Gesichtserkennung: Wie viel Information das Gehirn wirklich braucht

Wie gut erkennen Menschen Gesichter, wenn zentrale Merkmale undeutlich oder reduziert sind? Ein internationales Forschungsteam hat dies mithilfe von Morphing dreidimensionaler Gesichter untersucht.

Menschen sind bemerkenswert gut darin, Gesichter trotz Veränderungen zu erkennen. Alterung, Gewichtsveränderungen, Gesichtsbehaarung oder sogar Schönheitsoperationen hindern uns in der Regel nicht daran, Personen allein anhand ihrer Züge zu identifizieren.

Morphing dreidimensionaler Gesichter

Wie gut Menschen Gesichter erkennen können, wenn wichtige Identitätsmerkmale unscharf oder reduziert sind, ist schon länger Gegenstand der Forschung. Eine präzise Beantwortung dieser Frage könnte zudem dazu beitragen, Betrug mit Ausweisdokumenten zu verhindern. Bislang wurde in Studien nicht genau bestimmt, ab welchem Grad der Veränderung es nicht mehr möglich ist, ein Gesicht zu identifizieren.

Forscher des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik in Tübingen und der University of East Anglia in Norwich, Großbritannien, sind dieser Frage nun mithilfe von Morphing dreidimensionaler Gesichter nachgegangen. Bei diesem Verfahren werden die Merkmale zweier oder mehrerer Gesichter rechnerisch miteinander kombiniert, sodass ein einziges Bild entsteht. Dieses wirkt dann wie eine Mischform der Ausgangsgesichter. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen haben die Forscher im Fachjournal „Cognition“ veröffentlicht.

Die Grenzen der Gesichtserkennung

Die Untersuchungen der Wissenschaftler ergaben, dass die Studienteilnehmer in Bildern, die aus drei verschiedenen Gesichtern zusammengesetzt waren, im Durchschnitt etwa die Hälfte der ursprünglichen Gesichter korrekt erkennen konnten. Mit zunehmender Anzahl von kombinierten Gesichtern nahm die Erkennungsgenauigkeit dann ab. Bei einer Mischungen aus acht Gesichtern lagen die Identifikationsraten jedoch immer noch über dem Zufallsniveau, wie die Forscher berichteten.

„Dies deutet darauf hin, dass Gesichtserkennung auch dann möglich ist, wenn man lediglich ein Achtel seiner Identitätsmerkmale zur Verfügung hat“, kommentiert Isabelle Bülthöff vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Hauptautorin der Studie. Jenseits dieser Schwelle stößt die Erkennung den Forschern zufolge jedoch an ihre Grenzen. Bei Mischungen aus zehn Gesichtern sank die Fähigkeit der Teilnehmer, die Gesichter korrekt zu identifizieren, auf Zufallsniveau.

Darüber hinaus stellte das Team fest, dass die Versuchspersonen ihnen bekannte Gesichter in den Morphs zuverlässiger erkannten. Vor allem besonders vertraute Gesichter, wie die von Familienangehörigen oder Freunden, wurden sicher identifiziert. Die Ergebnisse verbesserten sich zudem, wenn die Teilnehmer die Originalbilder sehen konnten, anstatt sich allein auf ihre Erinnerung an die Personen zu verlassen.

Die Studie lässt jedoch offen, ob die Ergebnisse auch davon abhängen, ob besonders markante oder eher durchschnittliche Gesichter identifiziert werden sollen. Um besser zu verstehen, wie die individuellen Besonderheiten eines Gesichts seine Erkennung unter erschwerten Umständen beeinflusst, seien deshalb weitere Untersuchungen nötig.