Tiefenwahrnehmung: Was ist das und wie funktioniert es?

ByDr. J. K. Hartmann

Wichtige Erkenntnisse

  • Mit der Tiefenwahrnehmung können Sie die Welt in 3D sehen und Entfernungen beurteilen, indem Sie die Bilder beider Augen kombinieren.
  • Erkrankungen wie Amblyopie, Strabismus oder Verletzungen können zu Problemen bei der Tiefenwahrnehmung führen.
  • Behandlungen zur Verbesserung der Tiefenwahrnehmung können Augenübungen, Brillen und manchmal eine Operation umfassen.

Unter Tiefenwahrnehmung versteht man die Fähigkeit, die Welt dreidimensional (3D) wahrzunehmen und die Entfernung von Objekten einzuschätzen. Ihr Gehirn erreicht dies, indem es unterschiedliche Bilder von jedem Auge verarbeitet und sie zu einem einzigen 3D-Bild kombiniert.

Durch die Tiefenwahrnehmung können Ihre Augen Abstände zwischen Objekten bestimmen und erkennen, ob sich etwas in Ihrer Nähe oder in weiter Entfernung befindet.

Tiefenwahrnehmung.
Mamoru Muto / Aflo

Visuelle Hinweise und Tiefenwahrnehmung

Die Tiefenwahrnehmung beruht auf visuellen Hinweisen. Diese Hinweise sind die physischen Signale und deren Interpretation durch das Gehirn, die für Ihr Sehvermögen verantwortlich sind, da Gehirn und Körper zusammenarbeiten.

Um eine Tiefenwahrnehmung zu haben, müssen Sie über binokulares Sehen, auch Stereopsis genannt, verfügen. Sie verlassen sich außerdem auf monokulare Signale jedes einzelnen Auges sowie auf okulomotorische Signale, die sich aus der Art und Weise ergeben, wie sich Ihre Augen gemeinsam bewegen, um den Fokus aufrechtzuerhalten.

Monokulare Hinweise

Monokulare Hinweise ermöglichen eine gewisse Tiefenwahrnehmung, selbst wenn zwei Augen nicht richtig zusammenarbeiten. Sie werden auch dann noch benötigt, wenn sie es sind, und bieten Hinweise wie:

  • Bewegungsparallaxe:Dieser Hinweis trägt zu Ihrem Gefühl der Selbstbewegung bei. Es tritt auf, wenn Sie Ihren Kopf hin und her bewegen. Objekte in unterschiedlichen Entfernungen bewegen sich mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Nähere Objekte bewegen sich in die entgegengesetzte Richtung Ihrer Kopfbewegung und weiter entfernte Objekte bewegen sich mit Ihrem Kopf.
  • Zwischenschaltung:Wenn Objekte einander überlappen, erhalten wir monokulare Hinweise darauf, welches Objekt näher ist.
  • Luftperspektive:Farb- und Kontrasthinweise geben Hinweise darauf, wie weit ein Objekt entfernt sein könnte. Während sich Licht ausbreitet, wird es gestreut und verursacht unscharfe Umrisse, die Ihr Gehirn als weiter entfernt interpretiert.

Fernglas-Hinweise

Der wichtigste Aspekt des binokularen Sehens besteht darin, zwei Augen zu haben. Menschen, die nur auf einem Auge sehen können, müssen sich auf andere visuelle Hinweise verlassen, um die Tiefe einzuschätzen, und ihre Tiefenwahrnehmung ist im Allgemeinen weniger genau.

Wenn Sie nicht über eine genaue Tiefenwahrnehmung verfügen, kann dies erhebliche Auswirkungen auf Ihr Leben haben, vom frühkindlichen Lernen bis hin zu den Berufen, die Sie ausüben können. Das liegt daran, dass Ihre binokularen Hinweise daran arbeiten, die Tiefenwahrnehmung zu erzeugen, die für unzählige Aufgaben erforderlich ist.

Zu den Hinweisen, die Ihr binokulares Sehen liefert, gehören:

  • Ungleichheit verändern: Diese Hinweise sind eine Funktion der Stereopsis, die es Ihren Augen ermöglicht, eine Tiefenwahrnehmung auf der Grundlage des Abstands zwischen ihnen aufzubauen. Diese Sensibilität für die Ungleichheit und die Art und Weise, wie das Gehirn die geringfügigen Unterschiede verarbeitet, trägt zu einem genauen 3D-Bild bei.
  • Geschwindigkeitsunterschiede: Ihr binokulares Sehen ist für die Verarbeitung von Geschwindigkeitsunterschieden verantwortlich, die zur Tiefenwahrnehmung beitragen, wenn Sie und die Welt, mit der Sie interagieren, in Bewegung sind.

Okulomotorische Hinweise

Diese Hinweise basieren auf der Funktionsweise Ihrer Augenmuskeln und umfassen zwei Schlüsselfunktionen, die als Konvergenz und Akkommodation bekannt sind. Folgendes bewirken diese okulomotorischen Hinweise:

  • Konvergenz: Dies beschreibt die Art und Weise, wie Ihre Augen nach innen gerichtet sind, wenn Sie ein Objekt aus der Nähe betrachten. Diese Bewegung ist wirksam, wenn Sie sich auf etwas konzentrieren, das nur eine kurze Entfernung entfernt ist.
  • Unterkunft: Dieser Hinweis funktioniert auch nur auf kurze Distanz. Ihre Augenmuskeln verändern den Fokus der Augenlinse und helfen Ihnen, verschiedene Objekte in unterschiedlichen Entfernungen mit genauer Tiefenwahrnehmung zu sehen.

Durch diese Augenbewegungen können Ihre Augen zusammenarbeiten, um ein Objekt mit präziser Tiefenwahrnehmung zu fokussieren.

Ursachen einer beeinträchtigten Tiefenwahrnehmung

Eine mangelnde Tiefenwahrnehmung kann durch zahlreiche Ursachen verursacht werden. Dazu gehören:

  • Amblyopie:Dies wird auch als „träges Auge“ bezeichnet und ist ein Zustand, bei dem ein Auge schwächer ist als das andere. Dies geschieht typischerweise aufgrund einer abnormalen Sehentwicklung im Kindesalter und führt zu einer verminderten Sehkraft auf einem oder beiden Augen.
  • Sehnervenhypoplasie:Dies geschieht, wenn der Sehnerv, der visuelle Signale von Ihren Augen an Ihr Gehirn sendet, vor der Geburt unvollständig entwickelt ist. Bei Kindern kann es zu einem teilweisen oder vollständigen Verlust des Sehvermögens kommen.
  • Strabismus:Dies geschieht, wenn die Augen in unterschiedliche Richtungen zeigen, z. B. wenn das eine geradeaus und das andere nach innen oder unten zeigt. In diesem Fall verursacht das Schielen eine Amblyopie.
  • Verschwommenes Sehen:Zahlreiche Erkrankungen können dazu führen, dass die Sicht auf einem oder beiden Augen verschwommen ist, ebenso wie ein Trauma an einem Auge. Verschwommenes Sehen verursacht Amblyopie.
  • Verletzung eines Auges:Ein Trauma kann Ihr Sehvermögen vorübergehend oder dauerhaft verändern.

Probleme mit der Tiefenwahrnehmung können sich auf verschiedene Weise auf Ihr Leben auswirken. Sie können:

  • Beeinflussen Sie die Lernfähigkeit eines Kindes
  • Verursacht Probleme beim ordnungsgemäßen Fahren und Navigieren auf den Straßen
  • Verhindern Sie, dass ein Sportler sein volles Potenzial ausschöpft
  • Halten Sie Sie davon ab, einen Job zu bekommen, der eine gute Tiefenwahrnehmung erfordert

Tiefenwahrnehmungstests

Eine umfassende Augenuntersuchung ist der erste Schritt zur vollständigen Beurteilung Ihrer Tiefenwahrnehmung.

Ein Optiker oder Augenarzt testet zunächst Ihr Sehvermögen, indem er Ihre Sehschärfe oder die Qualität Ihres Sehvermögens misst. Wenn ein Auge stark verschwommen ist und das andere nicht, ist Ihre Tiefenwahrnehmung eingeschränkt.

Wenn ein Optiker Ihre Augenmuskeln untersucht, führt er einen Deckungstest durch. Ein Abdecktest misst, wie gut Ihre Augen zusammenarbeiten, indem er prüft, wie sich ein Auge verhält, wenn das andere Auge abgedeckt ist.

Ein Deckungstest wird verwendet, um auf Strabismus zu prüfen, z. B. Esotropie (nach innen), Exotropie (nach außen), Hypertropie (nach oben) und Hypotropie (nach unten). Hierbei handelt es sich um ein Augenmuskelproblem, bei dem die Augen nicht gut zusammenarbeiten oder wenn ein Auge nach innen, außen, oben oder unten gedreht ist. Wenn die Augen nicht perfekt aufeinander ausgerichtet sind, kommt es zum Doppeltsehen oder, was häufiger vorkommt, zur Unterdrückung.

Wenn Ihre Augen nicht ausgerichtet sind, unterdrückt Ihr Gehirn das Bild des falsch ausgerichteten Auges, um zu verhindern, dass Sie doppelt sehen. Dadurch nutzen Sie eigentlich nur ein Auge. In diesem Fall haben Sie keine gute Tiefenwahrnehmung.

Feine Ebenen der Tiefenwahrnehmung werden mithilfe von Tests gemessen, von denen einige auf Bildern oder Cartoons basieren, wenn sie für kleine Kinder konzipiert sind. Diese Tests können Folgendes umfassen:

  • Zufällige Punktstereogramme, die das 3D-Sehvermögen mithilfe von aus Punkten bestehenden Bildern messen
  • Konturstereotests, die das 3D-Sehen mit Formen und Bildern überprüfen, die zur Erstellung von Konturen entwickelt wurden

Wie kann ich die Tiefenwahrnehmung verbessern?

Es ist möglich, Ihre Tiefenwahrnehmung oder die Ihres Kindes zu verbessern, aber die Behandlung hängt von der Ursache der Tiefenwahrnehmungsprobleme ab.

Die niedrigsten Interventionsebenen umfassen einfache Strategien wie:

  • AugenübungenEntwickelt, um die Tiefenwahrnehmung zu verbessern oder die sportliche Leistung zu steigern
  • Begrenzte Bildschirmzeitum Schäden durch übermäßige Beanspruchung durch die Art des Fokus zu vermeiden
  • Verbesserte Beleuchtung, wird oft verwendet, um die Tiefenwahrnehmungsfähigkeit bei älteren Menschen zu maximieren

Die Behandlung einer bestimmten Erkrankung wie Strabismus oder Amblyopie, bei der ein Auge schwächer ist als das andere, konzentriert sich darauf, dieses Auge zu stärken.Manchmal kann dies durch eine Brille, tagsüber getragene Augenklappen oder Augentropfen erreicht werden. Wenn das Problem weiterhin besteht, muss bei manchen Menschen die Augenmuskulatur operiert werden, um die Tiefenwahrnehmung zu verbessern.

Forscher untersuchen derzeit auch den Einsatz von virtueller Realität (VR) als vielversprechende Alternative zur Behandlung von Tiefenwahrnehmungsproblemen. Eine kleine Studie mit 24 jungen Menschen, die in gleiche Gruppen aufgeteilt wurden und entweder 3D- oder 2D-Videospiele spielten, ergab eine verbesserte binokulare Sicht bei den 3D-Spielern.

Weitere Studien sind erforderlich, aber der Einsatz von VR könnte sich bei der Behandlung von Amblyopie, Strabismus und anderen Tiefenwahrnehmungsproblemen als nützlich erweisen.