3D-Wahrnehmung in einer zweidimensionalen Welt

Hier erkläre ich meine philosophischen Überlegungen zur visuellen Wahrnehmung; warum das Betrachtete sich auf zwei Dimensionen reduzieren lässt.

Grundannahme: Realität ist das, was vor und nicht nach der Informationsverarbeitung im Gehirn passiert. Deshalb ist das Ziel dieser Uminterpretation der visuellen Wahrnehmung, in erster Linie, die grundlegendste gehirninterne Umwandlung eines 2D-Bildes in ein 3D-Bild zu ignorieren und die Welt in zwei Dimensionen, so wie sie am Auge ankommt, zu betrachten.

Visuelle Variabilität wahrgenommener Bilder

Kneift man die Augen zusammen oder schaut z.B durch irgendein durchsichtiges Kristallglas, dann verändert sich der visuell wahrgenommene Ausschnitt der Welt. Ich habe mich immer früher gefragt, wie ein einziger Mensch, durch eine einzige Aktion, nämlich das Zusammenkneifen der Augen, die ganze visuelle Welt verändern kann?! Die mir erscheinende Gestalt der Objekte ist offensichtlich nicht in Objekten selbst verankert, sondern in den übertragenen Lichtsignalen; die vom visuellen Sinnesorgan (Endfilter) - nachdem das Licht den Raum zwischen dem Sinnesorgan und dem betrachteten Objekt durchdrungen hat - empfangen werden. Die Gestalt der Objekte scheint also variabel zu sein. Eine variable Gestalt, die sich scheinbar aus der Ferne instantan modifizieren lässt. Aus dieser Überlegung heraus, kann der betrachtete Ausschnitt der Welt - von mehreren Subjekten, mit unterschiedlichsten Filtern betrachtet, zur gleichen Zeit, verschiedene visuelle Gestalten aufweisen. Der Spruch, alles sei subjektiv trifft hier genau auf den Punkt.

Schließt oder verdeckt man die Augen, so erkennt man keine separaten Objekte mehr, sondern nimmt eher ein homogenes, einfarbiges Bild wahr. Ein berechtigter Einwand wäre zu fragen, was die Welt bei deren Betrachtung mit offenen Augen, realer macht, als bei Betrachtung mit verdeckten Augen? Was ist, wenn das Auge selbst eine Verdeckung darstellt? Durch die Variabilität der Welterscheinung hat jedes einzelne Subjekt die Möglichkeit sich für beliebige, selbst-kreierte visuelle Realitäten zu entscheiden, die sehr wohl ihre Daseinsberechtigung haben. Ein möglicher Grund, weshalb wir die Bilder von offenen Augen realer empfinden, als die Bilder von geschlossenen Augen, ist die Tatsache, dass wir - im wahrsten Sinne des Wortes - das ganze Leben lang mit offenen Augen durch die Welt gehen. Wir haben alle relativ gleiche biologischen Sinnesorgane von der Natur erhalten, weshalb ein beinahe absoluter Konsens über die Eindeutigkeit visueller Wahrnehmung besteht; was zum Beispiel die Existenz der wissenschaftlichen Beobachtung überhaupt ermöglicht. Würden aber Katzen, Hunde und andere Tiere, die mit anderer Visualwahrnehmung ausgestattet sind, jemals mit unserer menschlichen Sicht einverstanden sein?

Wie lässt sich nun die Variabilität wahrgenommener Bilder umgehen und stattdessen ein einheitliches visuelles Bild bei allen Subjekten (Tiere eingeschlossen) herstellen? Dazu müssen wir uns Folgendes deutlich machen: aufgrund der Absorption bestimmter Lichtfrequenzen durch Materie, wird das Bild nur mit emittierten bzw. reflektierten Lichtwellenlängen, die ins Auge eingedrungen sind, konstruiert. Unser Gehirn entwickelt also Bilder aus dem abgesonderten Rest, der außerdem beim Überwinden des nicht leeren Raums sich verändern kann. Daraus könnte man wieder den Schluss ziehen, dass das, was wir sehen, nicht dem entspricht, was betrachtete Objekte farbenmäßig verkörpern.

Verdeutlichen wir den Sachverhalt nochmal, indem wir eine Lichtquelle nehmen, die kontinuierliches Lichtspektrum \( L \) aussendet. Das Licht fällt auf eine Platte, die alle Wellenlängen absorbiert; außer einer bestimmten Wellenlänge \( \lambda{1} \). Was wir im Endeffekt wahrnehmen, ist nicht das von der Materie "Aufgenommene", sondern das "Abgestoßene". Die Platte ist -farbenmäßig - nicht \( \lambda{1} \); sie ist \( {L} - \lambda{1} \). Sie ist jede einzelne Wellenlänge, die nicht am Auge ankommt. Um nun die Homogenität der Wahrnehmung zu gewährleisten; aber auch der wahren Gestalt von Objekten näher zu kommen, müssen absorbierte und nicht emittierte Wellenlängen betrachtet werden. Wir sollten uns von der Illusion lösen, dass das, was am Auge ankommt, eine tatsächliche Projektion der fernen Objekte darstellt. Eine Projektion, die sich leicht durch irgendwelche Filter (z.B. durch den nicht leeren Raum oder geschlossene Augen) modifizieren lässt...Durch die Betrachtung der Absorptions- und nicht der Emissionsspektren, werden unterschiedliche visuelle Wahrnehmungen aller Subjekte irrelevant.

Dreidimensionale Wahrnehmung in einer 2D-Welt

So wie ein gezeichnetes 3D-Bild ist unsere Welt ebenfalls eine Zeichnung - versehen mit einem Abstand, wobei er nach dieser Interpretation keine Translation entlang drei Dimensionen darstellt. Genaue Definition des Abstandes in einer zweidimensionalen Welt ist im Artikel zur Dimensionsreduzierung zu finden.

Erfahrungsgekoppelte Dreidimensionalität

Würfel-Experiment
Bild 2: In Dreiecke zerteilter Kuchen oder Würfel?

Im Bild 2 siehst du entweder aneinanderhaftende Dreiecke oder einen 3D-Würfel. Was wäre dir als erstes in den Sinn gekommen? In einem Experiment muss überprüft werden, ob ein zuvor noch nie oder selten gesehenes Gebilde zuallererst als zweidimensional (z.B. aneinanderhaftende Dreiecke) oder als dreidimensional (z.B. Würfel) vom Probanden beschrieben wird. Das betrachtete Objekt sollte im dunklen Raum, wo nur das Objekt zu sehen ist, beschrieben werden. Perfekt dafür wären nicht gezeichnete, sondern reale Objekte, die den gleichen Effekt verursachen, wie das gezeigte Beispiel. Außerdem dürfen Probanden nicht vom Ziel des Experiments o.Ä. erfahren, da damit ihre Erfahrung bezüglich des unbekannten Objekts erweitert wird. Eine "Was siehst du?"-Frage würde genügen. Wenn der Proband das (reale) Objekt zweidimensional beschreibt, dann ist es ein deutliches Zeichen dafür, dass dreidimensionale Wahrnehmung an die Erfahrung des Probanden gekoppelt ist, sprich: ohne Information, dass das Objekt auch dreidimensional betrachtet werden kann, ist seine Dreidimensionalität nicht direkt wahrnehmbar.

Auch bei monokularer Wahrnehmung, sprich: beim Schließen eines Auges, um stereoskopisches Sehen zu verhindern (was einer "Hardware-Beeinträchtigung" gleicht), verschwindet die Dreidimensionalität nicht - die Erfahrung lässt es nicht zu. Die Fähigkeit der Abschätzung von Abständen wird dabei erschwert. Wird der Abstand neuinterpretiert; wenn man ihm z.B. keine dritte Dimension mehr zuschreibt, bleibt die Wahrnehmung, so wie sie am Auge ankommt - zweidimensional. Annahme: Binokulare Wahrnehmung dient ausschließlich der besser Abschätzung von Abständen in einer zweidimensionalen Welt. Der Abstand sich zweier überlagernder Objekte z.B., kann nur durch das Kennen von betrachteten Objekten abgeschätzt werden. Ob sich der Mond hinter dem Berg befindet oder zum Berg dazugehört, klärt sich erst dann, wenn man zuvor beide Objekte unabhängig voneinander in Erfahrung gebracht hat. Was ist aber ein Objekt?

Objekt - (bezüglich visueller 2D-Wahrnehmung) ist eine subjektive Summe bestimmter, von der Perspektive abhängiger Bereiche im Sichtfeld, die mittels gehirninterner Prozesse als zusammengehörig betrachtet werden.

Ein perspektivisch betrachteter Würfel, dessen Seiten unterschiedliche Farben aufweisen, wird vom Betrachter auch als farbiges, einzelnes Objekt namens Würfel interpretiert. Wird aber der gleiche Würfel so aufgestellt, dass nur eine seiner Seiten (z.B. in rot) zu sehen ist, wird er als roter Würfel oder als rotes Quadrat bezeichnet. Ohne Variation der Perspektiven ist es nicht möglich zu sagen, ob rotes Quadrat zum farbigen Würfel gehört oder nicht. Annahme: Bestimmte Ausschnitte des Sichtfeldes - unterschiedlichster Gestalt, Farbe und Helligkeit - werden erst dann zu einem einzelnen Objekt zusammengefasst, wenn der Betrachter alle für das Gehirn notwendigen Variationen des Objekts in Erfahrung gebracht hat.

Stellt man sich nun philosophische Fragen wie: Ist das Objekt immer noch dasselbe Objekt, wenn es seine Farbe ändert, es nass gemacht und mit Deo besprüht wird? Dadurch ändern sich schließlich seine Eigenschaften: Sein Emissionsspektrum, seine Oberflächenstruktur, sein Geruch. Aus rein materieller Sicht kann es nicht mehr dasselbe Objekt sein. Zählen etwa nur die "inneren Werte" (atomare Struktur)? Dann schmelzen wir es! Wird dann die Pfütze immer noch dasselbe Objekt darstellen? Man muss sich klar machen, dass Objekte - allein schon wegen der sich bewegenden Atome - zeitlich variabel sind.

Variable Objektgrößen

Abschätzung einer unbekannten Größe, kann nur zustande kommen, wenn das betrachtete Objekt nicht allzu weit entfernt ist und weitere Objekte als Hilfsmittel in Sicht sind. Um diese Behauptung zu überprüfen, müssen Probanden die Größen für sie unbekannter Gegenstände im komplett dunklen Raum, wo nichts außer dem Gegenstand zu sehen ist, abschätzen. Dabei muss ein ausreichender Abstand des Objekts zum Probanden gewählt werden, da ein kleinerer Abstand zum Auge, die Abschätzung von Größen erleichtert. Deshalb wäre es sinnvoll das Experiment auch mal in unterschiedlichen Abständen durchzuführen. Danach müssen Probanden ihre Abschätzungen bei belichtetem Raum voller bekannter Objekte, überdenken. Wenn die Behauptung stimmt, müssen sich die im dunklen Raum gemachte Abschätzungen von denjenigen bei belichtetem Raum unterscheiden. Demnach würde ein näheres Objekt größer empfunden werden als ein sich weiter weg befindendes, gleiches Objekt; obwohl nach der üblichen Interpretation der visuellen Realität dasselbe Objekt eine Größenkonstanz aufweisen muss - unabhängig von seiner Entfernung. Wenn jedoch weder Entfernung noch andere zum Vergleichen bekannte Objekte als Hilfsinformation zur Abschätzung vorhanden sind (was einer teilweise abgeschalteten Erfahrung entspricht), wird Größe ein und desselben Objekts in Abhängigkeit vom Abstand zum Beobachter sein. Die Größe eines Objekts ist nicht absolut: \(l(y)\). Mit \(l\): Länge bzw. Abmessung und \(y\): Abstand des Objekts zum Beobachter. Man könnte sich fragen, ob eine nicht-absolute Größe des Objekts, etwas mit der Bemessung eines Quantenobjekts zu tun hat, die den gemessenen Wert nicht misst, sondern erzeugt...

Größenkonstanz setzt voraus, dass das Messgerät und das zu bemessene Objekt im gleichen Abstand sind. Der Betrachter geht von der Größenkonstanz aus, wenn der Skalierungsfaktor des Messgeräts und des Objekts gleich sind. Das heißt: Nur, wenn deren Abstand gleich ist, kann der Betrachter eine Länge messen, die an allen Orten seines Sichtfelds, einen konstanten Wert aufweist.

Schauen wir uns nun irgendein Ausschnitt der Welt an, z.B. eine Landschaft und denken - ganz wichtig - alle übrigen Wahrnehmungen der Sinnesorgane und die dazugehörigen Erfahrungen weg. Stell dir vor, du bist auf die Welt nur mit visueller Sinneswahrnehmung gekommen. Das heißt: du weißt nicht, wie sich etwas anfühlt, riecht oder klingt; du kannst aber auch nicht sagen, ob Objekt 1 weiter entfernt ist als Objekt 2, weil du noch nicht weißt, was Tiefe bedeutet. Man denke nochmals an die verdeckten Augen: ob nun das Wahrgenommene homogen-dunkel (Augen verdeckt) oder mit einem Sammelsurium von Farben (Augen offen) gefüllt ist, lässt uns - außer einer Fläche - keine weitere Dimension direkt erkennen.

Einen weiteren Hinweis dazu, dass die Welt an sich zweidimensional ist, liefert die fehlende bzw. andere Wahrnehmung von Tiefe bei kleinen Kindern[1], die darauf zuführen ist, dass bei Kindern zwar der nötige binokulare Apparat (zwei Augen als Hardware zur angeblichen 3D-Wahrnehmung) vorhanden ist, aber die notwendige Erfahrung (Software) fehlt. Ohne Erfahrung bezüglich der Dreidimensionalität des betrachteten Weltausschnittes, - selbst im Besitz dafür benötigter Hardware - wirst du nur ein zweidimensionales Bild erkennen können; was leicht nachzuvollziehen ist, wenn du aufhörst zu wissen, dass Objekt 1 sich hinter dem Objekt 2 befindet. Was du letztendlich siehst, ist eine bunte Fläche vor deinen Augen. Ein von dir weg bewegendes oder auf dich zu bewegendes Objekt wird als ein skalierender Ausschnitt von Farben empfunden, der das Objekt charakterisiert. Bewegst du dich beispielsweise auf eine grüne Pflanze zu, wird der Grünanteil des 2D-Bildes vergrößert. Umdrehungen des Körpers/Kopfes, Bewegungen parallel zum visuellen Bild usw., bewirken dagegen eine Translation farbiger Ausschnitte. Der Grünanteil der Pflanze im 2D-Bild wird in der Ebene verschoben. Nun kann es passieren, dass aufgrund einer anderen Perspektive für den einen Betrachter ein Objekt skaliert wird, für einen anderen Betrachter dagegen, verschoben wird. Und für einen dritten - sowohl skaliert als auch verschoben. Richtung ist somit relativ. Sie ist abhängig von der Position des Beobachters. In allen Perspektiven des Beobachters sind Skalierung und Translation nur ein "Austausch von Farben". Bei Verkleinerung eines Objektes verkleinert sich seine Farbdarstellung im wahrgenommenen 2D-Bild, währenddessen kommen andere Farben der Umgebung -aufgrund freigewordenen Platzes im 2D-Bild - hinzu. Auch bei Translationen werden bestimmte Farbausschnitte verdeckt, während andere im Bild entstehen.

Du bist nur in der Lage - im wahrsten Sinne des Wortes - farbige, zweidimensionale Bilder zu erkennen. Dritte Dimension bleibt ohne jeglicher Erfahrung im Unbewusstsein und ohne Einbezug weiterer Sinnesorgane sogar außerhalb physischer Möglichkeit der Wahrnehmung. ( Frage, die bei mir aufkommt: Wenn weitere Dimensionen - außer den bekannten Drei - existieren, können wir sie aufgrund fehlender Software oder aufgrund fehlender Hardware nicht erkennen?). Da durch Reduktion der Welt um die Dimension der Tiefe nichts Sichtbares an der Welt geändert wird, ist davon auszugehen, dass sie außerhalb der menschlichen Wahrnehmung (wie noch bei Kindern der Fall) nicht vorhanden ist. Vorteil: zweidimensionale Welt lässt sich einfacher mathematisch beschreiben, als eine dreidimensionale Welt!

Abstandsänderung im 2D-Bild
Skalierung des 2D-Bildes bei Abstandsänderung

Wenn man sich nun nach dem Inhalt des betrachteten zweidimensionalen Bildes fragt, so kann man es mit einer Ansammlung von unterschiedlichsten Farben und Intensitäten charakterisieren. Das 2D-Bild kommt also durch die auszeichnende Emission von Lichtwellen hervor; mit bestimmten Amplituden.

Erkenntnisse aus obigen Überlegungen:
  • Die Einheitlichkeit der visuellen 2D-Wahrnehmung lässt sich durch die Betrachtung von Absorbtionsspektren und nicht durch die Betrachtung von Emissionsspektren realisieren.
  • Visuelle Wahrnehmung erzeugt zweidimensionale Bilder, die durch Wellenlängen und Intensitäten charakterisiert sind.
  • Dimension der Tiefe ist nur eine Hilfssoftware des Menschen und für die äußere Welt nicht notwendig und dadurch in ihr vielleicht sogar gar nicht vorhanden.

Einzelnachweise und Anmerkungen

  • [1]. Stanford University: "Fusion of visual cues is not mandatory in children"

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Alexander Fufaev

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