Frequenzverdopplungstäuschung

Optische Täuschungen & Sehphänomene von Michael Bach

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Was sehen wir hier?

Kurzfassung. Wie viele schwarze Streifen sehen Sie auf der rechten Seite? Wahrscheinlich vier. Wählen Sie nun aus dem Pop-up-Menü (unten in der Mitte) “low spat. freq, slow” (“niedrige Ortsfrequenz, langsam”). Wie viele sind es jetzt? – Wenn Sie weniger gesehen haben: Es hat sich nicht die Anzahl der Streifen geändert, sondern nur die Geschwindigkeit, mit der sie sich verschieben.

Längere Version. Das Gitter auf der rechten Seite ist auf eine niedrige Ortsfrequenz (=breite Streifen) eingestellt und kehrt die Phase schnell um (=hohe Zeitfrequenz). Leider hat die Phasenumkehr gelegentlich “Schluckauf” und sie stottert (Erklärung hier). Wenn die Phasenumkehr regelmäßig ist, wie viele vertikale schwarze Streifen sieht man dann?. Sie werden wahrscheinlich vier sehen. Wechseln Sie nun zu einer niedrigen Zeitfrequenz (=langsam) und beobachten Sie, dass es tatsächlich nur zwei vertikale schwarze Streifen gibt. Das ist Frequenzverdopplung – Sie sehen doppelt so viele Streifen wie vorhanden, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind: (1) die Zeitfrequenz ist hoch, (2) die Ortsfrequenz ist sehr niedrig und (3) der Kontrast ist hoch.

Wählen Sie eine hohe Ortsfrequenz (=feine Streifen) und wechseln Sie dann die Zeitfrequenzen zwischen langsam und schnell – bei solchen schmalstreifigen (=hohen Ortsfrequenzen) Gittern tritt eindeutig keine Frequenzverdopplung auf.

Kommentar

Kelly Das Phänomen wurde erstmals von Kelly 1981 beschrieben. Die Abbildung rechts zeigt die visuelle Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der zeitlichen und örtlichen Frequenz (Kombination der de Lange Kurve mit der Kontrastempfindlichkeitsfunktion CSF). Der gestreifte graue Bereich umreißt grob den Bereich, in dem die Frequenzverdopplung auftritt.

Erklärung

Zur Erklärung ist “nur ein bisschen Nichtlinearität” erforderlich.

Das Phänomen der Frequenzverdopplung hat es zu einem klinischen Test geschafft – keine schlechte Karriere – mit folgenden Tücken:

Es gab eine Zeit (nach Quigley 1987), in der man dachte, dass beim frühen Glaukom das Magnozellensystem bevorzugt betroffen ist.

Quellen

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