Stimulusmaterial

Interdisziplinäre Wahrnehmungsforschung

Funktion des Stimulusmaterials

Kontrolliertes Stimulusmaterial ist notwendig, wenn visuelle Urteile systematisch untersucht werden sollen.

Die Materialgrundlage geht auf 3D-Erhebungen seit 2005 zurück. Sie verbindet morphologische Vorarbeiten zu Gesicht und Alter mit Fragen visueller Beurteilung, Beobachtervariabilität und Konfidenz.

Nur wenn Alter, Ansicht, Bildinformation und Aufgabe kontrollierbar sind, lässt sich prüfen, ob Unterschiede im Urteil vom Gesicht, von der Perspektive, von der Bildqualität oder von den Beobachtenden ausgehen.

208Personen
9–85Jahre
3 × 208frontale und seitliche 3D-Scans
624positionsbezogene Einzelaufnahmen

Wie verändert sich ein visuelles Urteil, wenn dieselbe Person anders dargestellt wird?

Bei Gesichtern sind Ansicht, Projektion und Bildbedingungen keine Nebensache. Sie bestimmen, welche Merkmale sichtbar werden, welche verschwinden und welches Urteil Beobachtende daraus ableiten.

Stimuluspool und Altersbereich

Der Stimuluspool umfasst 3D-Gesichtsdaten und standardisierte Bilddaten von 208 Personen im Altersbereich von 9 bis 85 Jahren. Die Daten erlauben kontrollierte Ansichten, Ableitungen und Alters- sowie Vergleichsaufgaben zu Alterswahrnehmung, Gesichtsvergleich und sichtbaren Merkmalen.

Der Schwerpunkt liegt nicht auf der technischen Demonstration des Scannings. Entscheidend ist die Funktion des Materials: Es schafft eine Grundlage, um Stimulusvariation, Beobachterurteil und Unsicherheit systematisch aufeinander zu beziehen.

Schematische Altersverteilung des 3D-Stimulusmaterials
Schematische Übersicht des im 3D-Stimulusmaterial vertretenen Altersbereichs.

Was sich damit untersuchen lässt

Alter und sichtbare Hinweise

Welche Strukturen werden für Altersurteile genutzt, und warum streuen Altersurteile bei manchen Personen stärker als bei anderen?

Ansicht und Projektion

Wie verändern Frontal-, Seiten- oder abgeleitete Ansichten die verfügbare Information und die Sicherheit von Urteilen?

Beobachterurteile

Wie konsistent sind Urteile zwischen Personen, zwischen Wiederholungen und im Verhältnis zur subjektiven Konfidenz?

Ablaufdiagramm: 3D-Erfassung, standardisierte Ansichten, Alters- und Vergleichsaufgaben, Beurteilungs- und Konfidenzdaten.
Abb.: Vom 3D-Stimulusmaterial über standardisierte Ansichten zu Alters- und Vergleichsaufgaben sowie Beurteilungs- und Konfidenzdaten.

3D-Erfassung als Grundlage

Die 3D-Erfassung trennt geometrische Form, Oberflächentextur und abgeleitete 2D-Ansichten. So lassen sich Unterschiede zwischen realer Gesichtsform, Bilddarstellung und beobachtetem Urteil gezielter untersuchen.

Technische Einzelheiten stehen in den ausklappbaren Abschnitten.

Technische Details zur Erfassung

Die Daten wurden mit einem berührungslosen 3D-Laserscanner auf Grundlage der Lasertriangulation erfasst. Der Scanner erkennt Merkmale nicht interpretativ, sondern dokumentiert eine dichte Punktwolke der Objektoberfläche. Diese Punkte wurden anschließend mit fotografischer RGB-Information verbunden.

Jede Aufnahme erfasste 640 × 480 Messwerte, also 307.200 Messpunkte. Die ursprüngliche technische Dokumentation nennt eine Messgenauigkeit von ±0,010 mm bei einem Sigma und eine geometrische Auflösung von 0,008 mm in der z-Koordinate.

Die Scanzeit betrug 2,5 Sekunden pro Position. Pro Kopf wurden drei Positionen erfasst: links lateral, frontal und rechts lateral. Die Fokussierdistanz lag bei 1060 mm für die Frontalaufnahme und 920 mm für die Seitenaufnahmen.

ScannerKonica Minolta VI-910
MethodeBerührungslose Lasertriangulation
Messwerte640 × 480 = 307.200 Punkte
Rohmaterial3 × 208 = 624 positionsbezogene 3D-Scans
Genauigkeit±0,010 mm bei 1 Sigma
Z-Auflösung0,008 mm
Scanzeit2,5 Sekunden pro Position
Positionenlinks lateral · frontal · rechts lateral
TexturRGB, 24 Bit Farbtiefe
Prinzip eines Triangulationssensors
Prinzip der Lasertriangulation bei der 3D-Erfassung.

Dokumentation des 3D-Workflows

Die folgenden Abbildungen zeigen technische Schritte der 3D-Erfassung und digitalen Weiterverarbeitung. Personenbezogene Stimuli werden nicht öffentlich gezeigt.

Abbildungen zum Workflow

Vorarbeiten zu sichtbaren Alterungszeichen

Frühere Vorarbeiten befassten sich mit sichtbaren Alterungszeichen des Gesichts, insbesondere mit Falten-, Furchen- und Linienstrukturen.

Damit wird aus morphologischer Beschreibung eine Frage der Wahrnehmung: Welche Hinweise werden gesehen, gewichtet und in Altersurteile übersetzt?

Markierte Übersicht sichtbarer Falten-, Furchen- und Linienstrukturen
Schematische Übersicht sichtbarer Falten-, Furchen- und Linienstrukturen. Zeichnung: Kathrin Hirthammer, nach Vorgaben von Bastian J. Hirthammer. Die Zeichnung greift frühere morphologische Vorarbeiten auf und ist kein abschließendes aktuelles Kategoriensystem.
Weitere Ansichten und Legende anzeigen

Die Vorarbeiten umfassten Frontalansicht, Seitenansichten und isometrische Darstellungen. Das zeigt, dass sichtbare Alterungszeichen ansichtsabhängig wahrgenommen werden und dass Ansicht, Kontur, Hautrelief und Weichteilform bei visuellen Beurteilungen zusammenwirken.

a

Lineae frontales transversae — horizontale Stirnlinien

b

Lineae glabellares verticales — vertikale Glabellalinien

c

Sulcus orbitalis superior — obere Orbitalfurche

d

Sulcus nasalis transversus — Nasenwurzelfurche

e

Sulcus anonymus superior — Übergangsfalte des Oberlids

f

Sulcus orbito-palpebralis superior — Oberlidfurche

g

Lineae canthi lateralis — laterale Augenwinkellinien

h

Sulcus orbito-palpebralis inferior — Unterlidfurche

i

Sulcus anonymus inferior — Augenwinkelfurche

j

Lineae orbitales laterales — laterale Orbitallinien

k

Plica naso malaris — naso-malare Falte

l

Sulcus orbitalis inferior — untere Orbitalfurche

m

Sulcus oculo-malaris — oculo-malare Furche

n

Sulcus alaris superior — obere Nasenflügelfurche

o

Sulcus alaris inferior — untere Nasenflügelfurche

q

Sulcus nasolabialis — Nasolabialfurche

r

Sulcus nasooralis — philtrale / naso-orale Furche

s

Fovea buccalis — Wangengrübchen

t

Lineae supralabiales — Oberlippenlinien

w

Sulcus angularis — Mundwinkelfurche

x

Sulcus sublabialis — Unterlippenfurche

y

Sulcus mentolabialis — Mentolabialfurche

ä

Fovea mentalis — Kinngrübchen

ø

Lineae cervicales — horizontale Halslinien

Die Legende nennt die in der Abbildung bezeichneten Falten-, Furchen- und Linienstrukturen, ohne ein aktuelles Scoring-System oder unveröffentlichte Marker offenzulegen.

Dateiformate und Weiterverarbeitung

Nach der Aufnahme wurden geometrische Oberflächendaten und fotografische Texturdaten zusammengeführt. Aus demselben Grundmaterial können kontrollierte Ansichten und unterschiedliche Darstellungsformen abgeleitet werden.

Technische Dateiformate anzeigen
  • VRML 1.0 / VRML 2.0 (*.wrl)
  • Softimage (*.hrc)
  • Wavefront OBJ (*.obj)
  • DXF (*.dxf)
  • ASCII-Punkte (*.asc)
  • STL, ASCII oder binär (*.stl)
  • MGF (*.mgf)

Schutz des Materials

Das Stimulusmaterial wird nur allgemein beschrieben. Personenbezogene Bilddaten, Einzelfalldaten und unveröffentlichte Auswertungsdetails werden nicht öffentlich dargestellt.