blelb Das Labor für Gestaltung zwischen Kunst und Technik

Streifenmuster mit visuellen Effekten

Das folgende Applet zeigt einen Viertel des Bildes mit erhöhter Streifenzahl und ermöglicht Ihnen, den Ursachen der verschiedenen Effekte auf den Grund zu gehen.

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Erzeugung und Wahrnehmung des Bogeneffektes (ein von blelb entdeckter visueller Effekt)

Wenn Sie die Farben Weiss, Blau, Rot und Gelb einstellen, entsteht das folgende, an Werke von Viktor Vasarely erinnernde Bild:

Bild 1
Die kleinen Bildelemente scheinen auf Kreisbogen zu liegen. Diese Wahrnehmung verstärkt sich beim Bild rechts. Wenn Sie die Augen zukneifen, bilden die weissen und gelben Elemente helle, in der unteren Ecke gebündelte Strahlen. Orthogonal zu diesen entsteht dann die Illusion der Kreisbogen. Zusätzlich zum Bogeneffekt sehen Sie eine räumliche Täuschung: Die Bildelemente scheinen auf einer gekrümmten Fläche im Raum zu liegen. Wenn Sie den Rollbalken auf- und ab bewegen, scheinen sich die gebündelten Strahlen im Bild rechts zu schliessen und zu öffnen, als ob eine zusätzliche Lupe im Spiel wäre (eine neue Bewegungstäuschung?).
Zur Entstehung des Bogeneffektes
Falls die beiden hellsten gewählten Farben im Quadrat der Farbauswahl diagonal sind, entsteht bei genügend grosser Streifenzahl der Bogeneffekt. Die hellen kleinformatigen Elemente liegen dann annähernd auf Viertelkreisbögen, haben genügend Kontrast zu den benachbarten Elementen und gruppieren sich deshalb zu scheinbar gekrümmten Bildelementen.

Weshalb sehen wir Krümmungen, welche in Wirklichkeit nicht existieren?
Eine der wichtigsten Aufgaben unseres Sehsystems ist die Separation zwischen Figur und Grund (siehe Spot 19 und Spot 21) resp. das Deuten von geordneten Strukturen im Chaos der von den Rezeptoren gelieferten Bildinformation. Das neuronale Netzwerk der Grosshirnrinde stellt uns verschiedene automatisierte Werkzeuge zur Gruppierung von Figuren aus Bildelementen zur Verfügung. Falls diese lückenhaft sind, kann unser Gehirn ergänzende Scheinkanten zeichnen (siehe Spot 5, Spot 6 und Spot 21) und sowohl Farb- als auch Helligkeitskorrekturen anbringen, welche das Erkennen einer Figur erleichtern. Auch mit der Geometrie der Bildelemente geht unser Sehsystem bekanntlich nicht sehr zimperlich um, falls eine rasche Entschlüsselung der Bildinformation auf gut Glück dadurch gefördert wird. Ohne die von unseren neuronalen «Generatoren» entworfenen Scheinkanten wären beispielsweise die gekrümmten Elementgruppen in diesem Bild nicht wahrnehmbar und der 3D-Effekt würde sich nicht einstellen.

Kleine Veränderungen mit grosser Wirkung
Im folgenden Bildpaar sind lediglich Blau und Weiss ausgetauscht. Links verschwinden Bogen- und 3D-Effekt, es dominieren wieder horizontalen und vertikale Strukturen und es bilden sich halbtransparente Streifen mit Farb- und Helligkeitstäuschungen. Das Rot wird im Bild links im Vergleich zum Bild rechts gelblicher und heller, das Gelb rötlicher und dunkler wahrgenommen.
Die Regeln für Transparenz werden im Anhang von Spot 1 diskutiert. Die Rot-Gelb-Streifen können hier als halbtransparente Bildelemente gesehen werden, welche die blauen Streifen vor weissem Grund bedecken. Die Gruppierung in diese halbtransparenten Streifen wird durch den sogenannten T-Effekt (siehe auch Spot 21) ausgelöst. Im zweiten visuellen Areal gibt es nämlich Nervenzellen, welche auf T-Stellen reagieren. Überall, wo drei oder vier Bildelemente zusammenstossen, kann ein T-Effekt ausgelöst werden.
Im Bild links trennt der Stamm des Buchstabens «T» Elemente mit ausgeprägtem Helligkeitskontrast und der Balken verbindet solche mit ähnlichem Grauwert. Falls diese Balken auf einer gemeinsamen Kurve liegen, werden sie von unsern grauen Zellen vervollständigt, so dass sie eine Figur begrenzen, die sich vom Hintergrund separieren lässt und transparent erscheinen kann. Im Bild rechts gibt es keine T-Stellen, weil die hellsten und die dunkelsten Elemente diagonal liegen und deshalb in entkoppelte Bildelemente zerfallen. Eine detaillierte Fallunterscheidung finden Sie im Anhang zu Spot 1. Der Einfluss der Farben ist bis heute nicht genügend geklärt.
Beachten Sie auch die Grauwerttäuschungen in diesem Bildpaar. Die einzelnen Grauwerte einer mit T-Balken eingefassten Figur verschieben sich in Richtung Mittelwert (Luminanzeffekt).

Chaos erzeugt Wahrnehmungsveränderungen
Das von Ihnen erzeugte geordnete Streifenbild können Sie mit dem Regler «Streifen vertauschen» in ein chaotisch wirkendes Bild umwandeln, dessen Betrachtung Unbehagen und sogar Kopfschmerzen auslösen kann. Die höheren visuellen Areale enthalten nämlich Bilderkennungswerkzeuge für periodische, evtl. perspektivisch verkürzte Strukturen, welche hier verzweifelt irgendwelche Gesetzmässigkeiten zu entschlüsseln versuchen. Die Hirnaktivität ist vermutlich bei der Betrachtung eines solchen Chaosbildes intensiviert und der Sauerstoffbedarf erhöht. Die Bogeneffekte fehlen im Allgemeinen in einem solchen Chaosbild, weil die hellen Bildelemente nach der Permutation der Bildstreifen nicht mehr auf gemeinsamen Kurven liegen. Es treten hingegen andere visuelle Effekte auf: Die Farben verändern sich und die in Wirklichkeit geradlinigen Streifengrenzen scheinen wellig zu sein (siehe Bambus-Effekt, Bild 13 von Anhang zu Spot 1).

30.10.2004