Allgemeine Psychologie II

Abschlussarbeiten

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

Empirische Beobachtungen und eine erste Pilotstudie aus dem Jahr 2021 deuten darauf hin, dass amodale Vervollständigungen nicht nur in verdeckten Bildregionen auftreten können. Würde sich diese Vermutung experimentell bestätigen lassen, hätte dies weitreichende theoretische Implikationen (Scherzer & Faul, 2019). Ziel des Projekts ist es, die in der Pilotstudie verwendetete Methode zu verfeinern und die o. g. Hypothese experimentell zu überprüfen.

Projekt 4

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 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

In den Projekten geht es um Materialwahrnehmung, insbesondere um die Wahrnehmung glänzender Oberflächen. Sie schließen an theoretische und empirische Arbeiten an, die hier in Kiel (auch im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten) bereits durchgeführt wurden. Ein Schwerpunkt ist dabei die bislang in der Literatur weitgehend vernachlässigte Rolle von Fresnel-Effekten, d. h. der formabhängigen Änderung der Spiegelungstärke an glänzenden Oberflächen. Näheres dazu kann in der unten zitierten Literatur (Faul, 2019, 2021) nachgelesen werden.

Es handelt sich grundsätzlich um experimentelle Studien, die idealerweise unter kontrollierten Bedingungen in unseren Laborräumen durchgeführt werden sollten. Die Anzahl der benötigten Probanden ist vergleichsweise gering (meist n ~ 10), sodass diese sich oft bereits im Freundes- oder Bekanntenkreis rekrutieren lassen.

Die Experimente werden normalerweise mit R und Processing sowie unter Verwendung der 3D-Software Blender und Mitsuba realisiert, für die Auswertung wird R empfohlen. Dies sind allesamt frei verfügbare Programme und es existieren bereits Lösungen für ähnliche Experimente, die an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können. Bei der technischen Realisierung der Experimente gibt es weitreichende Unterstützung. Eine Bereitschaft, sich elementare Grundkenntnisse in diesen Anwendungen zu erwerben, ist trotzdem wünschenswert.

Die Projekte können prinzipiell sowohl im Rahmen einer Master- als auch einer Bachelorarbeit durchgeführt werden. Bei einer Bachelorarbeit gibt es allerdings mehr Unterstützung bei der technischen Umsetzung und die Anzahl der Bedingungen wird ebenfalls gering gehalten.

Projekt 1: Glanzkonstanz: Einfluss des Messverfahrens auf den Grad der Glanzkonstanz

Zur Messung des Grades von Glanzkonstanz bei statischen Bildern werden häufig direkte Materialabgleiche über verschiedenen Kontextbedingungen, z. B. unterschiedliche Beleuchtungen und/oder Formen, hinweg vorgenommen. Es liegen jedoch Befunde vor, die nahelegen, dass bei dieser Methode die tatsächliche Glanzkonstanz bei statischen Bildern überschätzt wird, weil zusätzlich dynamische Informationen, z. B. die Schätzung der ungefähren Position der aktuellen Einstellung
entlang der Einstellstrecke oder auch Vergleiche mit benachbarten Einstellungen, als zusätzliche Kriterien herangezogen werden können. Um diese Hypothese zu prüfen, soll Glanzkonstanz  mit einem direktem Einstellverfahren und mit einem Staircase-Verfahren ermittelt werden. Da das Staircase-Verfahren die zu vergleichenden Bilder in zufälliger Reihenfolge präsentiert und somit dynamische Informationen ausgeschlossen werden, wird eine Reduktion der Glanzkonstanz erwartet, wenn beim
Einstellverfahren tatsächlich dynamische Information verwendet wird.

Literatur

  • Faul, F. (2021). Perceived roughness of glossy objects: The influence of Fresnel effects and correlated image statistics. Journal of Vision, 21(8), 1. https://doi.org/10/gmdg6t

Projekt 2: Glanzdiskrimination: Metalle vs. Plastik mit und ohne Fresnel-Effekte

Sawayama et al. (2015) haben ein Verfahren zur Messung der Leistung bei der Materialunterscheidung vorgeschlagen. Die grundsätzliche Logik ist dabei, eine Reihe von Objekten zu erzeugen, bei denen ein kontinuierlicher Übergang zwischen den beiden zu vergleichenden Materialklassen simuliert wird. Einer der Reize (der sich in der Regel entweder am Ende oder in der Mitte der Reihe befindet) ist der Ausgangsreiz A, mit dem alle anderen Reize Bi der Reihe mehrfach verglichen werden (die Vp muss jeweils unter 4 Reizen einen "unpassenden" auswählen). Die Erkennungsrate wird durch die Anzahl korrekter Entscheidungen gemessen, die Diskriminationsleistung durch den Anstieg der Erkennungsrate mit  zunehmendem Abstand von A und Bi. Einer der von den Autoren durchgeführten Materialvergleiche betrifft Metall vs. Plastik (z. B. Gold vs. gelbes Plastik). Die Autoren verwenden für Plastik ein Reflexionsmodell, die sog. Ward-BRDF, die ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen Metallen und Plastikobjekten, nämlich Fresnel-Effekte, nicht berücksichtigt. Im Experiment soll untersucht werden, ob sich die Diskriminationsleistung bei dieser Aufgabe erhöht, wenn stattdessen ein Reflexionsmodell verwendet wird, das Fresnel-Effekte korrekt simuliert (Fresnel-BRDF). Es soll also ein Vergleich der Diskrimationsleistung mit Ward-BRDF bzw. Fresnel-BRDF vorgenommen werden.

Literatur

  • Sawayama, M., Dobashi, Y., Okabe, M., Hosokawa, K., Koumura, T., Saarela, T., Olkkonen, M. & Nishida, S. (2019). Visual discrimination of optical material properties: A large-scale study. BioRxiv, 800870. https://doi.org/10.1101/800870

Projekt 3: Abgleich der Spiegelungsstärke von Ward- und Fresnel-BRDF

Zur Untersuchung des Einflusses von Fresnel-Effekten auf den Glanzeindruck kann man die bislang häufig verwendete Ward-BRDF (kein Fresnel) mit einer BRDF mit Fresnel-Effekten vergleichen. Fresnel-Effekte beschreiben die Abhängigkeit der Spiegelungstärke von der Form. Um den Effekt der Verteilung der Spiegelungstärke vom Effekt der absoluten Spiegelungsstärke zu isolieren, ist es erforderlich, zuvor die mittlere wahrgenommene Glanzstärke bei beiden BRDF anzugleichen, d. h. den
"Umrechnungsfaktor" der Spiegelungsstärke der beiden BRDF zu ermitteln. Dies wird dadurch erschwert, dass dieser Umrechungsfaktor formabhängig ist. In der Arbeit sollen Abgleiche der mittleren Reflexionsstärke zwischen Ward- und Fresnel-BRDF bei einigen charakteristische Formen und Beleuchtungen vorgenommen werden, um jeweils den Umrechnungsfaktor U zu schätzen. Die Ergebnisse können dazu dienen, um den Grad der Formabhängigkeit von U abzuschätzen und den Faktor in zukünftigen Experimenten geeignet zu wählen.

Literatur

Projekt 4: Einfluss von Fresnel-Effekten auf die Tiefenwahrnehmung

Informelle Beobachtungen und Befunde aus Pilotexperimenten deuten darauf hin, dass die korrekte Stimulation von Fresnel-Effekten den Tiefeneindruck eines Objekts verstärken kann. Im Experiment soll der Einfluss von Fresnel-Effekten auf die Tiefenwahrnehmung gemessen werden. Die grundlegende Idee ist dabei, die reale Länge eines "kartoffelförmigen" Objekts in Blickrichtung zwischen zwei variablen Endpunkten pulsieren zu lassen (d. h. das Objekt verkürzt bzw. verlängert sich rhythmisch in Blickrichtung) und die Vp die wahrgenommene Tiefenveränderung schätzen zu lassen, z. B. durch interaktive Anpassung einer Skizze der Seitenansicht des Objekts. Die zu prüfende Hypothese ist, dass bei gleichem objektivem Bewegungsbereich die wahrgenommene Tiefenerstreckung größer ist, wenn ein Reflexionsmodell mit statt eines ohne Fresnel-Effekte verwendet wird.

Betreuer

PD Dr. Franz Faul

Objekt- und Szenenwahrnehmung I (Online-Rating-Studien)

Hintergrund

Theoretische und computationale Modelle der Aufmerksamkeitslenkung und Blickbewegungssteuerung beim Betrachten natürlicher Szenen heben traditionellerweise die Bedeutung der visuellen Salienz hervor (siehe Krasovskaya & MacInnes, 2019, für ein Review). Der Grundgedanke besteht hier darin, dass Low-Level-Bildeigenschaften (z. B. Helligkeit oder Farbe) automatisch unsere Aufmerksamkeit auf sich ziehen (z. B. eine rote Ampel an einer Verkehrskreuzung). Um dies abzubilden, kann für ein Foto einer natürlichen Szene algorithmisch eine sog. Salienzkarte erzeugt werden. Experimentelle Forschung aus dem Bereich der visuellen Kognition hat allerdings gezeigt, dass Aufmerksamkeit und Blick auch vom semantischen Informationsgehalt der Szene gelenkt werden (siehe Williams & Castelhano, 2019, für ein Review). 

Projekt 1: Bedeutungshaltigkeit von Objekten in Bildern natürlicher Szenen

Wichtige Träger der Szenensemantik sind Objekte. 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 annotierte Objekte in einem bestehenden Set von Szenen (Nuthmann et al., 2020) diesen Vorstellungen entsprechen. Dieses Projekt eignet sich für eine Bachelorarbeit.

Projekt 2: Erstellen von Bedeutungskarten für Bilder natürlicher Szenen

Als Gegenstück zur Salienzkarte wurde das Konstrukt der „Bedeutungskarte“ entwickelt (Henderson & Hayes, 2017). Anders als bei Salienzkarten benötigt man für die Erstellung solcher „semantischen Karten“ (sehr viele) Ratings von Probanden. Ziel dieses Projektes ist es, für 150 vorhandene Bilder natürlicher Szenen (Nuthmann et al., 2020) solche Karten zu erstellen und sie mit den dazugehörigen Salienzkarten zu vergleichen. Dieses Projekt eignet sich eher für eine Masterarbeit.

An jedem Projekt können zwei Studierende mitwirken. Die Infrastruktur für die Online-Studien wurde in groben Zügen schon von einer studentischen Hilfskraft erarbeitet.

Literatur

  • Henderson, J. M., & Hayes, T. R. (2017). Meaning-based guidance of attention in scenes as revealed by meaning maps. Nature Human Behaviour, 1(10), 743-747. https://doi.org/10.1038/s41562-017-0208-0
  • Henderson, J. M., Hayes, T. R., Peacock, C. E., & Rehrig, G. (2019). Meaning and attentional guidance in scenes: A review of the meaning map approach. Vision, 3(2), Article 19. https://doi.org/10.3390/vision3020019
  • Krasovskaya, S., & MacInnes, W. J. (2019). Salience models: A computational cognitive neuroscience review. Vision, 3(4), Article 56. https://doi.org/10.3390/vision3040056
  • Nuthmann, A., Schütz, I., & Einhäuser, W. (2020). Salience-based object prioritization during active viewing of naturalistic scenes in young and older adults. Scientific Reports, 10(1), Article 22057. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78203-7
  • Williams, C. C., & Castelhano, M. S. (2019). The changing landscape: High-level influences on eye movement guidance in scenes. Vision, 3(3), Article 33. https://doi.org/10.3390/vision3030033 

Betreuerin

Prof. Dr. Antje Nuthmann und Dipl.-Psych. Hannes Körner

Object and scene perception II (lab studies)

Vorbemerkungen

Für diese Projekte ist es von Vorteil, wenn die Studierenden zuvor die „Forschungsorientierte Vertiefung: Wahrnehmung und Kognition“ zum Thema „Eye Movements and Visual Cognition“ absolviert haben. Formale Voraussetzung ist dies aber nicht.

Projekt 1: Der Einfluss der „großen drei“ Objektvariablen auf die Suche nach Objekten in Szenen

In Vorarbeiten zu diesem Projekt wurden bereits Bilder natürlicher Szenen, die reich an Objekten sind, ausgewählt und aufbereitet. In jeder Szene wurde ein Objekt als Zielobjekt definiert. Diese Zielobjekte wurden 2020/21 in zwei Bachelorarbeiten mit Hinblick auf drei Variablen beschrieben: ihre semantische Passung (Ratingstudie), ihre visuelle Salienz und ihre Distanz zum Szenenmittelpunkt. Im nächsten Schritt sollen die Bilder in einem einfachen Experiment zur visuellen Suche verwendet werden. Die zentrale abhängige Variable ist dabei die Zeit, die bis zum Auffinden des jeweiligen Zielobjektes vergeht (Suchzeit). Mithilfe einer multiplen Regression soll analysiert werden, inwieweit die Suchzeit von den genannten Variablen abhängt. Im Prinzip kann das Experiment mit oder ohne Messung von Blickbewegungen durchgeführt werden

References

  • Hollingworth, A., & Bahle, B. (2020). Eye tracking in visual search experiments. In S. Pollmann (Ed.), Spatial learning and attention guidance (pp. 23-35). Springer US. https://doi.org/10.1007/7657_2019_30
     

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
     

Project 3: Effects of target size on the visual span during visual search in real-world scenes

Visual span denotes the region around the current point of gaze from which viewers can take in “useful” information when viewing a scene or searching for a target object in the scene. In this experiment, we will measure the size of the visual span during a scene search task using the gaze-contingent moving window paradigm. The idea is to degrade scene information outside of the window that moves with the observer’s eyes. The general logic is to reduce the size of the window to find the smallest window that still supports normal search behavior. The specific aim of the project is to test whether visual span size depends on target size (Nuthmann, 2013, for speculations). To facilitate the target size manipulation, we will use context-free letter targets (Clayden et al., 2020). To assess visual-span size, the target size manipulation (small vs. large) will be crossed with 3 different window sizes (plus no-window control conditions).

References

  • Clayden, A. C., Fisher, R. B., & Nuthmann, A. (2020). On the relative (un)importance of foveal vision during letter search in naturalistic scenes. Vision Research, 177, 41-55. https://doi.org/10.1016/j.visres.2020.07.005
  • Nuthmann, A. (2013). On the visual span during object search in real-world scenes. Visual Cognition, 21(7), 803-837. https://doi.org/10.1080/13506285.2013.832449
  • Parkhurst, D., Culurciello, E., & Niebur, E. (2000). Evaluating variable resolution displays with visual search: Task performance and eye movements. In A. T. Duchowski (Ed.), Proceedings of the Eye Tracking Research & Applications Symposium 2000 (pp. 105-109): Association of Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/355017.355033
     

Projekt 4: 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

Betreuerin

Prof. Dr. Antje Nuthmann

Wahrnehmung dünner transparenter Schichten

Hintergrund

Bei Untersuchungen zur Wahrnehmung von Transparenz geht es allgemein um die Frage, welche Reizeigenschaften die wahrgenommenen Transmissionseigenschaften eines Objekts bestimmen (z. B. Lichtdurchlässigkeit, Farbton, Sättigung, Transluzenz) und inwieweit dieser Eindruck von anderen Aspekten der Szene, z. B. den Hintergrundfarben oder der Beleuchtung, unbeeinflusst bleibt (Konstanz). 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.

Projekt 1: Verteilungen von Hintergrundfarben in abstrakten Szenen

Es konnte gezeigt werden, dass Filtereigenschaften besser erkannt wurden, wenn mehr Hintergrundfarben in der Szene enthalten waren, die der Filter teilweise überdeckt (Numerosity-Effekt). Dieser Effekt verschwindet allerdings, wenn die Mittelwerte der Szenen mit wenigen und vielen Hintergrundflächen identisch sind (Falkenberg & Faul, 2021). Dies spricht dafür, dass es nicht die Anzahl von Flächen selbst ist, die zu einer erhöhten Filterkonstanz führt, sondern ein anderer Mechanismus dieser Verbesserung zugrunde liegt, welcher über die Farbverteilung in der Szene wirkt. Ein Kandidat für einen solchen Mechansismus könnte eine verbesserte Beleuchtungsschätzung sein. In diesem Teilprojekt sollen die beiden Beobachtungen repliziert und geeignet erweitert werden. Es sollen z. B. der Verlauf der Verbesserung bei zunehmender Numerosity untersucht werden, verschiedene Beleuchtungssituationen untersucht werden, die Anzahl der Farben entkonfundiert von der Anzahl der Farbflächen betrachtet werden, und die abstrakten Szenen sollen mit verscheidenen Leveln von Hintergrundfarben in einen größeren Kontext eingebettet werden, so dass der Szenenmittelwert getrennt von den jeweils überlagerten Hintergrundfarben maipuliert werden kann, etc.

Projekt 2: Der Effekt gesteigerter Natürlichkeit von Szenen

Es gibt Anzeichen für eine Verbesserung der Filterkonstanz, wenn Filter in natürlichen Szenen dargeboten werden antstatt in abstakten Farbmosaiken (Falkenberg & Faul, 2019b). Es wurden eine Reihe von potentiellen Hinweisreizen, die einer solchen Verbesserung zugrundeliegen könnten, erstmalig für den Filterfall untersucht. Die Logik war hier, schrittweise einzlene Hinweisreize zu entfernen und im reduziertesten Fall die Filterobjekte vor einem Farbmosaik zu präsentieren, welches in seiner Farbverteilung (Mittelwert und Varianz) den natürlich gerenderten Szenen entspricht. Die einzelnen Hinweisreize wie Beleuchtungsgradienten, Schattenwurf etc. sollen getrennt getestet werden.

Projekt 3: Die Rolle von Vorwissen in natürlichen Szenen

Da in abstrakten Szenen die dargebotenen Hintergrundfarben einen unbekannten Farb- oder Helligkeitsbias enthalten können (Falkenberg & Faul, 2021), soll in diesem Projekt die Fähigkeit zum Erkennen und Reproduzieren von Filtereigenschaften in natürlichen Szenen mit abstrakten Szenen verglichen werden. Dazu sollen abstrakte Szenen statistisch identische Eigenschaften (Farb- und Helligkeitsverteilung) wie Hyperspektralbilder von natürlichen Szenen aufweisen, so dass eine potentielle Überlegenheit natürlicher Szenen auf die Bekanntheit der enthaltenen Objekte zurückgeführt werden kann.

Voraussetzungen und Randbedingungen

Bei der Erstellung der Experimente mit C++/ Qt werden Sie unterstützt. Voraussetzung ist die Bereitschaft, sich in die Experimentalsoftware so einzuarbeiten, dass eigene Manipulationen umgesetzt werden können. Die Auswertung kann zum Beispiel mit MATLAB erfolgen, hier stehen die notwendigen Routinen zu den Farb- und Filterberechnungen zur Verfügung. Es müssen die theoretischen Grundlagen der Farb- und Transparenzwahrnehmung anhand der genannten Literatur erarbeitet werden. Da die Kontrolle der angezeigten Farben für die Projekte elementar ist, werden die Experimente im Labor durchgeführt.

Literatur

  • Falkenberg, C. & Faul, F. (2019a). Transparent layer constancy is improved by motion, stereo disparity, highly regular background pattern, and successive presentation. Journal of Vision, 19(12):16, 1-33, https://doi.org/10.1167/19.12.16
  • Falkenberg, C. & Faul, F. (2019b). Transparent layer constancy in naturalistic rendered 3D scenes. Perception, 48(2 Suppl.), 130-131. https://doi.org/10.1177/0301006619863862
  • Falkenberg, C. & Faul, F. (2021). The effect of scene articulation on transparent layer constancy. Journal of Vision, 21(10):16, 1-39, https://doi.org/10.1167/21.10.16
  • Faul, F. & Ekroll, V. (2002). Psychophysical model of chromatic perceptual transparency based on substractive color mixture. JOSA A, 19(6), 1084-1095. https://doi.org/10.1364/JOSAA.19.001084
  • Faul, F. & Ekroll, V. (2011). On the filter approach to perceptual transparency. Journal of Vision, 11(7):7, 1-33. https://doi.org/10.1167/11.7.7
  • Faul, F. & Falkenberg, C. (2015). Transparent layer constancy under changes in illumination color: Does task matter? Vision Research, 116, 53-67. https://doi.org/10.1016/j.visres.2015.09.003

Betreuerin

Dipl.-Psych. Charlotte Falkenberg

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 dem angebotenen Projekt 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: 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