Heuristics & Biases (1) – Optische Täuschungen

So wenig ein Leser heute die einzelnen Worte (oder gar Silben) einer Seite sämmtlich abliest – er nimmt vielmehr aus zwanzig Worten ungefähr fünf nach Zufall heraus und »erräth« den zu diesen fünf Worten muthmaasslich zugehörigen Sinn –, eben so wenig sehen wir einen Baum genau und vollständig, in Hinsicht auf Blätter, Zweige, Farbe, Gestalt; es fällt uns so sehr viel leichter, ein Ungefähr von Baum hin zu phantasiren. Selbst inmitten der seltsamsten Erlebnisse machen wir es noch ebenso: wir erdichten uns den grössten Theil des Erlebnisses und sind kaum dazu zu zwingen, nicht als »Erfinder« irgend einem Vorgange zuzuschauen. Dies Alles will sagen: wir sind von Grund aus, von Alters her – an’s Lügen gewöhnt. Oder, um es tugendhafter und heuchlerischer, kurz angenehmer auszudrücken: man ist viel mehr Künstler als man weiss.

Friedrich Nietzsche  (Jenseits von Gut und Böse)

Nachdem ich zuletzt näher erklärt hatte, was es mit der Psychologie von Schnellem und Langsamem Denken auf sich hat, will ich jetzt in einer kleinen Fortsetzungsreihe einige für den Menschen typische kognitive Verzerrungen (engl. biases) vorstellen. Zur Formel „heuristics and biases“, die sich als Bezeichnung für die entsprechende Forschungstradition eingebürgert hat, mehr im 2ten Teil. Zunächst soll aber gezeigt werden, dass der Prozess der (Selbst)Täuschung manchmal schon vor der eigentlichen Kognition (also dem, was wir im engeren Sinne Denken und Urteilen nennen) beginnt, nämlich bei der Wahrnehmung. Und das kann ebenso aufschlussreich wie unterhaltsam sein, wie man sehen wird…

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Der Mensch ist ein Augentier; der Sehsinn ist unser mit Abstand wichtigster Sinn – jedenfalls sind an der neuronalen Verarbeitung unserer optischen Eindrücke angeblich ca. 60 % der Großhirnrinde beteiligt [1]. Wohl auch deshalb lassen sich Irrtümer der Wahrnehmung am anschaulichsten (!) mit optischen Illusionen demonstrieren.

Zunächst zwei Klassiker:

Müller-Lyer-Illusion

mueller-lyer-illusion_2

Vermutlich kommt Ihnen die rote Linie länger vor als die grüne. Das ist aber ein Irrtum (wenn Sie mit einem Lineal nachmessen, werden Sie es „sehen“), der von den unterschiedlich ausgerichteten „Schwanzflossen“ am Ende der Linien erzeugt wird.

Ponzosche Täuschung

ponzosche-taeuschung_1

Die obere gelbe Linie kommt Ihnen länger vor als die untere. Das kommt daher, dass wir die Darstellung dreidimenional interpretieren, etwa als Eisenbahngleis, das in die Ferne führt, bestehend aus 2 Schienen und die sie verbindenden Schwellen. In drei Dimensionen müsste der obere gelbe Balken tatsächlich viel größer sein als der untere, da er sogar etwas länger ist als eine einzelne „Schwelle“, während der untere nicht einmal die Hälfte deren Breite erreicht. Allerdings handelt es sich eben nicht um tatsächliche Schienen in drei Dimensionen, sondern um ein zweidimensionales Bild und auf diesem sind die gelben Balken gleich lang.

Unsere Wahrnehmung ist durch den ständigen Umgang mit zweidimensionale Abbildungen von dreidimensionalen Verhältnissen so perfekt geübt in dieser speziellen räumlichen Interpretation zweidimensionaler visueller Stimuli, dass wir kaum noch anders können, als die uns auf diese Weise antrainierte „3D-Heuristik“ [2] (Kahneman, 2014, S. 130f.) auf sämtlichen grafischen Muster anzuwenden, die auch nur geringe Anzeichen von „3D-Haftigkeit“ haben.

Noch viel eindruckvoller als bei der Ponzo-Täuschung narrt uns die 3D-Heuristik bei der sogenannten Leaning-Tower-Illusion:

leaning-tower-illusion_1

Kaum zu glauben, aber die beiden Bilder des Pisaer schiefen Turms sind tatsächlich exakt identisch! Dass wir schwören könnten, der rechte Turm neige sich stärker nach rechts als der linke (und dass die Abbildungen daher nicht gleich sein können), liegt daran, dass die 3D-Heuristik besagt, dass nebeneinander stehende hohe Gebäude, die oben nicht perspektivisch zusammenlaufen, in der vertikalen Dimension nicht parallel sein können. Wir sehen das gedoppelte Bild so, als wenn wir tatsächlich (in der 3D-Wirklichkeit) vor 2 realen Türmen stünden, die sich uns auf die abgebildete Art und Weise darböten. Und solche realen Türme würden in der Tat alles andere als parallel und senkrecht in den Himmel ragen. Unser Sehsinn „vergisst“ bei der Wahrnehmung von Abbildungen jedesmal ganz und gar, dass diese in Wirklichkeit immer nur zweidimensional sind, auch wenn sie dreidimensionale Objekte zeigen.

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Nicht bei allen optischen Täuschungen sind die Erklärungen so einfach. So sind z.B. die Ursachen der sogenannten Café-Wall-Illusion, glaubt man dem deutschen Wikipedia-Eintrag, bis heute nicht vollkommen geklärt. Wie auch immer, die Café-Wall-Illusion ist ebenfalls sehr eindrucksvoll:

cafe-wall-illusion_2

Die waagerechten Linien sind wahrhaftig absolut gerade und parallel zueinander! Wer es nicht glaubt, lege ein Lineal direkt an die Linien an.

Eine andere Version der Café-Wall-Täuschung:

cafe-wall-illusion_4

Ja, auch hier ist alles gerade und rechtwinklig. Alle Felder des „Schachbretts“ sind perfekte Quadrate!

Und noch eine ähnliche, farbige Variante, die vom japanischen Psychologen Akiyoshi Kitaoka stammt:

primroses-field_Akiyoshi Kitaoka

„Primroses Field“ (Primelfeld) nannte Kitaoka diese wellenartig wirkende Täuschung. Es erübrigt sich wohl zu sagen, dass auch hier alles rechtwinklig zugeht. Wenn man ein wenig hoch oder runter scrollt, scheinen sich die Wellen zusätzlich zu bewegen. Von Kitaoka ist auch das Titelbild dieses Beitrags, die „Rotating Snakes“, für die er 2006 sogar einen Preis erhielt. Die scheinbar „rotierenden“ Schlangen stehen allerdings – die LeserIn hat es sich sicher schon gedacht – in Wirklichkeit völlig still.

Man könnte hier noch dutzende weitere optische Täuschungen aneinander reihen. Interessant sind u.a. auch die sogenannte Stepping-Feet-Illusion (hier ein Video) oder auch das Hermann-Gitter (ebenfalls in einem Video erklärt). Wer nicht genug bekommen kann, findet unter

https://www.sehtestbilder.de/optische-taeuschungen-illusionen

http://michaelbach.de/ot/index-de.html

http://www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/index-e.html  (Website des erwähnten Akiyoshi Kitaoka)

noch jede Menge Anschauungsmaterial.

Aber es soll hier nicht in erster Linie um optische Täuschungen im Einzelnen gehen, sondern darum, was die Existenz solcher Illusionen über unseren Geist und wie er arbeitet aussagt, und was das Ganze mit „Heuristics and Biases“ und Dual-Process-Theorien zu tun hat.

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Traditionellerweise neigt man dazu, Wahrnehmung und Kognition als unterschiedliche Bereiche des Psychischen zu betrachten. Genau genommen aber gehen Wahrnehmung und Kognition fließend ineinander über. Gerade die optischen Täuschungen zeigen ja eindrucksvoll, dass a) im Wahrnehmungsapparat schon eine „Vorverarbeitung“ der Information stattfindet (was u.a. bei den farbigen Illusionsbildern eines Akiyoshi Kitaoka eine Rolle spielt) und dass b) Erfahrung und Vorwissen die Wahrnehmung spürbar beeinflussen können (wie bei den zahlreichen Täuschungen aufgrund der „3D-Heuristik“).

In gewisser Weise kann man die Wahrnehmung als elementarsten Teil unseres automatischen, intuitiven und unbewussten Denksystems, das in den Dual-Process-Theorien als System 1 bezeichnet wird, ansehen [3]. Das Erkennen und Verstehen der äußeren Welt beginnt mit den unmittelbaren sensorischen Eindrücken, die unser Sinnessystem uns liefert. Und optische Täuschungen zeigen uns sehr anschaulich (im buchstäblichen Sinne), dass schon auf dieser fundamentalen Stufe der Kognition unter bestimmten Bedingungen Fehler auftreten können, die verhindern, dass wir die Welt so sehen wie sie ist – genauer gesagt: wie sie durch die Brille unseres Systems 2 aussieht.

Es nützt zwar zunächst nichts, wenn wir (mit Hilfe von System 2) wissen, dass unsere Wahrnehmung uns einen Bären aufbindet, wir sehen trotzdem weiterhin zwei unterschiedlich lange Linien bei der Müller-Lyer-Illusion. Allerdings kann man sich hier und bei der Ponzoschen Täuschung vorstellen, dass ausreichend Übung und Arbeit mit solchem Material die Illusion verschwinden lassen könnte; ich selbst habe, nach häufiger Betrachtung dieser beiden Klassiker im Rahmen der Arbeit zu diesem Artikel, mittlerweile schon fast den Eindruck, jetzt annährend gleich lange Linien zu sehen. Aber könnte jemand jemals in der Lage sein, in Kitaokas „Primroses Field“ keine wellenartigen Strukturen zu sehen?! Vermutlich nicht.

In einigen Fällen sind wir tatsächlich dazu verurteilt, ein falsches Bild der Wirklichkeit wahrzunehmen; wir können uns noch so sehr anstrengen, uns noch so sehr einhämmern, dass da hellgrüne und dunkelgrüne Quadrate zu sehen sind, dass alles ganz plan und rechteckig ist, noch so oft ein Lineal anlegen und uns so vergewissern, dass sämtliche Linien gerade sind, es nützt alles nichts, wir sehen hin und sehen immer wieder „Primroses Field“ als eine vage dreidimensionale Wellenstruktur bestehend aus leicht gestauchten und gedehnten rautenartigen Vierecken [4]. Die unmittelbare Erfahrung von System 1 lässt sich partout nicht in Einklang bringen mit der vernunftgeleiteten Erkenntnis von System 2.

Das ist ein irritierender, weil ungewohnter Zustand. Wir nehmen gemeinhin ganz selbstverständlich an, dass die Welt – zumindest die unmittelbar wahrgenommene Welt – genau so ist, wie sie uns von unseren Sinnen präsentiert wird. Dieser philosophische Realismus unseres Alltagsdenkens, das demonstrieren uns optische Täuschungen auf sehr unterhaltsame Weise, ist letztlich sehr naiv. Denn schon in unserem Sinnesapparat beginnt ein Prozess, in dem das, was „da draußen“ ist, nicht einfach 1 : 1 gespiegelt, sondern nach bestimmten Regeln interpretiert wird, was z.B. heißt, dass bestimmte Elemente des Wahrnehmungsobjekts besonders hervorgehoben, andere dagegen abgeschwächt und eher „übersehen“ werden. So werden u.a. Kanten, d.h. Regionen mit abrupten Helligkeitswechseln, beim Zusammenspiel der Neuronen des visuellen Systems besonders intensiv prozessiert, was dazu führt, dass wir manchmal sogar da Kanten sehen, wo keine sind (vgl. z.B. Goldstein, 1997, Kap. 5).

Man sieht: Unsere fehleranfällige Subjektivität beginnt nicht erst bei unseren Meinungen, Einstellungen und Urteilen, sondern manchmal schon bei der puren Wahrnehmung dessen, was uns umgibt. Und gerade solche grundlegenden Täuschungen wirken oft ganz besonders echt. Der alte Nietzsche hatte vollkommen Recht: Wir sind viel mehr Künstler, als wir gemeinhin annehmen.

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PS.:
Man kann im Übrigen sein Sehsystem gezielt so manipulieren, dass man ausnahmesweise auch einmal die „normale“ Realität für einige Sekunden anders wahrnimmt als sonst. Unbedingt ausprobieren, es ist ebenso faszinierend wie „psychedelisch“! (Am besten nach der Konzentration auf den „hypnotischen“ Videoabschnitt in den Raum sehen, anstatt weiter auf den Bildschirm!)

  (ab ca. 2:15 min.)

Anmerkungen

[1] Siehe z.B. https://www.dasgehirn.info/wahrnehmen/sehen/wer-wie-was-die-verarbeitung-von-visuellen-informationen

[2] Eine Heuristik ist gewissermaßen eine „Pi-mal-Daumen“-Regel, mit der System 1, unser intuitives und automatisches Denksystem, arbeitet, und die in der Regel stimmige Ergebnisse liefert.

[3] Für Einzelheiten zu System 1 und 2 und Dual-Process-Theorien verweise ich nochmals auf den vorangegangenen Artikel: https://langsames-denken.net/2017/03/24/schnelles-und-langsames-denken

[4] Das gilt zumindest für die Betrachtung aus einer „normalen“ Entfernung und für normalsichtige Personen, die nicht z.B. an bestimmten Formen von Farbenblindheit oder neurologischen Störungen der Kontrastwahrnehmung leiden.

Literatur

Goldstein, E. Bruce (1997). Wahrnehmungspsychologie – Eine Einführung. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag.

Kahneman, Daniel (2014). Schnelles Denken, langsames Denken. München: Pantheon. (Amer. Originaltitel: Thinking, Fast and Slow. New York: Farrar Straus & Giroux, 2011.)

© Matthias Wehrstedt 2017

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