Differenzierung von Graumischungen - Ein Experiment

Inhaltsangabe

1. Kurze Zusammenfassung (Abstract)

2. Einleitung (introduction)
2.1. Theorie
2.2. Entwicklung der Fragestellung
2.3. Hypothesenbildung

3. Methode (method)
3.1. Bestimmung der wichtigsten Bestimmungsstücke
3.2. Operationalisierung der Variablen
3.3. Durchführung (procedure)
3.3.1. Stichprobe
3.3.2. Die Aufstellung des Versuchsplans (design)
3.3.3. Die Platzierung der Vpn
3.3.4. Das verwendete Material
3.4. Mögliche Störvariablen und deren Kontrolle

4. Ergebnisse (results)
4.1. Ergebnisse des Experiments
4.2. Prüfverfahren
4.3. Anhang
4.3.1. Instruktion
4.3.2. Grauskala

5. Diskussion (discussion)

6. Zusammenfassung (summary)

7. Literaturverzeichnis

Differenzierung von Graumischungen

1. Kurze Zusammenfassung (Abstract)

Mit Hilfe des Experiments „Differenzierung von Graumischungen“ möchte ich das Phänomen aufklären, warum bestimmte Graumischungen bei hellem Licht heller empfunden werden, als ihr tatsächlicher Schwarz -und Weiß-Anteil. Worauf könnte man diese Erscheinung zurückführen? Meine Vermutung geht in die Richtung, dass hier die vorherrschenden Lichtverhältnisse die Weiß-Anteile in der Graumischung beeinflussen.

Ich habe mit einer Gruppe von 10 Personen, einer abhängigen Stichprobe, das folgende Experiment durchgeführt. Darin sollen die Vpn in zwei Lichtverhältnissen (Bed.1 und Bed.2) eine Graumischung „identifizieren“!

2. Einleitung

2.1. Theorien

- Stellt sich nun die Frage, wie ich zu der Vermutung komme, dass die Lichtverhältnisse, in denen man den Grauton wahrnimmt, diesen beeinflussen!
- Nach George Wald und Brown 1958 können wir aus der Theorie der „Spektralen Empfindlichkeitskurve“ (vgl. „Wahrnehmungspsychologie“,Kap.2) entnehmen, dass die Zapfen im Hellen, und die Stäbchen im Dunkeln empfindlicher sind. Die Zapfen sind in erster Linie für die Farberkennung und das Scharfsehen verantwortlich. Sie sind kleiner als die Stäbchen und werden sofort aktiv, wenn vermehrt Lichtstrahlen ins Auge fallen.

Dagegen sind die Stäbchen, deren Anzahl die Zapfen um das 20-fache übersteigt, für die Helligkeit –und Dunkelheitsdifferenzierung verantwortlich. Sie können erst bei Dämmerlicht aktiv werden und zwar auch nicht sofort, sondern erst nach einem Vorgang, der als Dunkeladaptation bekannt ist. Dieser Vorgang baut sich erst ab dem Zeitpunkt allmählich auf, wenn weniger Lichtstrahlen ins Auge fallen und dauert ca.7 Minuten. Danach sind die Stäbchen aktiv aber die Zapfen dafür weniger. Das ist auch der Grund, warum wir bei Dunkelheit Farben nicht mehr so gut erkennen können, und auch das Scharfsehen nicht mehr so gut ist. Wie aber kann ich diese Theorie nun auf mein Experiment anwenden?

Ausgehend von dem Modell der Reflexionsspektren von Clulow 1972

(vgl. „Wahrnehmungspsychologie“,Kap.4), dass die Farben Schwarz, Weiß und die daraus entstehenden Graumischungen nicht als chromatische Farben (bei deren Reflexion bestimmte Wellenlängen dominieren), sondern als achromatische Farben angesehen werden (hierbei ist die Reflexion über das gesamte Spektrum etwa gleichbleibend), werden sie vom Auge nur als eine Helligkeits –bzw. Dunkelheitserscheinung identifiziert. Da wir aber gelernt haben, dass für die Differenzierung von Helligkeit und Dunkelheit die Stäbchen verantwortlich sind, bin ich der Ansicht, das man bestimmte Graumischungen bei schlechten Lichtverhältnissen – also wenn die Stäbchen aktiv sein dürfen – besser identifizieren kann.

- Das Phänomen der Irradiation hat mich noch in meinen Annahmen bestärkt, dass die Vp bei Helligkeit größere Schwierigkeiten haben wird den wahren Schwarz-Weiß – Anteil zu identifizieren. Der Begriff soll im Folgenden erst einmal definiert und erklärt werden:

Definition des Begriffs Irradiation

Die Ausbreitung bzw. die Ausstrahlung einer Nervenerregung oder besonders von Schmerzen über den normalen physiologischen Bereich hinaus.

In der Wahrnehmungspsychologie und in der physiologischen Optik ist es die Bezeichnung für alle Kontrasterscheinungen, welche auf Abweichungen von der punktförmigen Vereinigung der Lichtstrahlen auf der Netzhaut des Auges, auf mehrfacher Reflexion der Strahlen an innerokularen Flächen, sowie ihrer Streuung im Glaskörper und in hornhautnahen Netzhautschichten beruhen. Darüber hinaus sind physiologische Ursachen wie Adaptationsvorgänge zur Erklärung dieser Phänomene mit heranzuziehen.

Die bekannteste Irradiationserscheinung ist die optische Täuschung, dass helle Objekte auf dunklem Hintergrund größer erscheinen als objektiv gleich große dunkle Gegenstände auf hellem Hintergrund. Der Unterschied wird dabei umso deutlicher, je höher die Adaptationsleuchtdichte ist. Dies erklärt auch die scheinbare Vergrößerung hellglänzender Objekte über ihre wahre Größe hinaus.

Auf Basis dieser Annahmen bin ich der Meinung, dass bei hellen Lichtverhältnissen der

weiße Teil meines Grautones zu viele Lichtstrahlen zur Verfügung hat, die reflektiert

werden können, und somit der weiße Anteil des Grautones auf die Vp einen größeren

Eindruck macht, als es tatsächlich der Fall ist. Daraus resultiert eine „optisch getäuschte“

Wahrnehmung eines (dann heller erscheinenden) Grauwertes!

2.2. Entwicklung der Fragestellung

Frage:

- „Welchen Einfluss hat Licht auf die menschliche Wahrnehmung von

Graumischungen?“

2.3. Hypothesen

H0 - Helles Licht hat keinen Einfluss auf die menschliche Wahrnehmung von

Graumischungen!

H1 - Helles Licht hat einen negativen Einfluss auf die menschliche

Wahrnehmung von Graumischungen!

Ich vermute, dass man bei hellem Licht die Schwarz-Weiß-Anteile einer Grau mischung schlechter einschätzen kann, als bei Dämmerlicht bzw. bei schlechten Lichtverhältnissen!

Wenn ich also ein Experiment mit zwei Scheiben (Schwarz & Weiß), die ich ineinander schieben und somit die Schwarz-Weiß-Anteile variieren kann, durchführe, denke ich, dass die Vp die Schwarz-Weiß-Anteile bei laufendem Motor besser und differenzierter bei schlechten Lichtverhältnissen nachvollziehen kann, als wenn sie dies bei hellem Licht tun würde.

Um eine bessere Kommunikation zu gewährleisten, ist es notwendig den Begriff „Graumischungen“ einmal zu definieren:

Immer dann, wenn ich von Graumischungen bzw. von Grautönen spreche, meine ich die rotierenden Schwarz-Weiß-Anteile der Scheibe, die auf dem laufenden Motor befestigt ist!

Meine Hypothese bewegt sich also in die Richtung, dass die schlechteren Lichtverhältnisse die Wahrnehmung, und somit die Differenzierung, der Schwarz-Weiß-Anteile aus dem rotierenden Grauton begünstigen!

3.Methode

3.1. Bestimmung der wichtigsten Bestimmungsstücke

Die unabhängige Variable in meinem Experiment sind die Lichtverhältnisse. Diese werde ich variieren und die Auswirkungen an meiner abhängigen Variable (AV) beobachten. Meine abhängige Variable ist die Exaktheit der Einschätzung der Schwarz-Weiß-Anteile des rotierenden Grautons der Scheibe.

Die unabhängige Variable (UV) wird mit Hilfe von zwei unterschiedlich hellen Glühbirnen realisiert! Bei hellen Lichtverhältnissen findet das Experiment unter den Leuchtbedingungen mit einem 75 Watt hellen Leuchtmittel statt. Bei den schlechten Lichtverhältnissen wird das gleiche Experiment in einer weit dunkleren Umgebung durchgeführt, in der das Leuchtmittel auf 15 Watt herabgesetzt wurde!

3.2. Operationalisierung der Variablen

Die Unabhängige Variable (UV), das ist diejenige, die ich manipuliere, und diese setzt sich zusammen aus den folgenden Teilstücken:

- Aus einer Bedingung 1
- Wird aufgeteilt in Teil A und Teil B des Versuchsablaufs
- Aus einer Bedingung 2
- Wird ebenfalls aufgeteilt in Teil A und Teil B des Versuchsablaufs

Diese Teilstücke sollen im folgenden operationalisiert werden:

Bedingung 1

- Wahrnehmung der Graustufen bei Helligkeit (à 75 Watt)

Bedingung 2

- Graustufenwahrnehmung bei Dämmerlicht (à 15 Watt)

Teil A des Versuchsablaufs:

- In diesem Teil stelle ich die Scheiben so ein, dass der Weiß –und der Schwarz anteil genau 50%-50% betragen. Ich lasse dann den Motor bei der höchsten Drehzahl laufen, und die Vp versucht den wahrgenommenen Grauton auf einer Grauskala, die neben dem Motor liegt, wiederzufinden. Diesen soll sie sich, sozusagen als eine Erinnerungshilfe, mit einem Strohhalm markiert halten.

Teil B des Versuchsablaufs:

- Im Teil B benutze ich das absteigende Verfahren; d.h. ich stelle das Schwarz-Weiß-Verhältnis der beiden Scheiben zunächst auf 60%-Schwarz -und 40%-Weiß-Anteil ein. Dann stelle ich der Vp den entsprechenden Grauton vor. Anschließend gehe ich in 1%-Schritten zurück, in Richtung auf die Ausgangsposition von Testteil A zu. Währenddessen fordere ich die Vp auf mir mitzuteilen, wann sie meint, den ebengenannten 50/50%-Ausgangsgrauwert wiederzuerkennen.

Die Abhängige Variable (AV), das ist die Variable, an der ich die „Reaktion“ beobachte und messe! Sie kann als die Exaktheit der Einschätzung des Schwarz-Weiß-Anteils operationalisiert werden. Diese Exaktheit soll wie folgt operationalisiert werden:

- Je näher der Schätzwert der Vp im Testteil B an die 50/50%-Marke herankommt, desto exakter ist ihre Grauwahrnehmung! Dies gilt sowohl für die 1 Bedingung, als auch für die 2 Bedingung des Experiments!

- Stellt sich mir also die Frage:

„In welcher Bedingung – in der 1 à ☺ oder 2 à ☻ – ist die

Graustufendifferenzierung exakter???“

3.3. Durchführung

- Die Frage ist hierbei: „Wie kann ich meinen Versuch realisieren?“

3.3.1. Stichprobe

Ich habe die Vpn, die sich auf meine Anfrage bereit erklärt haben, bei meinem Experiment mitzuwirken, zufällig ausgewählt.

Ich möchte mich einer abhängigen Stichprobe bedienen. Zehn Personen, im Alter von 17 bis 57 Jahren, nehmen daran teil. Da aber nur eine Person im Alter von 57 Jahren daran teilgenommen hatte, und die anderen Vpn eher jünger waren, bin ich der Meinung, dass es hier nicht sinnvoll wäre ein „Durchschnitts-Alter“ zu nennen (d.h. die jüngste Vp + die älteste Vp, dividiert durch zwei)! Vielmehr ist es in diesem Fall sinnvoller, den Mittelwert Alter zu ermitteln, um nicht die ganze Stichprobe zu verzerren! Die Rechnung dazu:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Stichprobe bestand aus sechs männlichen und vier weiblichen Vpn. Eine Sehhilfe benötigten zwei Personen aus meiner Stichprobe.

Da ich mich für eine abhängige Stichprobe entschieden habe, muss jede Person sowohl die erste, als auch die zweite Testbedingung durchlaufen.

Keine Person verfügte über Kenntnisse im Vorfeld!

3.3.2. Die Aufstellung des Versuchsplans

Die Reihenfolge der Lichtverhältnisse wird vom Los entschieden. In eine Schachtel lege ich zehn Lose. Die einen fünf beschrifte ich mit „hell – dunkel“, die anderen fünf dementsprechend mit dem Schriftzug „dunkel – hell“.

Diese Lose werden von den Vpn verdeckt, und ohne zurück legen, gezogen, so dass auf die beiden Bedingungen 1 und 2, jeweils die Hälfte der Vpn verteilt wird.

Mit diesem Vorgehen möchte ich die sogenannte Methode des „Vollständigen Ausbalancierens“ der Voraussetzungen der Vpn gewährleisten.

Jede Vp durchläuft das Experiment zweimal (à abhängige Stichprobe), wobei sich beim 2. Durchgang die Lichtverhältnisse für die jeweilige Vp ändern. In welcher Hinsicht, hängt von dem jeweils gezogenen Los ab. Sowohl bei der 1. Bedingung, als auch bei der 2. Bedingung wird der Versuchsablauf exakt gleich durchgeführt, mit einer Durchführungsabweichung in der 2. Bedingung (also den schlechten Lichtverhältnissen) - und zwar, dass ich bei jeder Vp, nachdem sie mit den schlechten Lichtverhältnisse konfrontiert wurde, erst nach sieben Minuten das Experiment mit ihr durchführte. Der Grund für diese extra eingefügte Zeitspanne ist die Dunkeladaptation des Auges. Das Auge der Vp muss sich erst an die schlechten Lichtverhältnisse gewöhnen; nur so kann bei der Vp eine möglichst hochwertige Hell-Dunkel-Unterscheidung mit Hilfe der Stäbchen eingeleitet werden.

Der Versuchsablauf sieht in gekürzter Form wie folgt aus:

Bedingung 1 / Teil A

- Betrachten des Grauwertes auf der sich drehenden Scheibe aus 50/50%-Schwarz-Weiss-Anteilen bei hellen Lichtverhältnissen (à 1. Bed. = 75 W).
- Vergleich mit einem Grauwert auf der Grauskala und dessen Markierung mit einem Strohalm.

Bedingung 1 / Teil B

- Betrachtung der Grautöne im absteigenden Verfahren; beginnend mit einem Grauwert aus 60%-Schwarz –und 40%-Weiss-Anteilen.
- Während des o. g. absteigenden Verfahrens, nähere ich mich in 1%-Schritten dem Ausgangswert 50/50% an; Vp hat die Aufgabe mir zu sagen, wann sie nun meint diesen Ausgangswert (den sie sich auch auf der Grauskala markiert hält) nun wiederzuerkennen.

Bedingung 2 / Teil A

- Nach Eintritt der Vp in die schlechten Lichtverhältnisse, warte ich sieben Minuten lang mit ihr, bevor ich mit der Durchführung des Versuchs beginne.
- Betrachten des Grauwertes auf der sich drehenden Scheibe aus 50/50%-Schwarz-Weiss-Anteilen bei schlechten Lichtverhältnissen (à 2. Bed. = 15 Watt).
- Vergleich mit einem Grauwert auf der Grauskala und dessen Markierung mit einem Strohalm.

Bedingung 2 / Teil B

- Betrachtung der Grautöne im absteigenden Verfahren; beginnend mit einem Grauwert aus 60%-Schwarz –und 40%-Weiss-Anteilen.
- Nun nähere ich mich auch hier in 1%-Schritten dem Ausgangswert 50/50% an; Vp hat die Aufgabe mir zu sagen, wann sie nun meint diesen Ausgangswert erneut wahrzunehmen.

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