Chromostereopsis – Wikipedia

Visuelle Täuschung, bei der der Eindruck von Tiefe in zweidimensionalen Farbbildern vermittelt wird

Blau-Rot-Kontrast, der Tiefenwahrnehmungseffekte demonstriert

3 Tiefenschichten “Flüsse, Täler & Berge”

Chromostereopsis ist eine visuelle Täuschung, bei der der Eindruck von Tiefe in zweidimensionalen Farbbildern, meist in rot-blauen oder rot-grünen Farben, vermittelt wird, aber auch mit rot-grauen oder blau-grauen Bildern wahrgenommen werden kann.^[1][2] Über solche Illusionen wird seit über einem Jahrhundert berichtet und im Allgemeinen einer Form von chromatischer Aberration zugeschrieben.^{[3][4][5][6][7]}

Die chromatische Aberration resultiert aus der unterschiedlichen Brechung von Licht in Abhängigkeit von seiner Wellenlänge, wodurch einige Lichtstrahlen im Auge vor anderen konvergieren (chromatische Längsfehler oder LCA) und/oder beim binokularen Sehen an nicht übereinstimmenden Stellen der beiden Augen lokalisiert werden located (quere chromatische Aberration oder TCA).

Chromostereopsis wird normalerweise unter Verwendung eines Targets mit roten und blauen Balken und einem achromatischen Hintergrund beobachtet. Eine positive Chromostereopsis wird gezeigt, wenn die roten Balken vor dem Blau wahrgenommen werden, und eine negative Chromostereopsis wird gezeigt, wenn die roten Balken hinter dem Blau wahrgenommen werden.^[8] Es wurden mehrere Modelle vorgeschlagen, um diesen Effekt zu erklären, der oft auf chromatische Längs- und/oder Queraberrationen zurückgeführt wird.^[6] Neuere Arbeiten führen jedoch den größten Teil des stereooptischen Effekts auf transversale chromatische Aberrationen in Kombination mit kortikalen Faktoren zurück.^[1][5][7]

Es wurde vorgeschlagen, dass Chromostereopsis evolutionäre Auswirkungen auf die Entwicklung von Augenflecken bei bestimmten Schmetterlingsarten haben könnte.

Die wahrgenommenen Unterschiede in der optischen Stärke der Farben umfassen etwa 2 Dioptrien (Blau: -1,5, Rot +0,5).^[9][10]

Der Effekt kann deutlich ausgeprägter erscheinen, wenn geeignete Bilder mit einer zur Korrektur der Kurzsichtigkeit erforderlichen Brille betrachtet werden, wobei der Effekt beim Abnehmen der Brille fast vollständig verschwindet.

Geschichte[edit]

Buntglasbeispiel für Chromostereopsis

Es wird vermutet, dass einige Glasmalerei-Künstler sich dieses Effekts bewusst waren und ihn dazu benutzten, vor- oder zurückgehende, manchmal auch als „warme“ und „kalte“ Farbbilder bezeichnet, zu erzeugen.^{[citation needed]}

Rot-Blau-Kontrast wurde in einem Goethe-Porträt verwendet

Vor über zwei Jahrhunderten wurde die Wirkung der Farbtiefenwahrnehmung erstmals von Goethe in seiner Farbenlehre festgestellt, in der er Blau als zurückweichende und Gelb/Rot als hervortretende Farbe erkannte. Er argumentierte, dass “so wie wir den hohen Himmel, die fernen Berge, als blau sehen, auf die gleiche Weise scheint ein blaues Feld zurückzutreten … (auch) Man kann auf ein perfekt gelb / rotes Feld starren, dann scheint die Farbe” in die Orgel einstechen”.^[11] Dieses Phänomen, das heute als Chromostereopsis oder stereooptischer Effekt bezeichnet wird, erklärt die visuelle Wissenschaft hinter diesem Farbtiefeneffekt und hat viele Auswirkungen auf Kunst, Medien, Evolution sowie unser tägliches Leben in der Wahrnehmung von Farben und Objekten.

Obwohl Goethe keine wissenschaftliche Begründung für seine Beobachtungen vorschlug, schlugen Bruecke und Donders in den späten 1860er Jahren erstmals vor, dass der chromostereoptische Effekt auf akkommodatives Bewusstsein zurückzuführen ist, da die Augenoptik nicht achromatisch ist und rote Objekte mehr Akkommodation benötigen, um auf die Netzhaut fokussiert zu werden . Dieser Begriff der Akkommodation könnte dann in die Wahrnehmung von Distanz übersetzt werden. Was Donders und Bruecke jedoch ursprünglich in ihrer Theorie übersehen haben, ist die Notwendigkeit der binokularen Beobachtung, um Chromostereopsis zu erzeugen. Später, als er vom akkommodativen Bewusstsein abwich, schlug Bruecke vor, dass die chromatische Aberration zusammen mit dem zeitlichen außeraxialen Effekt der Pupille den chromostereoptischen Effekt erklären kann. Diese Hypothese bildet noch heute die Grundlage für unser heutiges Verständnis der Chromostereopsis.^[11]

Im Laufe der Jahre hat die Kunstanalyse reichlich Beweise für den chromostereoptischen Effekt geliefert, aber bis vor etwa dreißig Jahren war wenig über die neurologische, anatomische und/oder physiologische Erklärung der Phänomene bekannt. 1958 stellte der niederländische Kunsthistoriker De Wilde beispielsweise fest, dass bei der Analyse des Gemäldes “Der Dichter Rensburg” des kubistischen Malers Leo Gestel, anstatt herkömmliche abgestufte Tiefenhinweise zu verwenden, “Wenn Sie Violett neben Gelb oder Grün neben Orange setzen, das Violett und der grüne Rückzug. Im Allgemeinen treten die warmen Farben nach vorne und die kühlen Farben zurück”.^[11] In diesem Sinne verleiht der chromostereoptische Effekt Formen Plastizität und ermöglicht eine Tiefenwahrnehmung durch Farbmanipulation.

Binokulare Natur der Chromostereopsis[edit]

Schematische Darstellung des menschlichen Auges

Die binokulare Natur der Chromostereopsis wurde von Bruecke entdeckt und ergibt sich aus der Lage der Fovea relativ zur optischen Achse. Die Fovea liegt temporär zur optischen Achse und die Sehachse verläuft daher mit nasaler horizontaler Exzentrizität durch die Hornhaut, was bedeutet, dass der für die Fovea gemittelte Strahl eine prismatische Abweichung erfahren muss und somit einer chromatischen Dispersion unterliegt. Die prismatische Abweichung ist in jedem Auge in entgegengesetzte Richtungen, was zu entgegengesetzten Farbverschiebungen führt, die zu einer Verschiebung der stereooptischen Tiefe zwischen roten und blauen Objekten führen. Das exzentrische foveale rezeptive System arbeitet zusammen mit dem Stiles-Crawford-Effekt in entgegengesetzte Richtungen und hebt sich grob auf, was eine weitere Erklärung dafür bietet, warum Probanden Farbstereoskopie “gegen die Regel” zeigen (eine Umkehrung der erwarteten Ergebnisse).^[11]

Bild, das vier verschiedene Tiefenebenen zeigen kann. Von nah bis fern: Rot, Gelb, Grün und Blau.

Umkehreffekt[edit]

Beweise für den stereooptischen Effekt sind oft recht einfach zu erkennen. Wenn beispielsweise Rot und Blau in einer dunklen Umgebung nebeneinander betrachtet werden, sehen die meisten Menschen das Rot als “schwebend” vor dem Blau. Dies gilt jedoch nicht für alle, da manche das Gegenteil sehen und andere überhaupt keine Wirkung. Dies ist der gleiche Effekt, den sowohl Goethe als auch De Wilde in ihren Beobachtungen angedeutet hatten. Während die meisten Menschen Rot als “schwebend” vor Blau betrachten, erleben andere eine Umkehrung des Effekts, bei dem sie Blau vor dem Rot schweben sehen, oder gar keinen Tiefeneffekt. Diese Umkehrung mag zwar die Chromostereopsis diskreditieren, aber sie kann nicht, wie ursprünglich von Einthoven vorgeschlagen, durch eine Erhöhung der Wirkung und anschließende Umkehrung durch Blockierung der exzentrischen Position der Pupille in Bezug auf die optische Achse erklärt werden.^[11]

Die vielfältige Natur des chromostereoptischen Effekts liegt daran, dass der Farbtiefeneffekt eng mit wahrnehmungsbezogenen und optischen Faktoren verflochten ist. Mit anderen Worten, weder die optischen noch die wahrnehmungsbezogenen Faktoren können bei Sonneneinstrahlung zur Erklärung der Chromostereopsis herangezogen werden. Diese multifaktorielle Komponente der Chromostereopsis bietet eine Erklärung für die Umkehrung des Effekts bei verschiedenen Menschen mit den gleichen visuellen Hinweisen.^[2]

Umkehreffekt durch weißen Hintergrund

Ein weiterer interessanter Umkehreffekt wurde 1928 von Verhoeff beobachtet, bei dem die roten Balken als weiter entfernt und die blauen Balken als hervorstehend wahrgenommen wurden, wenn die Balken auf weißem Hintergrund statt auf schwarzem Hintergrund gepaart wurden. Verhoeff schlug vor, diese paradoxe Umkehrung anhand der Luminanzkonturen der Pupille zu verstehen (siehe: Illusory Contours). Die Pupille weist Linien mit konstanter Leuchtdichte auf, wobei jede nachfolgende Linie eine Verringerung der Effizienz um 25% markiert. Um 1998 bestätigten Winn und Mitarbeiter Verhoeffs Interpretation dieser Umkehrung durch Experimente auf unterschiedlichen farbigen Hintergründen.^[11] Andere Untersuchungen haben auch vorgeschlagen, dass Änderungen des Randkontrasts zu einer Farbtiefenumkehr beim Wechsel von schwarzem zu weißem Hintergrund führen könnten.^[2]

Im Jahr 1933 entdeckten Stiles und Crawford, dass sich die Lichtempfindlichkeit der Fovea für Strahlen, die durch die Mitte der Pupille in das Auge eintreten, gegenüber Strahlen, die aus den peripheren Regionen eintreten, signifikant unterscheidet. Sie beobachteten, dass die übliche Regel „Intensität multipliziert mit Blende“ beim fovealen Sehen nicht galt und dass Strahlen, die über periphere Regionen der Pupille in das Auge eindrangen, etwa um den Faktor fünf weniger effizient waren. Dieser Effekt ist heute als Stiles-Crawford-Effekt bekannt und hat auch Auswirkungen auf den umgekehrten chromostereoptischen Effekt.^[11]

Rechtecke mit rot-blauem Farbkontrast

1885 schlug Einthoven eine Theorie vor, die besagt: “Das Phänomen (Chromostereopsis) ist auf chromatische Vergrößerungsunterschiede zurückzuführen, denn da beispielsweise blaue Strahlen von den Augenmedien stärker gebrochen werden als rote Strahlen, liegen ihre Brennpunkte nicht nur an unterschiedlichen” (chromatische Aberration), sondern bilden unterschiedliche Winkel mit der optischen Achse und stimulieren so unterschiedliche Punkte. Daraus folgt, dass Personen mit zeitlich exzentrischen Pupillen Rot vor Blau sehen, während bei nasal exzentrischen Pupillen das Relief umgekehrt ist.”^[12] Einthoven erklärte zuerst die chromatische Aberration im Auge, was bedeutet, dass die Augen nicht alle Farben gleichzeitig fokussieren. Je nach Wellenlänge variiert der Brennpunkt in den Augen. Er kam zu dem Schluss, dass der Grund, warum Menschen Rot vor Blau sehen, darin besteht, dass Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auf verschiedene Teile der Netzhaut projiziert wird. Bei binokularem Sehen entsteht eine Disparität, die eine Tiefenwahrnehmung verursacht. Da Rot zeitlich fokussiert ist, scheint es vorne zu liegen. Beim monokularen Sehen wird dieses Phänomen jedoch nicht beobachtet.^[12]

Bruecke widersprach jedoch Einthovens Theorie mit der Begründung, dass nicht alle Menschen Rot näher als Blau sehen. Einthoven erklärte, dass diese negative Chromostereopsis wahrscheinlich auf exzentrisch positionierte Pupillen zurückzuführen ist, da eine Verschiebung der Pupille die Position ändern kann, wo Lichtwellenlängen im Auge fokussieren. Die negative Chromostereopsis wurde von Allen und Rubin weiter untersucht, die vorschlugen, dass eine Änderung des Winkels zwischen dem Pupillenzentrum und der Sehachse die Richtung der Chromostereopsis ändern kann. Liegt das Pupillenzentrum temporär zur Sehachse, erscheint Rot näher. Der umgekehrte Effekt wird beobachtet, wenn das Pupillenzentrum nasal zur Sehachse liegt.^[11]

Stiles-Crawford-Effekt[edit]

Neuere Forschungen haben versucht, die Grundlage für die traditionelle chromostereoptische Theorie zu erweitern, einschließlich der Arbeiten von Stiles und Crawford. Im Jahr 1933 entdeckten Stiles und Crawford zufällig, dass sich die Lichtempfindlichkeit für Strahlen, die durch das Zentrum eintreten, von denen unterscheidet, die aus den peripheren Regionen des Auges eintreten. Die Effizienz der Strahlen ist geringer, wenn die Strahlen über den peripheren Bereich eintreten, da sich die Form der Zapfenzellen, die die einfallenden Quanten sammeln, von den Zapfenrezeptoren im Zentrum des Auges unterscheidet. Dieser Effekt kann je nach Position der Pupille sowohl eine positive als auch eine negative Chromostereopsis verursachen. Wenn die Pupille auf der optischen Achse zentriert ist, verursacht dies eine positive Chromostereopsis. Liegt die Pupille jedoch deutlich außerhalb der optischen Achse, kommt es zu einer negativen Chromostereopsis. Da die meisten Menschen einen Punkt maximaler Lichtausbeute haben, der außerhalb der Mitte liegt, haben die Stiles-Crawford-Effekte im Allgemeinen antagonistisch chromostereoptische Effekte. Anstatt Rot vor Blau zu sehen, wird Blau vor Rot gesehen und der Effekt wird umgekehrt. Der Stiles-Crawford-Effekt erklärt auch, warum die positive Chromostereopsis verringert wird, wenn die Beleuchtung verringert wird. Bei geringerer Beleuchtung vergrößert die Erweiterung der Pupille die periphere Pupillenregion und erhöht daher die Größe des Stiles-Crawford-Effekts.^[11]

Chromatische Abweichung[edit]

Vergleich eines idealen Bildes eines Rings (1) und eines mit nur axialer (2) und nur transversaler (3) chromatischer Aberration

Es wird angenommen, dass die stereoptische Tiefenwahrnehmung, die aus zweidimensionalen roten und blauen oder roten und grünen Bildern erhalten wird, hauptsächlich durch optische chromatische Aberrationen verursacht wird.^[1] Chromatische Aberrationen werden als Arten von optischen Verzerrungen definiert, die als Folge von Brechungseigenschaften des Auges auftreten. Jedoch andere [optical] Faktoren, Bildeigenschaften und Wahrnehmungsfaktoren spielen auch bei Farbtiefeneffekten unter natürlichen Betrachtungsbedingungen eine Rolle. Darüber hinaus können auch Textureigenschaften des Stimulus eine Rolle spielen.^[2]

Newton wies erstmals 1670 das Vorhandensein der chromatischen Aberration im menschlichen Auge nach. Er beobachtete, dass isolierte einfallende Lichtstrahlen, die auf eine lichtundurchlässige Karte in der Nähe des Auges gerichtet sind, schräg auf die brechenden Oberflächen des Auges treffen und daher stark gebrochen werden. Da die Brechungsindizes (siehe: Brechungsindex) umgekehrt mit der Wellenlänge variieren, werden blaue Strahlen (kurze Wellenlängen) stärker gebrochen als rote Strahlen (lange Wellenlängen). Dieses Phänomen wird als chromatische Dispersion bezeichnet und hat wichtige Auswirkungen auf die optische Leistung des Auges, einschließlich des stereooptischen Effekts. Newton stellte beispielsweise fest, dass eine solche chromatische Dispersion dazu führt, dass die Kanten eines weißen Objekts mit Farbe verfärbt werden.^[13]

Moderne Berichte über chromatische Aberrationen unterteilen chromatische Aberrationen des Auges in zwei Hauptkategorien; Farblängsfehler (LCA) und Farbquerfehler (TCA).^[13]

Farbliche Längsaberration[edit]

Vergleich der chromatischen Aberration: Das obere Bild zeigt ein Foto, das mit einem eingebauten Objektiv einer Digitalkamera (Sony V3) aufgenommen wurde. Unteres Foto, aufgenommen mit der gleichen Kamera, aber mit zusätzlichem Weitwinkelobjektiv. Der Aberrationseffekt ist an den dunklen Rändern (insbesondere rechts) sichtbar.

Die Ökobilanz ist definiert als die “Variation der Fokussierleistung des Auges für verschiedene Wellenlängen”.^[13] Dieser chromatische Unterschied variiert von etwa 400 nm bis 700 nm über das sichtbare Spektrum.^[13] Bei der Ökobilanz führen die Brechungseigenschaften des Auges dazu, dass Lichtstrahlen kürzerer Wellenlängen, wie z. B. Blau, vor längerwelligen Farben konvergieren.

Farbige Queraberration[edit]

TCA ist definiert als die Winkeländerung zwischen den gebrochenen Hauptstrahlen für verschiedene Wellenlängen. Hauptstrahlen beziehen sich in diesem Fall auf Strahlen von einer Punktquelle, die durch das Zentrum der Pupille geht. Im Gegensatz zur LCA hängt die TCA von der Objektposition im Gesichtsfeld und der Pupillenposition im Auge ab. Die Objektposition bestimmt den Einfallswinkel der ausgewählten Strahlen. Nach dem Snellschen Brechungsgesetz bestimmt dieser Einfallswinkel anschließend den Betrag der chromatischen Dispersion und damit den Ort der Netzhautbilder für verschiedene Lichtwellenlängen.^[13] Bei der TCA werden während der binokularen Betrachtung unterschiedliche Lichtwellenlängen in nicht korrespondierenden Netzhautpositionen jedes Auges verschoben. Der chromostereoptische Effekt wird im Allgemeinen auf den interokularen Unterschied der TCA zurückgeführt. Farbbedingte Tiefeneffekte durch TCA können nur in Bildern wahrgenommen werden, die achromatische Informationen und eine einzelne nicht-unbunte Farbe enthalten.^[2] Die Amplitude der wahrgenommenen Tiefe in einem Bild aufgrund des stereooptischen Effekts kann aus der Menge des induzierten TCA vorhergesagt werden. Mit anderen Worten, wenn der Pupillenabstand von der fovealen achromatischen Achse vergrößert wird, nimmt auch die wahrgenommene Tiefe zu.

Auswirkungen chromatischer Aberrationen[edit]

Farbige Längs- und Queraberrationen wirken zusammen, um die Bildqualität der Netzhaut zu beeinflussen. Außerdem ist die Pupillenverschiebung von der Sehachse kritisch, um die Größe der Aberration unter natürlichen Betrachtungsbedingungen zu bestimmen.^[13] Wenn bei der Chromostereopsis die Pupillen der beiden Augen zeitlich von der Sehachse entfernt sind, schneiden blaue Strahlen von einer Punktquelle die Netzhaut auf der nasalen Seite von roten Strahlen von derselben Quelle. Diese induzierte okulare Disparität lässt blaue Strahlen scheinen von einer weiter entfernten Quelle zu kommen als rote Strahlen.

Evolutionäre Bedeutung[edit]

Zitrus Schwalbenschwanz Papilio Demodocus

Chromostereopsis kann auch evolutionäre Auswirkungen auf Räuber und Beute haben, was ihr historische und praktische Bedeutung verleiht. Ein möglicher Beweis für die evolutionäre Bedeutung der Chromostereopsis ist die Tatsache, dass sich die Fovea in den seitlichen Augen gejagter Tiere so entwickelt hat, dass sie einen sehr großen Winkel zwischen der optischen Achse und der Sehachse aufweist, um zumindest ein binokulares Sehfeld zu erreichen. Bei diesen gejagten Tieren dienen ihre Augen dazu, Raubtiere zu erkennen, was ihre seitliche Position erklärt, um ihnen ein volles Panorama-Sichtfeld zu geben. Im Gegensatz dazu ist diese beobachtete foveale Entwicklung bei Raubtieren und bei Primaten entgegengesetzt. Raubtiere und Primaten sind in erster Linie auf das binokulare Sehen angewiesen, und daher haben sich ihre Augen so entwickelt, dass sie frontal ausgerichtet sind. Der Winkel zwischen ihrer optischen und visuellen Achse kann daher auf fast vernachlässigbare Werte reduziert werden, beim Menschen um etwa fünf Grad).^[11]

Schmetterlinge haben möglicherweise auch den evolutionären Vorteil der Chromostereopsis genutzt, um unverwechselbare “Augen” -Muster zu entwickeln, die auf ihren Flügeln präsentiert werden. Diese Augenflecken können aufgrund ihres Farbmusters nach vorne oder zurückweichend erscheinen, was den Effekt von hervorstehenden bzw. zurückweichenden Augen erzeugt. Die natürliche Auslese könnte diese Farb- und Texturschemata entwickelt haben, weil sie die Illusion von hervorstehenden oder zurückweichenden Augen von viel größeren Organismen als dem tatsächlichen Schmetterling erzeugt und potenzielle Raubtiere in Schach hält.^[2]

Ein weiteres evolutionäres Beispiel für Chromostereopsis stammt von Tintenfischen. Es wurde vorgeschlagen, dass Tintenfische die Entfernung von Beutetieren über Stereopsis schätzen. Weitere Hinweise deuten darauf hin, dass ihre Wahl der Tarnung auch auf die visuelle Tiefe basierend auf farbinduzierten Tiefeneffekten empfindlich ist.^[14]

Testmethoden[edit]

Viele verschiedene Testmethoden wurden verwendet, um die Auswirkungen der Chromostereopsis auf die Tiefenwahrnehmung beim Menschen zu untersuchen. Der technologische Fortschritt hat genaue, effiziente und schlüssigere Tests in Bezug auf die Vergangenheit ermöglicht, bei der Einzelpersonen das Vorkommnis lediglich beobachteten.

Bei einem Verfahren wurden fünfundzwanzig Kontrollpersonen unter Verwendung von farbbasierten Tiefeneffekten durch die Verwendung von fünf verschiedenfarbigen Quadratpaaren getestet. Die verschiedenen Farben waren Blau, Rot, Grün, Cyan und Gelb. Die Probanden wurden in einen dunklen Raum gebracht und die farbigen quadratischen Stimuli wurden jeweils 400 Millisekunden lang präsentiert, und während dieser Zeit wurden die Probanden gebeten, entweder das rechte oder linke Quadrat zu beachten (gleichmäßig über die Probanden verteilt). Mit einem Joystick zeigte der Proband an, ob sich das Quadrat hinter, vor oder in derselben Ebene wie sein Paar befand. Je länger die Wellenlänge der Farbe ist, desto näher sollte sie nach der Theorie vom Beobachter bei positiver Chromostereopsis wahrgenommen werden. Mit einer längeren Wellenlänge als die anderen Farben sollte Rot am nächsten erscheinen. Um diesen Effekt zu verstärken, setzten die Probanden ChromaDepth-Gläser mit Blaze-Grating auf, die eine Prismenstruktur enthalten, um das Licht in einem Winkel von etwa 1° zu brechen, und wurden erneut getestet.^[15]

Die Verwendung von Elektroden zum Testen der Gehirnaktivität ist eine weitere, relativ neue Methode, um auf Chromostereopsis zu testen. Diese Testform verwendet EEG-Aufzeichnungen von visuell evozierten Potentialen durch die Verwendung von Elektroden. In einem Experiment wurden den Probanden unterschiedliche Reize bezüglich des Farbkontrasts gezeigt und wie zuvor nach seiner Tiefe gefragt. Die an den Probanden angebrachten Elektroden sammelten anschließend während des Experiments Daten.^[15]

Eine andere routinemäßig verwendete Technik testet das Ausmaß der chromatischen Aberration des Subjekts. In einem solchen Experiment maßen vor den Augen der Versuchsperson platzierte Schlitze die chromatische Dispersion der Augen als Funktion des Abstands der Schlitze. Prismen vor den Augen bestimmten die Trennung von Seh- und Nullachse. Das Produkt dieser getrennten Messungen sagte die scheinbare Tiefe voraus, die mit Vollpupillenstereoskopie erwartet wird. Die Übereinstimmung mit den erwarteten Ergebnissen war gut und lieferte zusätzliche Beweise dafür, dass die Chromostereopsis von der chromatischen Dispersion abhängt.^[16]

Andere experimentelle Techniken können verwendet werden, um auf umgekehrte Chromostereopsis zu testen, ein Vorkommen, das von einer Minderheit der Bevölkerung beobachtet wird. Die Richtung der Chromostereopsis kann umgekehrt werden, indem beide künstlichen Pupillen in nasaler oder temporaler Richtung in Bezug auf die Zentren der natürlichen Pupillen bewegt werden. Eine nasale Bewegung der künstlichen Pupillen induziert eine Blau-vor-Rot-Stereopsis und eine zeitliche Bewegung hat den gegenteiligen Effekt. Dies liegt daran, dass das Verschieben der Pupille die Position der optischen Achse ändert, nicht jedoch die der Sehachse, wodurch sich das Vorzeichen der chromatischen Queraberration ändert. Daher gehen Änderungen der Größe und des Vorzeichens der transversalen chromatischen Aberration, die durch eine Änderung des seitlichen Abstands zwischen kleinen künstlichen Pupillen verursacht werden, von äquivalenten Änderungen der Chromostereopsis einher ^[17]

Aktuelle Forschung[edit]

Während viele physiologische Mechanismen, die Chromostereopsis verursachen, entdeckt und erforscht wurden, gibt es noch offene Fragen. Viele Forscher glauben beispielsweise, dass die Chromostereopsis durch die Kombination mehrerer Faktoren verursacht wird. Aus diesem Grund haben einige der neueren Forschungen versucht zu untersuchen, wie die unterschiedliche Lumineszenz des Hintergrunds und die unterschiedliche Lumineszenz von roter und blauer Farbe den chromostereoptischen Effekt beeinflussen.^[12]

Darüber hinaus haben frühere Studien einen psychophysischen Ansatz zur Untersuchung der Chromostereopsis verfolgt, um sie als Wahrnehmungseffekt zu dokumentieren und ihre optischen Mechanismen zu beobachten. Bis vor kurzem hatte jedoch keine Studie die neurophysiologischen Grundlagen der Chromostereopsis untersucht.^[15]

Die neueste neurophysiologische Studie von Cauquil et al. beschreibt V1- und V2-Farbbevorzugungszellen als Kodierung lokaler Bildeigenschaften (wie binokulare Disparität) bzw. Oberflächeneigenschaften einer 3D-Szene. Die Studie von Cauquil et al. weist auf der Grundlage von Elektrodenstimulationsergebnissen darauf hin, dass sowohl die dorsalen als auch die ventralen Bahnen im Gehirn an der chromostereoptischen Verarbeitung beteiligt sind. Diese Studie kam auch zu dem Schluss, dass die Chromostereopsis in den frühen Stadien der visuellen kortikalen Verarbeitung beginnt, zuerst in der okzipito-parietalen Region des Gehirns, gefolgt von einem zweiten Schritt im rechten Parietalbereich und in den Schläfenlappen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Aktivität in der rechten Hemisphäre, die für die kortikale 3D-Verarbeitung dominant ist, größer ist, was darauf hindeutet, dass die Chromostereopsis ein aufgabenabhängiger Top-Down-Effekt ist. Insgesamt umfasst die Chromostereopsis kortikale Bereiche, die der Tiefenverarbeitung sowohl für monokulare als auch für binokulare Hinweise zugrunde liegen.^[15]

Verweise[edit]