Visual attention in the real world

Humans typically direct their gaze and attention at locations important for the tasks they are engaged in. By measuring the direction of gaze, the relative importance of each location can be estimated which can reveal how cognitive processes choose where gaze is to be directed. For decades, this has...

Ausführliche Beschreibung

1. Verfasser: Hart, Bernard Marius ´t
Beteiligte: Rösler, Frank, (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2011
Psychologie
Ausgabe:http://dx.doi.org/10.17192/z2011.0646
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
topic visual attention
Visuelle Aufmerksamkeit
Visuelle Wahrnehmung
action
Psychologie
features
Real world
perception
task
Handlung
spellingShingle visual attention
Visuelle Aufmerksamkeit
Visuelle Wahrnehmung
action
Psychologie
features
Real world
perception
task
Handlung
Visual attention in the real world
Menschen richten üblicherweise Blick und Aufmerksamkeit auf für ihre momentane Tätigkeit wichtige Orte. Blickrichtungsmessungen erlauben die relative Wichtigkeit jedes Ortes abzuschätzen und somit Rückschlüsse auf die grundlegenden kognitiven Prozesse, die der Auswahl der Blickrichtung unterliegen. Seit Jahrzehnten wird dies unter Laborbedingungen mit dem großen Vorteil guter Kontrollierbarkeit gemacht. Diese Arbeit untersucht visuelle Aufmerksamkeit in natürlicheren Umgebungen, um sowohl Laborergebnisse auf Realitätsnähe zu testen als auch Experimente unter realistischeren, im Labor nur schwer nachahmbaren, Bedingungen durchzuführen. Die vier Studien dieser Arbeit tragen zum Verständnis visueller Aufmerksamkeit und Wahrnehmung unter komplizierteren Bedingungen als man sie in herkömmlichen Laborexperimenten vorfindet, bei. Bottom-up-Aufmerksamkeitsmodelle sagen Aufmerksamkeit oder Blickrichtung lediglich aufgrund der optischen Reize voraus. Solche Modelle zerlegen ein Bild zuerst in unterschiedliche Merkmale, im klassischen Saliency Map Model Farb-, Luminanz- und Orientierungskontrast. Pro Merkmal wird die “Interessantheit” aller Stellen im Bild in einer sogenannten ‘conspicuity map’ (‘Auffälligkeitskarte’) erfasst. Diese werden linear zu einer Salienzkarte addiert und diese Additivität wurde in letzter Zeit in Frage gestellt. Eine Alternative wäre, für jede Stelle das Maximum aller Karten zu verwenden. Die erste Studie verwendet Veränderungen in Farb- und Luminanzkontrast an Bildern natürlicher Szenen, um die Vorhersagefähigkeit der beiden Mechanismen über menschliches Verhalten einander gegenüberzustellen. Es wird gezeigt, dass die lineare Additivität des ursprünglichen Modells am besten mit menschlichen Verhalten übereinstimmt. Da alle Annahmen des Salienzkartenmodells bis auf die Addition der Karten auf Ergebnissen physiologischer Experimente beruhen, grenzt dieser Befund zukünftige Modelle ein. Um die Realitätsnähe von Modellen visueller Aufmerksamkeit zu testen, wurde der dazu erforderliche Vergleich zwischen natürlichen und Laborbedingungen in einer zweiten Studie überprüft. In einer Bedingung wurden kopfzentrierte Filme aus der Eigenperspektive aufgenommen und simultan die Augenbewegungen gemessen, während die Teilnehmer 15 natürliche Umgebungen erkundeten (“free exploration”). Abschnitte dieser Filme wurden in zwei Laborversuchen gezeigt. Im "video replay" wurden die Abschnitte wie aufgenommen gezeigt, im “1s frame replay” wurden zufällig ausgewählte Einzelbilder für je eine Sekunde in zufälliger Reihenfolge gezeigt. Dabei gemessene Augenspuren zeigen, dass im Vergleich zur 1s-frame-replay-Bedingung die Blickwinkelverteilung der video-replay-Bedingung qualitativ ähnlicher zur free-exploration-Bedingung ist und dass die Modellsalienz die Blickwinkel während der free-exploration-Bedingung quantitativ am besten vorhersagt. Außerdem ruft das Zeigen eines neuen Einzelbilds bei der 1s-frame-replay-Bedingung eine Neuorientierung zur Mitte hervor. Folglich beeinflusst die Reizdarstellung unter Laborbedingungen Aufmerksamkeit auf eine Weise, die im echten Leben nur sehr unwahrscheinlich vorkommen wird. Die video-replay-Bedingung modelliert folglich natürliche visuelle Reize am besten. In der dritten Studie wurde auf einer örtlichen Straße (“Hirschberg”) überprüft, ob Laufen auf unregelmäßigem Terrain verlangt, mehr Aufmerksamkeit auf den Weg zu richten. Die Teilnehmer liefen dazu auf zwei Seiten dieser ansteigenden Straße; auf der gepflasterten Straße und dem angrenzenden, unregelmäßig gestuften Fußweg. Umgebung und Anweisungen an die Teilnehmer blieben gleich. Beim Laufen auf dem Fußweg wurde der Blick häufiger auf den Weg gerichtet als beim Laufen auf der Straße. Dabei waren sowohl Kopf als auch Augen auf dem Fußweg mehr nach unten orientiert als auf der Straße, während die Orientierung des Auges im Kopf auf dem gestuften Fußweg vertikal breiter verteilt war, was auf häufigere oder größere Augenbewegungen hindeutet. Dies untermauert frühere Befunde über unterschiedliche Rollen von Auge und Kopf bei der Blickausrichtung in der realen Welt. Weiterhin zeigt es, dass eine implizite Aufgabe (z.B. nicht zu stürzen) visuelle Aufmerksamkeit ebenso bestimmt wie eine explizite Aufgabe. In der letzten Studie wurde untersucht, ob Handlung Wahrnehmung beeinflusst. Dazu wurde ein zweideutiger Reiz benutzt, der entweder als im, oder als gegen den Uhrzeigersinn drehend (das ‘Perzept’) wahrgenommen wird. Mussten die Teilnehmer fortlaufend ein Manipulandum in eine vorgegebene Richtung drehen – mit oder gegen den Uhrzeigersinn – und gleichzeitig das Perzept über eine Tastatur angegeben, wurden die Perzepte nicht von den Handlungen beeinflusst. Benutzten die Teilnehmer das Manipulandum zur Anzeige des Perzeptes – entweder durch Rotieren in die gleiche oder in die entgegengesetzte Richtung – beeinflusste die Handlung die Wahrnehmung. Folglich beruht die Auflösung von Ambiguität in visuellen Reizen auf Motorsignalen, aber nur wenn diese relevant für die momentane Aufgabe sind. Durch die Verwendung natürlicher Reize, den Vergleich von Verhalten im Labor und in realer Welt, der Durchführung eines Experimentes auf der Straße sowie das Studium der Integration zweier verschiedenartiger aber alltäglicher Informationsquellen wurde Sehen unter realitätsnahen Umständen untersucht. Die Stichhaltigkeit einiger Laborergebnisse wurde überprüft und bestätigt und einige erste Schritte zur Durchführung von Experimenten unter realitätsnahen Umständen wurden getan. Beide Ansätze erscheinen vielversprechend für zukünftige Forschung.
Hart, Bernard Marius ´t
first_indexed 2011-12-19T00:00:00Z
building Fachbereich Psychologie
format Dissertation
oai_set_str_mv doc-type:doctoralThesis
ddc:150
open_access
xMetaDissPlus
title Visual attention in the real world
title_short Visual attention in the real world
title_full Visual attention in the real world
title_fullStr Visual attention in the real world
title_full_unstemmed Visual attention in the real world
title_sort Visual attention in the real world
author2 Rösler, Frank, (Prof. Dr.)
author2_role ths
institution Psychologie
last_indexed 2011-12-21T23:59:59Z
publisher Philipps-Universität Marburg
description Humans typically direct their gaze and attention at locations important for the tasks they are engaged in. By measuring the direction of gaze, the relative importance of each location can be estimated which can reveal how cognitive processes choose where gaze is to be directed. For decades, this has been done in laboratory setups, which have the advantage of being well-controlled. Here, visual attention is studied in more life-like situations, which allows testing ecological validity of laboratory results and allows the use of real-life setups that are hard to mimic in a laboratory. All four studies in this thesis contribute to our understanding of visual attention and perception in more complex situations than are found in the traditional laboratory experiments. Bottom-up models of attention use the visual input to predict attention or even the direction of gaze. In such models the input image is analyzed for each of several features first. In the classic Saliency Map model, these features are color contrast, luminance contrast and orientation contrast. The “interestingness” of each location in the image is represented in a ‘conspicuity maps’, one for each feature. The Saliency Map model then combines these conspicuity maps by linear addition, and this additivity has recently been challenged. The alternative is to use the maxima across all conspicuity maps. In the first study, the features color contrast and luminance contrast were manipulated in photographs of natural scenes to test which of these mechanisms is the best predictor of human behavior. It was shown that a linear addition, as in the original model, matches human behavior best. As all the assumptions of the Saliency Map model on the processes preceding the linear addition of the conspicuity maps are based on physiological research, this result constrains future models in their mechanistic assumption. If models of visual attention are to have ecological validity, comparing visual attention in laboratory and real-world conditions is necessary, and this is done in the second study. In the first condition, eye movements and head-centered, first-person perspective movies were recorded while participants explored 15 real-world environments (“free exploration”). Clips from these movies were shown to participants in two laboratory tasks. First, the movies were replayed as they were recorded (“video replay”), and second, a shuffled selection of frames was shown for 1 second each (“1s frame replay”). Eye-movement recordings from all three conditions revealed that in comparison to 1s frame replay, the video replay condition was qualitatively more alike to the free exploration condition with respect to the distribution of gaze and the relationship between gaze and model saliency and was quantitatively better able to predict free exploration gaze. Furthermore, the onset of a new frame in 1s frame replay evoked a reorientation of gaze towards the center. That is, the event of presenting a stimulus in a laboratory setup affects attention in a way unlikely to occur in real life. In conclusion, video replay is a better model for real-world visual input. The hypothesis that walking on more irregular terrain requires visual attention to be directed at the path more was tested on a local street (“Hirschberg”) in the third study. Participants walked on both sides of this inclined street; a cobbled road and the immediately adjacent, irregular steps. The environment and instructions were kept constant. Gaze was directed at the path more when participants walked on the steps as compared to the road. This was accomplished by pointing both the head and the eyes lower on the steps than on the road, while only eye-in-head orientation was spread out along the vertical more on the steps, indicating more or large eye movements on the more irregular steps. These results confirm earlier findings that eye and head movements play distinct roles in directing gaze in real-world situations. Furthermore, they show that implicit tasks (not falling, in this case) affect visual attention as much as explicit tasks do. In the last study it is asked if actions affect perception. An ambiguous stimulus that is alternatively perceived as rotating clockwise or counterclockwise (the ‘percept’) was used. When participants had to rotate a manipulandum continuously in a pre-defined direction – either clockwise or counterclockwise – and reported their concurrent percept with a keyboard, percepts weren’t affected by movements. If participants had to use the manipulandum to indicate their percept – by rotating either congruently or incongruently with the percept – the movements did affect perception. This shows that ambiguity in visual input is resolved by relying on motor signals, but only when they are relevant for the task at hand. Either by using natural stimuli, by comparing behavior in the laboratory with behavior in the real world, by performing an experiment on the street, or by testing how two diverse but everyday sources of information are integrated, the faculty of vision was studied in more life like situations. The validity of some laboratory work has been examined and confirmed and some first steps in doing experiments in real-world situations have been made. Both seem to be promising approaches for future research.
doi_str_mv http://dx.doi.org/10.17192/z2011.0646
edition http://dx.doi.org/10.17192/z2011.0646
contents Menschen richten üblicherweise Blick und Aufmerksamkeit auf für ihre momentane Tätigkeit wichtige Orte. Blickrichtungsmessungen erlauben die relative Wichtigkeit jedes Ortes abzuschätzen und somit Rückschlüsse auf die grundlegenden kognitiven Prozesse, die der Auswahl der Blickrichtung unterliegen. Seit Jahrzehnten wird dies unter Laborbedingungen mit dem großen Vorteil guter Kontrollierbarkeit gemacht. Diese Arbeit untersucht visuelle Aufmerksamkeit in natürlicheren Umgebungen, um sowohl Laborergebnisse auf Realitätsnähe zu testen als auch Experimente unter realistischeren, im Labor nur schwer nachahmbaren, Bedingungen durchzuführen. Die vier Studien dieser Arbeit tragen zum Verständnis visueller Aufmerksamkeit und Wahrnehmung unter komplizierteren Bedingungen als man sie in herkömmlichen Laborexperimenten vorfindet, bei. Bottom-up-Aufmerksamkeitsmodelle sagen Aufmerksamkeit oder Blickrichtung lediglich aufgrund der optischen Reize voraus. Solche Modelle zerlegen ein Bild zuerst in unterschiedliche Merkmale, im klassischen Saliency Map Model Farb-, Luminanz- und Orientierungskontrast. Pro Merkmal wird die “Interessantheit” aller Stellen im Bild in einer sogenannten ‘conspicuity map’ (‘Auffälligkeitskarte’) erfasst. Diese werden linear zu einer Salienzkarte addiert und diese Additivität wurde in letzter Zeit in Frage gestellt. Eine Alternative wäre, für jede Stelle das Maximum aller Karten zu verwenden. Die erste Studie verwendet Veränderungen in Farb- und Luminanzkontrast an Bildern natürlicher Szenen, um die Vorhersagefähigkeit der beiden Mechanismen über menschliches Verhalten einander gegenüberzustellen. Es wird gezeigt, dass die lineare Additivität des ursprünglichen Modells am besten mit menschlichen Verhalten übereinstimmt. Da alle Annahmen des Salienzkartenmodells bis auf die Addition der Karten auf Ergebnissen physiologischer Experimente beruhen, grenzt dieser Befund zukünftige Modelle ein. Um die Realitätsnähe von Modellen visueller Aufmerksamkeit zu testen, wurde der dazu erforderliche Vergleich zwischen natürlichen und Laborbedingungen in einer zweiten Studie überprüft. In einer Bedingung wurden kopfzentrierte Filme aus der Eigenperspektive aufgenommen und simultan die Augenbewegungen gemessen, während die Teilnehmer 15 natürliche Umgebungen erkundeten (“free exploration”). Abschnitte dieser Filme wurden in zwei Laborversuchen gezeigt. Im "video replay" wurden die Abschnitte wie aufgenommen gezeigt, im “1s frame replay” wurden zufällig ausgewählte Einzelbilder für je eine Sekunde in zufälliger Reihenfolge gezeigt. Dabei gemessene Augenspuren zeigen, dass im Vergleich zur 1s-frame-replay-Bedingung die Blickwinkelverteilung der video-replay-Bedingung qualitativ ähnlicher zur free-exploration-Bedingung ist und dass die Modellsalienz die Blickwinkel während der free-exploration-Bedingung quantitativ am besten vorhersagt. Außerdem ruft das Zeigen eines neuen Einzelbilds bei der 1s-frame-replay-Bedingung eine Neuorientierung zur Mitte hervor. Folglich beeinflusst die Reizdarstellung unter Laborbedingungen Aufmerksamkeit auf eine Weise, die im echten Leben nur sehr unwahrscheinlich vorkommen wird. Die video-replay-Bedingung modelliert folglich natürliche visuelle Reize am besten. In der dritten Studie wurde auf einer örtlichen Straße (“Hirschberg”) überprüft, ob Laufen auf unregelmäßigem Terrain verlangt, mehr Aufmerksamkeit auf den Weg zu richten. Die Teilnehmer liefen dazu auf zwei Seiten dieser ansteigenden Straße; auf der gepflasterten Straße und dem angrenzenden, unregelmäßig gestuften Fußweg. Umgebung und Anweisungen an die Teilnehmer blieben gleich. Beim Laufen auf dem Fußweg wurde der Blick häufiger auf den Weg gerichtet als beim Laufen auf der Straße. Dabei waren sowohl Kopf als auch Augen auf dem Fußweg mehr nach unten orientiert als auf der Straße, während die Orientierung des Auges im Kopf auf dem gestuften Fußweg vertikal breiter verteilt war, was auf häufigere oder größere Augenbewegungen hindeutet. Dies untermauert frühere Befunde über unterschiedliche Rollen von Auge und Kopf bei der Blickausrichtung in der realen Welt. Weiterhin zeigt es, dass eine implizite Aufgabe (z.B. nicht zu stürzen) visuelle Aufmerksamkeit ebenso bestimmt wie eine explizite Aufgabe. In der letzten Studie wurde untersucht, ob Handlung Wahrnehmung beeinflusst. Dazu wurde ein zweideutiger Reiz benutzt, der entweder als im, oder als gegen den Uhrzeigersinn drehend (das ‘Perzept’) wahrgenommen wird. Mussten die Teilnehmer fortlaufend ein Manipulandum in eine vorgegebene Richtung drehen – mit oder gegen den Uhrzeigersinn – und gleichzeitig das Perzept über eine Tastatur angegeben, wurden die Perzepte nicht von den Handlungen beeinflusst. Benutzten die Teilnehmer das Manipulandum zur Anzeige des Perzeptes – entweder durch Rotieren in die gleiche oder in die entgegengesetzte Richtung – beeinflusste die Handlung die Wahrnehmung. Folglich beruht die Auflösung von Ambiguität in visuellen Reizen auf Motorsignalen, aber nur wenn diese relevant für die momentane Aufgabe sind. Durch die Verwendung natürlicher Reize, den Vergleich von Verhalten im Labor und in realer Welt, der Durchführung eines Experimentes auf der Straße sowie das Studium der Integration zweier verschiedenartiger aber alltäglicher Informationsquellen wurde Sehen unter realitätsnahen Umständen untersucht. Die Stichhaltigkeit einiger Laborergebnisse wurde überprüft und bestätigt und einige erste Schritte zur Durchführung von Experimenten unter realitätsnahen Umständen wurden getan. Beide Ansätze erscheinen vielversprechend für zukünftige Forschung.
dewey-raw 150
dewey-search 150
genre Psychology
genre_facet Psychology
topic_facet Psychologie
license_str http://archiv.ub.uni-marburg.de/adm/urhg.html
publishDate 2011
era_facet 2011
language English
url http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0646/pdf/dbmth.pdf
author Hart, Bernard Marius ´t
title_alt Visuelle Aufmerksamkeit in der realen Welt
thumbnail http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0646/cover.png
spelling diss/z2011/0646 2011-12-19 Visual attention in the real world 2011-12-21 Humans typically direct their gaze and attention at locations important for the tasks they are engaged in. By measuring the direction of gaze, the relative importance of each location can be estimated which can reveal how cognitive processes choose where gaze is to be directed. For decades, this has been done in laboratory setups, which have the advantage of being well-controlled. Here, visual attention is studied in more life-like situations, which allows testing ecological validity of laboratory results and allows the use of real-life setups that are hard to mimic in a laboratory. All four studies in this thesis contribute to our understanding of visual attention and perception in more complex situations than are found in the traditional laboratory experiments. Bottom-up models of attention use the visual input to predict attention or even the direction of gaze. In such models the input image is analyzed for each of several features first. In the classic Saliency Map model, these features are color contrast, luminance contrast and orientation contrast. The “interestingness” of each location in the image is represented in a ‘conspicuity maps’, one for each feature. The Saliency Map model then combines these conspicuity maps by linear addition, and this additivity has recently been challenged. The alternative is to use the maxima across all conspicuity maps. In the first study, the features color contrast and luminance contrast were manipulated in photographs of natural scenes to test which of these mechanisms is the best predictor of human behavior. It was shown that a linear addition, as in the original model, matches human behavior best. As all the assumptions of the Saliency Map model on the processes preceding the linear addition of the conspicuity maps are based on physiological research, this result constrains future models in their mechanistic assumption. If models of visual attention are to have ecological validity, comparing visual attention in laboratory and real-world conditions is necessary, and this is done in the second study. In the first condition, eye movements and head-centered, first-person perspective movies were recorded while participants explored 15 real-world environments (“free exploration”). Clips from these movies were shown to participants in two laboratory tasks. First, the movies were replayed as they were recorded (“video replay”), and second, a shuffled selection of frames was shown for 1 second each (“1s frame replay”). Eye-movement recordings from all three conditions revealed that in comparison to 1s frame replay, the video replay condition was qualitatively more alike to the free exploration condition with respect to the distribution of gaze and the relationship between gaze and model saliency and was quantitatively better able to predict free exploration gaze. Furthermore, the onset of a new frame in 1s frame replay evoked a reorientation of gaze towards the center. That is, the event of presenting a stimulus in a laboratory setup affects attention in a way unlikely to occur in real life. In conclusion, video replay is a better model for real-world visual input. The hypothesis that walking on more irregular terrain requires visual attention to be directed at the path more was tested on a local street (“Hirschberg”) in the third study. Participants walked on both sides of this inclined street; a cobbled road and the immediately adjacent, irregular steps. The environment and instructions were kept constant. Gaze was directed at the path more when participants walked on the steps as compared to the road. This was accomplished by pointing both the head and the eyes lower on the steps than on the road, while only eye-in-head orientation was spread out along the vertical more on the steps, indicating more or large eye movements on the more irregular steps. These results confirm earlier findings that eye and head movements play distinct roles in directing gaze in real-world situations. Furthermore, they show that implicit tasks (not falling, in this case) affect visual attention as much as explicit tasks do. In the last study it is asked if actions affect perception. An ambiguous stimulus that is alternatively perceived as rotating clockwise or counterclockwise (the ‘percept’) was used. When participants had to rotate a manipulandum continuously in a pre-defined direction – either clockwise or counterclockwise – and reported their concurrent percept with a keyboard, percepts weren’t affected by movements. If participants had to use the manipulandum to indicate their percept – by rotating either congruently or incongruently with the percept – the movements did affect perception. This shows that ambiguity in visual input is resolved by relying on motor signals, but only when they are relevant for the task at hand. Either by using natural stimuli, by comparing behavior in the laboratory with behavior in the real world, by performing an experiment on the street, or by testing how two diverse but everyday sources of information are integrated, the faculty of vision was studied in more life like situations. The validity of some laboratory work has been examined and confirmed and some first steps in doing experiments in real-world situations have been made. Both seem to be promising approaches for future research. http://dx.doi.org/10.17192/z2011.0646 Menschen richten üblicherweise Blick und Aufmerksamkeit auf für ihre momentane Tätigkeit wichtige Orte. Blickrichtungsmessungen erlauben die relative Wichtigkeit jedes Ortes abzuschätzen und somit Rückschlüsse auf die grundlegenden kognitiven Prozesse, die der Auswahl der Blickrichtung unterliegen. Seit Jahrzehnten wird dies unter Laborbedingungen mit dem großen Vorteil guter Kontrollierbarkeit gemacht. Diese Arbeit untersucht visuelle Aufmerksamkeit in natürlicheren Umgebungen, um sowohl Laborergebnisse auf Realitätsnähe zu testen als auch Experimente unter realistischeren, im Labor nur schwer nachahmbaren, Bedingungen durchzuführen. Die vier Studien dieser Arbeit tragen zum Verständnis visueller Aufmerksamkeit und Wahrnehmung unter komplizierteren Bedingungen als man sie in herkömmlichen Laborexperimenten vorfindet, bei. Bottom-up-Aufmerksamkeitsmodelle sagen Aufmerksamkeit oder Blickrichtung lediglich aufgrund der optischen Reize voraus. Solche Modelle zerlegen ein Bild zuerst in unterschiedliche Merkmale, im klassischen Saliency Map Model Farb-, Luminanz- und Orientierungskontrast. Pro Merkmal wird die “Interessantheit” aller Stellen im Bild in einer sogenannten ‘conspicuity map’ (‘Auffälligkeitskarte’) erfasst. Diese werden linear zu einer Salienzkarte addiert und diese Additivität wurde in letzter Zeit in Frage gestellt. Eine Alternative wäre, für jede Stelle das Maximum aller Karten zu verwenden. Die erste Studie verwendet Veränderungen in Farb- und Luminanzkontrast an Bildern natürlicher Szenen, um die Vorhersagefähigkeit der beiden Mechanismen über menschliches Verhalten einander gegenüberzustellen. Es wird gezeigt, dass die lineare Additivität des ursprünglichen Modells am besten mit menschlichen Verhalten übereinstimmt. Da alle Annahmen des Salienzkartenmodells bis auf die Addition der Karten auf Ergebnissen physiologischer Experimente beruhen, grenzt dieser Befund zukünftige Modelle ein. Um die Realitätsnähe von Modellen visueller Aufmerksamkeit zu testen, wurde der dazu erforderliche Vergleich zwischen natürlichen und Laborbedingungen in einer zweiten Studie überprüft. In einer Bedingung wurden kopfzentrierte Filme aus der Eigenperspektive aufgenommen und simultan die Augenbewegungen gemessen, während die Teilnehmer 15 natürliche Umgebungen erkundeten (“free exploration”). Abschnitte dieser Filme wurden in zwei Laborversuchen gezeigt. Im "video replay" wurden die Abschnitte wie aufgenommen gezeigt, im “1s frame replay” wurden zufällig ausgewählte Einzelbilder für je eine Sekunde in zufälliger Reihenfolge gezeigt. Dabei gemessene Augenspuren zeigen, dass im Vergleich zur 1s-frame-replay-Bedingung die Blickwinkelverteilung der video-replay-Bedingung qualitativ ähnlicher zur free-exploration-Bedingung ist und dass die Modellsalienz die Blickwinkel während der free-exploration-Bedingung quantitativ am besten vorhersagt. Außerdem ruft das Zeigen eines neuen Einzelbilds bei der 1s-frame-replay-Bedingung eine Neuorientierung zur Mitte hervor. Folglich beeinflusst die Reizdarstellung unter Laborbedingungen Aufmerksamkeit auf eine Weise, die im echten Leben nur sehr unwahrscheinlich vorkommen wird. Die video-replay-Bedingung modelliert folglich natürliche visuelle Reize am besten. In der dritten Studie wurde auf einer örtlichen Straße (“Hirschberg”) überprüft, ob Laufen auf unregelmäßigem Terrain verlangt, mehr Aufmerksamkeit auf den Weg zu richten. Die Teilnehmer liefen dazu auf zwei Seiten dieser ansteigenden Straße; auf der gepflasterten Straße und dem angrenzenden, unregelmäßig gestuften Fußweg. Umgebung und Anweisungen an die Teilnehmer blieben gleich. Beim Laufen auf dem Fußweg wurde der Blick häufiger auf den Weg gerichtet als beim Laufen auf der Straße. Dabei waren sowohl Kopf als auch Augen auf dem Fußweg mehr nach unten orientiert als auf der Straße, während die Orientierung des Auges im Kopf auf dem gestuften Fußweg vertikal breiter verteilt war, was auf häufigere oder größere Augenbewegungen hindeutet. Dies untermauert frühere Befunde über unterschiedliche Rollen von Auge und Kopf bei der Blickausrichtung in der realen Welt. Weiterhin zeigt es, dass eine implizite Aufgabe (z.B. nicht zu stürzen) visuelle Aufmerksamkeit ebenso bestimmt wie eine explizite Aufgabe. In der letzten Studie wurde untersucht, ob Handlung Wahrnehmung beeinflusst. Dazu wurde ein zweideutiger Reiz benutzt, der entweder als im, oder als gegen den Uhrzeigersinn drehend (das ‘Perzept’) wahrgenommen wird. Mussten die Teilnehmer fortlaufend ein Manipulandum in eine vorgegebene Richtung drehen – mit oder gegen den Uhrzeigersinn – und gleichzeitig das Perzept über eine Tastatur angegeben, wurden die Perzepte nicht von den Handlungen beeinflusst. Benutzten die Teilnehmer das Manipulandum zur Anzeige des Perzeptes – entweder durch Rotieren in die gleiche oder in die entgegengesetzte Richtung – beeinflusste die Handlung die Wahrnehmung. Folglich beruht die Auflösung von Ambiguität in visuellen Reizen auf Motorsignalen, aber nur wenn diese relevant für die momentane Aufgabe sind. Durch die Verwendung natürlicher Reize, den Vergleich von Verhalten im Labor und in realer Welt, der Durchführung eines Experimentes auf der Straße sowie das Studium der Integration zweier verschiedenartiger aber alltäglicher Informationsquellen wurde Sehen unter realitätsnahen Umständen untersucht. Die Stichhaltigkeit einiger Laborergebnisse wurde überprüft und bestätigt und einige erste Schritte zur Durchführung von Experimenten unter realitätsnahen Umständen wurden getan. Beide Ansätze erscheinen vielversprechend für zukünftige Forschung. 2011 2011-09-19 urn:nbn:de:hebis:04-z2011-06468 Visuelle Aufmerksamkeit in der realen Welt opus:3986 ths Prof. Dr. Rösler Frank, Rösler, Frank, (Prof. Dr.) Philipps-Universität Marburg Hart, Bernard Marius ´t Hart Bernard Marius ´t
recordtype opus
id urn:nbn:de:hebis:04-z2011-0646
urn_str urn:nbn:de:hebis:04-z2011-06468
collection Monograph
uri_str http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0646
callnumber-raw diss/z2011/0646
callnumber-search diss/z2011/0646
callnumber-sort diss/z2011/0646
callnumber-label diss z2011 0646
callnumber-first diss
callnumber-subject diss z2011
_version_ 1563293864382431232
score 9,784723