungewöhnliches, nicht bedrohliches Objekt. Außerdem soll das Stimulus-Material hinsichtlich bestimmter Kriterien (z. B. der Authentizität) empirisch evaluiert werden.

Literatur

Betreuer

Dipl.-Psych. Hannes Körner