Untersuchungen zur Konstanz der wahrgenommenen Eigenschaften dünner lichtdurchlässiger Objekte in variierenden Beobachtungskontexten

Eine wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Objekterkennung ist ein gewisser Grad an Invarianz der Wahrnehmung bei Kontextänderungen. In dieser Arbeit wurden dünne lichtdurchlässige Objekte untersucht, die wir typischerweise als transparente Schichten mit unterschiedlichen Farbtönen und Durchlässigkeiten wahrnehmen. Die zentrale Frage war, ob die wahrgenommenen Eigenschaften transparenter Schichten konstant bleiben, auch wenn sich die Beleuchtung ändert. In früheren Befunden war stets eine unvollständige Transparenzkonstanz (TK) beobachtet worden. Das Ziel der vorliegenden Studien war, zu prüfen, ob eine Steigerung der TK möglich ist. Wir fanden höhere TK bei Verstärkung des Transparenzeindrucks. Somit kann ein zu schwacher Transparenzeindruck unvollständige TK teilweise erklären. Außerdem zeigte sich ein zusätzlicher Vorteil alternierender Darbietung der Beleuchtungen im Vergleich zur gleichzeitigen Darbietung. Eine naheliegende Erklärung dafür ist, dass die Beleuchtung bei alterniernder Darbietung besser erkannt wird. Zur Prüfung dieser Annahme wurden zunächst einfache Stimuli untersucht, die aus wenigen homogenen Farbflächen im Hintergrund bestehen. Es zeigte sich höhere TK bei mehr Hintergrundfarben. Doch in Übereinstimmung mit der Annahme, dass die Beleuchtungsschätzung eine relevante Rolle spielt, verschwand dieser Vorteil als der chromatische Mittelwert der Stimuli konstant gehalten wurde. Im zweiten Schritt wurde die TK erstmalig in naturalistisch gerenderten Szenen untersucht, die viele unterschiedliche Hinweisreize auf die Beleuchtung enthalten. In solchen komplexen Szenen war die TK deutlich höher. Dies deckt sich mit Befunden der Farbkonstanzforschung und bestätigt, dass die Beleuchtungsschätzung und damit die TK von komplexen Reizmerkmalen abhängt, die in einfachen Stimuli nicht vorkommen.

An essential prerequisite for successful object recognition is a certain degree of perceptual invariance to context changes. In this work, we studied thin light-transmitting objects, which we usually perceive as transparent layers of different color and transmittance. The main question was whether the perceived properties of transparent layers remain constant even when the illumination or the background changes. In previous findings, incomplete transparent layer constancy (TLC) has been observed. The aim of the present studies was to test whether an increase in TLC is possible. We found higher TLC when the transparency impression was enhanced. Thus, weak transparency impression may partially explain incomplete TLC. Furthermore, we found an additional advantage of alternating presentation of illuminations compared to simultaneous presentation. An obvious explanation would be a more realistic illumination estimation with alternating presentation. To test this assumption, we first examined simple stimuli consisting of a few homogeneous color patches in the background. We found higher TLC with more background colors. But in agreement with the assumption that the illumination estimation plays a crucial role, this advantage disappeared when the chromatic mean of the stimuli was kept constant. In the second step, TLC was examined in naturalistically rendered scenes containing many different cues for the prevailing illumination. In such complex scenes, TLC was significantly higher compared to simple stimuli. This is consistent with findings from color constancy research and confirms that illumination estimation, and thus TLC, depends on complex stimulus features that do not occur in simple stimuli.

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