Butz, Krüger: Mensch-Maschine-Interaktion, Kapitel 2 - Wahrnehmung Folie 1 Mensch-Maschine-Interaktion

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Butz, Krüger: Mensch-Maschine-Interaktion, Kapitel 2 - Wahrnehmung Folie

Mensch-Maschine-Interaktion

1

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Querschnitt des menschlichen Auges

4

Linse

Iris Fovea

Netzhaut

Sehnerv

opt. Achse

(5)

Verteilung der Sinneszellen im Auge

5

Stäbchen

Zapfen

Dichte der Sinneszellen

Abweichung von der optischen Achse in Grad ⁶⁰ ⁴⁰ ²⁰ ⁰ ²⁰ ⁴⁰ ⁶⁰ ⁸⁰ Eintritt des Sehnervs,

keine Zellen

(6)

Sakkaden

6

http://lehrerfortbildung-bw.de/kompetenzen/praes/gestaltung/schrift/

https://www.youtube.com/watch?v=alwcN2VN-98

(7)

Empfindlichkeit der Sinneszellen für Licht

7

Violett Blau Türkis Grün Gelb Rot

400nm 500nm 600nm 700nm M L

S

420nm 498 534 564nm

Stäbchen

Empfindlichkeit

Wellenlänge Farbe

Zapfen

(8)

Farbenblindheit

• häufig: Rot/Grün Schwäche

• 8% der männl. Bevölkerung

• Simulation in Photoshop

• CVSimulator app https://asada.website/cvsimulator/e/

8

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

9

(10)

Farbraum: RGB

10

(11)

Farbraum: HSV

11

Hue

(Farbton) Saturation (Farbsättigung)

Value (Farbwert, Helligkeit)

(12)

vom Spektrum zum Farbkreis

12

(13)

Goethes Farbkreis, Runges Farbkugel

13

(14)

Farbkreis nach Johannes Itten (1961)

14

(15)

Farbwirkung kalt und warm, hell und dunkel

15

warm kalt

hell

dunkel

(16)

Reine und getrübte Farben

16

(17)

Farbkontraste

17

Farbe-an-sich-Kontrast Hell-Dunkel- Kontrast

Komplementärkontrast Komplementärkontrast

Qualitätskontrast

Kalt-Warm-Kontrast

(18)

Simultankontrast

18

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• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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(20)

Akkommodation & Vergenz

• Akkommodation =

Scharfstellen des Auges

• Vergenz: Rotation der Augen zueinander, so

dass beide den gleichen Punkt fixieren (Schielen)

20

(21)

Stereopsis: 2 Augen an versch. Positionen

21

https://www.kisspng.com/png-binocular-disparity-binocular-vision-stereopsis-vi-5917517/

Fixationspunkt

Augenabstand linkes

Auge

rechtes

Auge

(22)

Bewegungsparallaxe: Auge bewegt sich

22

• Kopfbewegung erzeugt ebenfalls verschiedene Bilder

• wie Stereo, aber zeitlich nacheinander

• Hirn rekonstruiert 3D-Struktur

• Vordergrund bewegt sich schneller als Hintergrund

• anschaulich beim Zugfahren (nahe Pfosten vs. Landschaft)

• verwendet bspw. in sidescroller games

• Natürliche Kopfbewegung wenn wir etwas inspizieren

(23)

Piktoriale Tiefenkriterien

• Perspektive

• Verdeckung

• Größenverhältnisse

• Textur

• Licht und Schatten

23

https://de.wikipedia.org/wiki/Perspektive#/media/File:Zentralperspektive_zeichnen.png

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

24

(25)

Welches Objekt ist anders als die andern?

• Farbe allein wird präattentiv wahrgenommen.

• Form allein wird präattentiv wahrgenommen.

• Kombination aus 2 Eigenschaften wird attentiv wahrgenommen.

25

a b c

(26)

Andere präattentiv wahrnehmbare Eigenschaften

26 http://visualizedd.wordpress.com/process-paragraph/

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

27

(28)

Gestaltgesetze

28

a b c

(29)

Gestaltgesetze am Werk ;-)

29

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Butz, Krüger: Mensch-Maschine-Interaktion, Kapitel 2 - Wahrnehmung Folie 32 20kHz

5kHz

20Hz 1kHz

500Hz

Amboss Hammer

Gehörnerv

Trommelfell äußerer

Gehörgang

Gehörschnecke

Steigbügel Gleichgewichtsorgan

(33)

Räumliches Hören mittels ITD und IID

33

ITD

Schall

Schatten

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Phonologische Schleife

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Studienbeiträgevergabekommission zwo eins acht null vier sechs fünf null

ei awei awwer dabba doher do owwe

ca. 2 Sekunden

(36)

Auditory Icons und Earcons

• Auditory Icons

– wie visuelle Icons

– repräsentieren ein Objekt oder einen Vorgang

– oft natürliche Sounds

• Earcons

– abstrakte Codierung mehrerer Größen – z.B. in einer Melodie

– z.B. als beschleunigte Sprache – Bedeutung muss gelernt werden

36

http://airparktoastmaster.files.wordpress.com/2010/02/bell.jpg http://creativebits.org/files/trash-osx.png

http://www.dcs.gla.ac.uk/~stephen/generalearcons/generalearcons2.shtml

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• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Physiologie des Tastsinns

38

http://www.br.de/fernsehen/br-alpha/sendungen/schulfernsehen/phaenomenal-tastsinn-sinne102~_v-image512_-6a0b0d9618fb94fd9ee05a84a1099a13ec9d3321.jpg?version=88609

http://www.cerebromente.org.br/n16/mente/large_skin.gif

(39)

Gewichtung der Sinneszellen im Gehirn

39

http://www.enzyklopaedie.ch/dokumente/tabellen_bilder_ordner/Homunculus.png

http://4.bp.blogspot.com/_BS4rvM6Q_XU/TSEFO1l2q1I/AAAAAAAAAHY/itHdaC1lwTM/s1600/homunculus.png

(40)

Propriozeption

• Propriozeption

• Kinästhesie

40 http://user.medunigraz.at/helmut.hinghofer-szalkay/XV.3.htm

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Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

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Geruchs- und Geschmackssinn

• starke emotionale Wirkung

• kann sehr facettenreich sein (mit Übung)

• nicht durch 3 „Grundgerüche“ ansteuerbar

• technisch schwer umsetzbar

42

http://www.cerebromente.org.br/n16/mente/senses1.html

(43)

Vertiefung

43

http://www.datex-perfekt.de/bewegungstalent.de/V1/uploads/Image/ampel.jpg

http://50jahreampelmann.de/wp-content/uploads/ampel-ost-deutschland.gif

http://www.gymnasium-kerpen.eu/ampel08.jpg

http://50jahreampelmann.de/wp-content/uploads/ampel-usa-figur.gif http://cdn.crn.de/thumbs/fileadmin/images/NYC_Ampel1.jpg.480x0.jpg

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Mensch-Maschine-Interaktion

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• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

Querschnitt des menschlichen Auges

Linse

Iris Fovea

Netzhaut

Sehnerv

opt. Achse

Verteilung der Sinneszellen im Auge

Stäbchen

Zapfen

Dichte der Sinneszellen

Abweichung von der optischen Achse in Grad 60 40 20 0 20 40 60 80 Eintritt des Sehnervs,

keine Zellen

Sakkaden

Empfindlichkeit der Sinneszellen für Licht

Violett Blau Türkis Grün Gelb Rot

400nm 500nm 600nm 700nm M L

S

420nm 498 534 564nm

Stäbchen

Empfindlichkeit

Wellenlänge Farbe

Zapfen

Farbenblindheit

• häufig: Rot/Grün Schwäche

• 8% der männl. Bevölkerung

• Simulation in Photoshop

• CVSimulator app https://asada.website/cvsimulator/e/

Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

– Physiologie der visuellen Wahrnehmung – Farbwahrnehmung

– Räumliches Sehen

– Attentive und präattentive Wahrnehmung – Gestaltgesetze

• Hörsinn und auditive Wahrnehmung

– Physiologie der auditiven Wahrnehmung

– Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung

• Tastsinn und Propriozeption

• Geruchs- und Geschmackswahrnehmung

Farbraum: RGB

Farbraum: HSV

Hue

(Farbton) Saturation (Farbsättigung)

Value (Farbwert, Helligkeit)

vom Spektrum zum Farbkreis

Goethes Farbkreis, Runges Farbkugel

Farbkreis nach Johannes Itten (1961)

Farbwirkung kalt und warm, hell und dunkel

warm kalt

hell

dunkel

Reine und getrübte Farben

Farbkontraste

Farbe-an-sich-Kontrast Hell-Dunkel- Kontrast

Komplementärkontrast Komplementärkontrast

Qualitätskontrast

Kalt-Warm-Kontrast

Simultankontrast

Kapitel 2 - Wahrnehmung

• Sehsinn und visuelle Wahrnehmung

Abweichung von der optischen Achse in Grad ⁶⁰ ⁴⁰ ²⁰ ⁰ ²⁰ ⁴⁰ ⁶⁰ ⁸⁰ Eintritt des Sehnervs,