Phantom-Labor
| Im Phantom-Labor sind wir in der Lage, in einer virtuellen Umgebung zu experimentieren. In dieser virtuellen Umgebung können wir sowohl visuelle als auch haptische dreidimensionale Reize präsentieren und untersuchen vor allem, wie die Wahrnehmung funktioniert, wenn Informationen aus beiden Sinnesmodalitäten zur Verfügung stehen.
Die visuellen Reize werde durch eine spezielle 3d-Brille generiert. Bei dieser Brille wird 120 mal pro Sekunde abwechselnd entweder das linke oder das rechte Brillenglas geschlossen. Dieser Schließmechanismus wird mit dem Monitor synchronisiert, der insgesamt 120 Bilder pro Sekunde darstellen kann. Dadurch sind wir also in der Lage, gezielt unterschiedliche Bilder - genauer: in der Perspektive leicht versetzte - Bilder für das linke Auge und das rechte Auge zu präsentieren. Die Frequenz ist dabei pro Auge mit 60 Hz so hoch, dass das Öffnen und Schließen des Brillenglases nicht bemerkt wird. Durch die unterschiedliche Perspektive der beiden Monitorbilder wird eine realistische dreidimensionale Szene wahrgenommen. Gleichzeitig wird der Zeigefinger so an einer kleinen Halterung des Phantoms befestigt, dass er sich in einem gewissen Rahmen frei bewegen kann. Der zugehörige Computer misst nun kontinuierlich die Fingerposition und stellt dann in Echtzeit auf dem Monitor eine Repräsentation der Zeigefingerfingerspitze (z.B. symbolisiert durch einen einfachen Punkt) ebenfalls dreidimensional dar. Das Phantom kann außerdem auch aktiv durch vom Computer generierte Kräfte die Fingerposition verändern oder verhindern, dass der Finger sich in eine bestimmte Richtung weiterbewegt. So lassen sich zum Beispiel Objekte definieren, deren Oberfläche man dreidimensional ertasten kann, weil man sich überall sonst frei bewegen kann, an der Oberfläche des Objektes aber einen Widerstand spürt und eine Bewegung in oder durch das Objekt nicht möglich ist. Das gleiche Objekt kann wie oben beschrieben auch visuell dreidimensional dargestellt werden. Eine spezielle Spiegelkonstruktion sorgt dabei dafür, dass sich das Objekt visuell genau an der Stelle befindet, wo es auch haptisch ertastet wird. Bezüglich verschiedener Wahrnehmungsaufgaben messen wir in einem typischen Experiment mit psychophysischen Methoden verschiedene Wahrnehmungsleistungen, und zwar unabhängig voneinander in einer rein visuellen Bedingung und in einer rein haptischen Bedingung. Das kann zum Beispiel die Diskriminationsschwelle sein, also die Frage nach dem kleinsten wahrnehmbaren Größenunterschied zwischen 2 Objekten. Aus den Wahrnehmungsleistungen beider Modalitäten werden dann gezielt Vorhersagen gemacht, wie ein optimales System die Einzelinformationen zu einem Gesamturteil integrieren würde. Und diese Vorhersagen vergleichen wir dann anschließend mit der tatsächlich gemessenen Leistung wenn beide Wahrnehmungsmodalitäten gleichzeitig zur Verfügung stehen.
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Folgende Publikationen sind Beispiele für Forschungsergebnisse aus diesem Labor:
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