Optische Täuschungen Vom Sein zum Schein im Augenblick

"Ich mach' mir die Welt, widdewidde wie sie mir gefällt", singt schon Pippi Langstrumpf. Damit ist Astrid Lindgrens Kinderbuchfigur ganz dicht bei der Position der modernen Hirnforschung, wenn es um die Frage geht, wie sich der Mensch aus den oft lückenhaften Informationen seiner Sinnesorgane eine zusammenhängende, sinnvolle Vorstellung der Realität verschafft. Unwichtiges wird dabei aus der bewussten Wahrnehmung herausgefiltert, Lücken in vermeintlich relevanter Information ergänzt. Was wir am Ende als innere Wirklichkeit wahrnehmen, ist demnach eine psychische Rekonstruktion der physikalischen Realität.

Ganz neu ist diese konstruktivistische Sichtweise in der Wahrnehmungspsychologie allerdings nicht. Schon 1867 schrieb der deutsche Physiker und Physiologe Hermann von Helmholtz, die "psychischen Akte der Wahrnehmung" seien nichts anderes als "unbewusste Schlüsse", mit denen wir auf Basis unserer Erfahrungen die von den Sinnesorganen gelieferten Informationen interpretieren. Das ist, wie schon Helmholtz wusste, durchaus kein Manko. Denn im täglichen Leben fahren wir mit diesen Interpretationen zumeist besser, als wenn wir uns ausschließlich auf die physikalischen Messdaten unserer Sinnesorgane verlassen würden.

An der Wahrnehmung liegt's

So können wir die Farbe einer Blume unter den unterschiedlichsten Lichtverhältnissen korrekt deuten, egal ob wir sie in der gelblastigen Mittagssonne, einem roten Sonnenuntergang oder im bläulichen Licht der Dämmerung betrachten. Das Gehirn verrechnet dabei die von der Netzhaut des Auges registrierte objektive Wellenlänge des von der Blüte reflektierten Lichts mit der Lichtfarbe der Umgebung. In ähnlicher Weise hängt auch unsere Wahrnehmung schwarzweißer Kontraste, etwa in der Schrift dieses Textes auf dem Zeitungspapier, vom Kontext und nicht so sehr von objektiv messbaren Leuchtdichten ab (siehe "Schachbrettschatten").

Lediglich in seltenen und zumeist von Künstlern oder Forschern entworfenen Sonderfällen lassen sich unsere sonst so verlässlichen Wahrnehmungsstrategien hinters Licht führen. Man spricht dann von optischen Täuschungen, auch wenn diese in der Regel reine Wahrnehmungsphänome sind und mit der physikalischen Lehre vom Licht wenig zu tun haben.

Die Muster der "rotierenden Schlangen" (rechts) etwa scheinen sich im peripheren Sehfeld zu bewegen. Das widerspricht nicht nur unserer Erfahrung mit Zeitungsbildern; die Bewegung wird auch als Illusion entlarvt, sobald man eine der Schlangen genauer ansieht. Denn im Fokus des Betrachters stoppt die scheinbare Bewegung. Solche offensichtlichen Diskrepanzen zwischen Schein und Sein erlauben Biopsychologen Rückschlüsse auf jene Prinzipien, mit denen sich das Gehirn normalerweise ein modifiziertes Abbild der Umwelt erzeugt.

Mechanismen oft noch ungeklärt

Optische Täuschungen zeigen aber auch, dass die Erforschung unserer visuellen Wahrnehmung noch lange nicht am Ziel angekommen ist. Denn über die Mechanismen ihrer Entstehung im Gehirn tappt man bei vielen Täuschungen noch weitgehend im Dunklen. "Eine umfassende Theorie des Sehens müsste quasi nebenbei auch all diese Phänomene erklären können", sagt Michael Bach, Sehforscher an der Universität Freiburg, der auf seiner Website (www.michaelbach.de/ot) eine große Sammlung teils animierter oder interaktiv veränderbarer Täuschungen und Illusionen zusammengetragen hat.

Während sich manche Phänomene wie Nachbilder oder die Kontrastschärfung durch laterale Hemmung (siehe "Kreuzgang der Kontraste") noch elegant mit vergleichsweise einfachen Verarbeitungsprozessen in der Netzhaut erklären lassen, spielen bei anderen höhere kognitive Funktionen die Hauptrolle. "Doch selbst in scheinbar einfachen Fällen erschweren die vielfältigen Rückkoppelungen zwischen verschiedenen Ebenen der visuellen Verarbeitung eine klare Unterscheidung", sagt der Kognitionspsychologe Rob van Lier von der Universität Nijmegen.

Immerhin eine grundsätzliche Unterscheidung lässt sich ohne weiteres treffen: Manche Täuschungen laufen offenbar weitgehend automatisch ab, während andere eine gehörige Portion Weltwissen voraussetzen. Die eingebildeten Konturen sogenannter Kanizsa-Figuren (siehe "Subjektiver Würfel") beispielsweise werden auch von Tieren und von menschlichen Babys bereits ab etwa einem halben Jahr wahrgenommen. Darin spiegelt sich vermutlich die große evolutionäre Bedeutung der Konturerkennung für Mensch und Tier wider. Denn Umrisse spielen eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung von Objekten und damit im sprichwörtlichen Kampf ums Überleben, ob es nun gilt, den im Dickicht gut getarnten Tiger rechtzeitig zu sehen oder selbst in der Rolle des Jägers versteckte Beute aufzuspüren.

Veränderungen beim Heranwachsen

Viel weniger durch unsere evolutionäre Vergangenheit fixiert scheinen dagegen andere Täuschungen zu sein, bei denen offenbar individuelle Erfahrungen eine große Rolle spielen. So wirken manche Täuschungen wie die Ebbinghaus-Illusion (siehe kleine Abbildung links) durchaus nicht bei allen Menschen gleich: Japaner zum Beispiel empfinden den Größenunterschied zwischen den in Wirklichkeit identischen orangenen Scheiben noch stärker als Mitteleuropäer, was zum Klischee des ganzheitlicher denkenden Asiaten passt, der verstärkt den Kontext des Kreises für sein Größenurteil heranzieht. Angehörige des Volkes der Himba in Namibia dagegen erwiesen sich für die Illusion als weit weniger anfällig.

Das gilt auch für Kinder, die in unseren Breiten erst im Laufe der Jahre für diese durch kontrastierende Größen erzeugte Täuschung empfänglich werden. Das zeigt der Entwicklungspsychologe Martin Doherty von der Universität im schottischen Stirling in einer kürzlich in Developmental Sciences veröffentlichten Studie: Bis zu einem Alter von sieben bis zehn Jahren konnten seine jungen Probanden die Kreisdurchmesser annähernd korrekt einschätzen. Normalerweise sei es wohl von Vorteil, Dinge im Kontext ihrer Umgebung zu sehen, schreibt Doherty. "Aber wenn der Kontext in die Irre führt, sehen Erwachsene die Welt tatsächlich weniger akkurat als Kinder." Pippi würde zumindest dem zweiten Teil dieser Aussage sicher zustimmen. Und den Kontext macht sie sich ohnehin, wie er ihr gefällt.