Modellierung der visuellen Wahrnehmung chinesischer klassischer Privatsgärten mit Bildanalyse und interpretierbarer maschineller Intelligenz

Warum Gartenansichten heute noch wichtig sind

In vielen Städten liegen historische chinesische Gärten inzwischen neben Hochhäusern und Autobahnen, und doch wirken sie weiterhin ruhig, reich und sorgsam komponiert. Diese Studie stellt eine einfache Frage mit modernen Mitteln: Was genau ist es an den Blicken in diese klassischen Privatsgärten, das sie für heutige Besucher klar, faszinierend oder mitunter verwirrend erscheinen lässt? Indem die Forschenden Gartenfotos in Daten verwandeln und sie mit den Reaktionen von Menschen koppeln, zeigen sie, wie bestimmte visuelle Zutaten und räumliche Anordnungen unsere Erfahrung formen — und wie altes Gestaltungswissen künftige Grünräume leiten kann.

Genauer Blick auf die klassischen Gärten von Suzhou

Das Team konzentrierte sich auf drei berühmte Privatsgärten in Suzhou, China, die alle auf der Welterbeliste stehen: den Garten der Kultivierung, den Canglang-Pavillon und den Meisternetz-Garten. Obwohl ähnlich groß, setzt jeder Garten ein anderes Thema in den Vordergrund — ausgewogenes Zusammenspiel von Berg und Wasser, bergbetont oder wasserbetont. Forschende gingen die Hauptrouten ab und machten im Abstand von etwa zehn Metern Augenhöhe-Fotos in vier Richtungen, sodass eine Sammlung von 300 Bildern entstand, die das abbilden, was ein Besucher beim Bewegen durch den Raum tatsächlich sieht. Freiwillige betrachteten diese Bilder online und bewerteten, wie jede Szene entlang von vier einfachen Dimensionen wirkte: wie geordnet sie schien (Kohärenz), wie leicht man sich zurechtfinden würde (Lesbarkeit), wie reichhaltig und vielfältig sie erschien (Komplexität) und wie sehr sie zur Erkundung einlud (Mysteriösität).

Szenerie in Zahlen verwandeln

Um zu verknüpfen, was Besucher sehen, mit dem, wie sie sich fühlen, nutzten die Autorinnen und Autoren Computer Vision und künstliche Intelligenz zur Analyse jedes Fotos. Ein Segmentierungsmodell identifizierte Schlüsselelemente — Pflanzen, Felsen, Gebäude, Wasser und Wege — und erfasste, wie viel der Ansicht jedes Element einnahm. Ein anderes Modell schätzte die Tiefe und trennte Vordergrund, Mittelgrund und Hintergrund, während Farb-Analysen Helligkeit, Sättigung und das Verhältnis warmer zu kühlen Töne erfassten. Die Textur wurde mit einer fraktalen Messung visueller Rauheit zusammengefasst. Insgesamt wurden für jedes Bild 35 verschiedene visuelle Indikatoren extrahiert. Ein Modell des maschinellen Lernens erlernte dann, wie Kombinationen dieser Merkmale die vier Wahrnehmungswerte vorhersagen, und eine Interpretationsmethode (SHAP) machte deutlich, welche Merkmale am wichtigsten waren und wie sich ihre Effekte mit zunehmender Ausprägung veränderten.

Was eine Gartenszene klar oder geheimnisvoll macht

Die Analyse zeigte, dass nicht alle visuellen Zutaten gleich stark wirken. Gebäude, Wasser, Felsen, Pflanzen und Wege — insbesondere der Anteil der Ansicht, der von Architektur, Wegen und Felsformationen eingenommen wird — beeinflussten stark, ob Szenen kohärent und lesbar wirkten. Wasser und Felsen stärkten tendenziell das Gefühl von Reichtum und Geheimnis, während zu viel Gebäudefronten Szenen schließlich weniger komplex und monotoner erscheinen ließ. Farbe und Textur spielten subtilere, aber wichtige Rollen: ein breiteres Farbspektrum erhöhte die wahrgenommene Komplexität, und moderate Farbsättigung half Menschen, die Struktur der Szene zu erkennen, ohne mit den traditionell gedämpften Paletten der Gärten zu kollidieren. Entscheidend waren viele Effekte nichtlinear. Beispielsweise steigerte ein moderater Wasseranteil im Blick (etwa 15 % der Szene) die Mysteriösität deutlich, darüber hinaus fügte zusätzliches Wasser nur wenig hinzu. Ebenso bereicherten einige Vordergrundabschirmungen und niedrige Pflanzen Geheimnis und Tiefenwirkung, aber wenn dichte Gebüsche mehr als etwa ein Drittel der Ansicht füllten, fühlten sich Besucher verloren und weniger zum Erkunden geneigt.

Wie räumliche Anordnung die Erfahrung lenkt

Die Forschenden traten dann von einzelnen Momentaufnahmen zurück, um zu sehen, wie verschiedene Raumtypen — wasserseitige Höfe, bergblickorientierte Zonen und Eingangskorridore — diese visuellen „Regler“ auf unterschiedliche Weise nutzten. Im Meisternetz-Garten schafft ein Ring aus Gebäuden und Pflanzen um ein zentrales Teichbecken nach innen gerichtete Räume, in denen Wasser, moderate Gebäudefronten und wechselnde Vordergrundabschirmungen zusammen hohe Werte für Kohärenz, Lesbarkeit und Mysteriösität liefern. Im bergzentrierten Canglang-Pavillon schließt dichte Vegetation viele Wege ein und fördert Immersion; sorgfältig platzierte Lichtungen und etwas offenere Pfade fungieren als visuelle „Entspannungsstellen“, die Orientierung wiederherstellen und Ausblicke öffnen. Eingangskorridore, gesäumt von Architektur und klaren Belägen, erzielen einige der höchsten Kohärenz- und Lesbarkeitswerte, wirken wie visuelle Trichter, die Besucher auf komplexere Szenen im Inneren vorbereiten. Nicht-Korridor-Eingänge erreichen etwas Ähnliches, indem sie einen zentralen Pfad mit Schatten und Felsformationen flankieren, das Sichtfeld verengen und gleichzeitig auf das dahinter liegende Andeuten.

Altes Gartewissen, neue Gestaltungshinweise

Insgesamt zeigt die Studie, dass der anhaltende Reiz chinesischer klassischer Privatsgärten keine Magie ist, sondern eine fein abgestimmte Steuerung visueller Information. Gestalterinnen und Gestalter balancierten historisch, was gezeigt und was verborgen wird, wie viel Wasser oder Architektur auf einmal erscheint und wie dicht der Vordergrund wirkt, wobei sie jede Variable in Bereichen hielten, die sowohl Klarheit als auch Neugier unterstützen. Indem die Autorinnen und Autoren diese Bereiche mit moderner Bildanalyse und maschinellem Lernen quantifizieren, liefern sie praktische Leitlinien für die Restaurierung historischer Gärten und für die Gestaltung neuer städtischer Grünräume, die lesbar und zugleich einladend wirken. Für Laien ist die Botschaft einfach: Das Vergnügen beim Durchschreiten dieser Gärten entsteht aus dem sorgfältigen Rhythmus von Wegen, Blicken und Überraschungen, die Auge — und Geist — sanft von einem Moment zum nächsten führen.

Zitation: Huang, X., Li, H., Mei, Z. et al. Modeling visual perception of Chinese classical private gardens with image parsing and interpretable machine learning. npj Herit. Sci. 14, 105 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02372-3

Schlüsselwörter: Chinesische klassische Gärten, Landschaftswahrnehmung, visuelle Präferenzen, maschinelles Lernen, städtisches Erbe