Optische Täuschungen

Optische Täuschungen – Biologie

Du hast bestimmt schon einmal eine optische Täuschung in deinem Alltag erlebt. Wenn du zum Beispiel in einem stehenden Zug sitzt und der Zug auf dem Nachbargleis anfährt, dann kann es dir so vorkommen, als würde sich dein Zug bewegen. Doch was genau ist eine optische Täuschung und wie kommt sie zustande? Diese Fragen wollen wir im Folgenden klären.

Was ist eine optische Täuschung?

Eine optische Täuschung ist eine Wahrnehmungstäuschung, die das Sehen betrifft. Wiederholen wir zunächst noch einmal die Funktionsweise unseres Gesichtssinns, der für das Sehen zuständig ist: Visuelle Reize lösen in den im Auge liegenden Sinneszellen ein Signal aus. Dieses wird über Nerven bis ins Gehirn geleitet und dort, zusammen mit anderen Signalen, abgeglichen und verarbeitet. Mehr dazu erfährst du im Video zum Aufbau der Netzhaut.

Bei einer optischen Täuschung lösen Sinnesreize eine falsche oder verzerrte Verarbeitung im Gehirn aus. Schauen wir uns das Beispiel vom Beginn noch einmal an: Du denkst, der Zug, in dem du sitzt, würde sich bewegen – dabei ist es der Zug auf dem Nachbargleis, der anfährt. Wenn du dessen Bewegung aber aus dem Fenster heraus beobachtest, dann kannst du zunächst nicht zuordnen, welcher Zug sich nun bewegt. Eine sanfte Anfahrt würdest du nämlich auch nicht mit anderen Sinnen wahrnehmen. Ab einer gewissen Geschwindigkeit allerdings würdest du die Beschleunigung und das Rattern des Zugs bemerken – du weißt dann, dass diese Eindrücke fehlen und das nicht zu der Annahme passt, dass dein Zug dich bewegt. Du kannst also irgendwann die beobachtete Bewegung dem benachbarten Zug zuordnen.

Das beschriebene Beispiel ist eine Art von optischen Täuschungen – wir nehmen Dinge verzerrt wahr, wenn das Signal anderer Sinnesorgane fehlt. Darüber hinaus gibt es noch viele weitere Arten von optischen Sinnestäuschungen. Einige davon wollen wir uns nun anschauen.

Welche Arten von optischen Täuschungen gibt es?

Arten von optischen Täuschungen oder Illusionen gibt es viele. Einige kennst du vielleicht von Sehtestbildern. Es gibt unter anderem Tiefenillusionen, Farbillusionen, geometrische Illusionen und Bewegungsillusionen. Unter der letzten Illusion lässt sich unser Beispiel mit dem fahrenden Zug einordnen. Die meisten visuellen Wahrnehmungstäuschungen beruhen

• auf der Funktionsweise des Auges,
• auf dem Widerspruch verschiedener Signale oder
• auf bestimmten Erwartungen und Erfahrungen unseres Sehsystems (Auge, Netzhaut, Sehnerv, Teile des Gehirns).

Zu allen Fällen schauen wir uns nun konkrete Beispiele bei der Erklärung für optische Täuschungen an.

Wie entstehen optische Täuschungen?

Optische Täuschungen haben vielfältige Ursachen. Die meisten kann man den oben beschriebenen Gruppen zuordnen. Zu jeder führen wir nun ein Beispiel samt Erklärung auf.

Funktionsweise des Auges

Viele optische Täuschungen, die man dieser Gruppe zuordnen kann, bezeichnen wir als sogenannte Nachbilder – wir sehen etwas, was in Wirklichkeit nicht da ist. Das kannst du an der nachfolgenden Abbildung selbst testen. Schau zunächst für etwa 20 Sekunden auf den linken Kreis. Fokussier dabei den Punkt in der Mitte. Dann schau auf den rechten Kreis, konzentrier dich auch hier wieder auf den Punkt in der Mitte.

Wahrscheinlich hast du beim Beobachten des rechten Kreises für einige Zeit ein helles Kreuz um den schwarzen Punkt herum gesehen. Wenn du dir den Kreis jetzt noch einmal anschaust, wird dir aber auffallen, dass dieses helle Kreuz gar nicht da ist. Woran liegt es also, dass du es gesehen hast? Ganz vereinfacht erklärt wurden beim langen Betrachten des linken Kreises deine Sinneszellen desensibilisiert, insbesondere dort, wo die schwarze Struktur ist, also das Kreuz. Nach einer Weile reagieren die Sinneszellen also nicht mehr auf den Reiz und sind vorerst inaktiv. Sie senden auch dann kein Bild an das Gehirn, wenn wir auf den rechten Kreis wechseln. Vielmehr sind sie vorerst noch immer inaktiv und wir sehen das Komplementärbild, also sozusagen das Negativ des zuvor Beobachteten. In diesem Fall ist das ein helles Kreuz. Nach einer Weile erholen sich die Sinneszellen und du erkennst, dass sich eigentlich kein helles Kreuz im rechten Kreis befindet.

Widerspruch verschiedener Signale

Häufig kommen optische Täuschungen dadurch zustande, dass sich verschiedene Signale widersprechen. Das können zum Beispiel Signale verschiedener Sinnesorgane sein, aber auch verschiedene Signale des Gesichtssinns. Betrachte zum Beispiel das nächste Bild: Kommen dir die beiden Personen gleich groß vor?

Vermutlich denkst du, dass der obere Mensch kleiner ist als der untere. Tatsächlich sind aber beide gleich groß – wieso nehmen wir das anders wahr? Das liegt daran, dass im Hintergrund eine schienenähnliche Struktur dargestellt ist. Aus unserer Erfahrung interpretieren wir daraus einen dreidimensionalen Raum: Je enger die Struktur zusammenläuft, desto weiter weg kommt sie uns vor. Das übertragen wir auch auf die Figuren. Wir denken, dass die obere Figur weiter weg ist als die vordere, und daher gehen wir auch davon aus, dass sie kleiner sein muss – denn immerhin sehen wir Menschen in der Ferne deutlich kleiner.

Erwartungen und Erfahrungen

Manchmal nehmen wir etwas auf eine bestimmte Weise wahr, weil wir es so erwarten. Schau dir zu diesem Fall das nächste Bild an. Siehst du eine Vase?

Dir fällt es bestimmt nicht schwer, diese zu erkennen. Viele Menschen sehen in diesem Bild jedoch nicht eine Vase, sondern zwei einander zugewandte Gesichter im Profil. Du hast nun aber erwartet, eine Vase zu sehen, und die Gesichter daher vermutlich nicht erkannt. Unsere Wahrnehmung hängt also häufig davon ab, was wir erwarten, zu sehen – entweder weil es uns vorgeschlagen wird oder weil wir es mit unserer Erfahrung verknüpfen.