Элементы психофизики: Элементы психофизики. Основы общей психологии

Элементы психофизики. Основы общей психологии

Элементы психофизики

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э.Вебера и Г.Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютныеи разностныепороги ощущения или пороги ощущенияи пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижнимабсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е = I/J,где Е— чувствительность и J— пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхнийабсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

где Jобозначает раздражение, ? J— его прирост, К— постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно 1/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна 1/10, для силы света — 1/100 и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

где Ки С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера — Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера-Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера-Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г.Гельмгольца, подтвержденные П.П.Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера-Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А.И.Богословский, К.X.Кекчеев и А.О.Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А.И.Бронштейн ⁶³ констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б.М.Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень, непродолжительных упражнений (см. с. 204–205). В.И.Кауфман — в противовес тенденции К.Сишора, Г.М.Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н.К.Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с » раздражителем»,но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Элементы психофизики — Студопедия

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой прихофизики. Ее основы заложены исследованиями Э. Вебера и Г. Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютные и разностные пороги ощущения или пороги ощущения и пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижним абсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е = I/J, где Е — чувствительность и У — пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхний абсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

где J обозначает раздражение, AJ — его прирост, К — постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно ¹/₃₀ исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна ¹/₁₀, для силы света — ¹/₁₀₀ и т.д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

Е = KlogJ + С,

где К и С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивное-

ти соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера—Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера— Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера—Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные П. П. Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера—Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А. И. Богословский, К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А. И. Бронштейн[62] констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б. М. Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень непродолжительных упражнений (см. с. 204 — 205). В. И. Кауфман — в противовес тенденции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с «раздражителем», но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

Элементы психофизики — Студопедия

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э. Вебера и Г. Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютные и разностные пороги ощущения или пороги ощущения и пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижним абсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е ⁼ I/J, где Е — чувствительность и J — пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхний абсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

ÑJ=

J K

где J обозначает раздражение,ÑJ — его прирост, К — постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно’/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна ‘/10, для силы света —’/100 и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

Е = KlogJ + С,

где К и С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера—Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера— Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера—Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные П. П. Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера—Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А. И. Богословский, К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А. И. Бронштейн[63] констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б. М. Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень непродолжительных упражнений (см. с. 204—205). В. И. Кауфман — в противовес тенденции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимостиот отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируяте или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с «раздражителем», но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

ПСИХОФИЗИКА • Большая российская энциклопедия

• 

• 

• 

  В книжной версии

  Том 27. Москва, 2015, стр. 698

• 

  Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: А. Н. Гусев

ПСИХОФИ́ЗИКА, от­расль экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии, изу­чаю­щая свя­зи ме­ж­ду ве­ли­чи­ной ощу­ще­ния (пе­ре­жи­ва­ние, воз­ни­каю­щее в оп­ре­де­лён­ной сен­сор­ной мо­даль­но­сти) и со­от­вет­ст­вую­щей ему ин­тен­сив­но­стью раз­дра­жи­те­ля, или сти­му­ла (к.-л. фи­зич. воз­дей­ст­вие). В бо­лее ши­ро­ком кон­тек­сте П. мо­жет рас­смат­ри­вать­ся как нау­ка об из­ме­ре­нии от­ве­тов ор­га­низ­ма на воз­дей­ст­вия внеш­ней сре­ды.

Ос­но­ва­на Г. Т. Фех­не­ром («Эле­мен­ты пси­хо­фи­зи­ки», 1860), сфор­му­ли­ро­вав­шим глав­ный пси­хо­фи­зич. за­кон, вы­ра­жае­мый ло­га­риф­мич. фор­му­лой: $R=k \log (I/I_0)$, где $R$ – ве­ли­чи­на ощу­ще­ния, $I$ – ин­тен­сив­ность вы­звав­ше­го его раз­дра­жи­те­ля, $I_0$ – ве­ли­чи­на аб­со­лют­но­го по­ро­га ощу­ще­ния раз­дра­жи­те­ля дан­но­го ти­па (дан­ной мо­даль­но­сти), $k$ – кон­стан­та. За­кон, вы­ве­ден­ный Фех­не­ром, ос­но­вы­вал­ся на пси­хо­фи­зич. за­ко­но­мер­но­сти, ус­та­нов­лен­ной его учи­те­лем Э. Г. Ве­бе­ром, а до это­го франц. фи­зи­ком П. Бу­ге­ром (за­кон Бу­ге­ра – Ве­бе­ра): при оп­ре­де­ле­нии по­ро­га раз­ли­че­ния двух сти­му­лов ($S$ и $S_1$) от­но­ше­ние ед­ва раз­ли­чае­мой че­ло­ве­ком сти­муль­ной раз­ни­цы ($ΔS$) к ве­ли­чи­не од­но­го из сти­му­лов ($S$) есть ве­ли­чи­на по­сто­ян­ная: $ΔS/S=k$. Для из­ме­ре­ния по­ро­гов сен­сор­ной чув­ст­ви­тель­но­сти Фех­нер раз­ра­бо­тал три ме­то­да – ме­тод ми­ним. из­ме­не­ний, ме­тод ср. ошиб­ки и ме­тод по­сто­ян­ных раз­дра­жи­те­лей.

В со­вре­мен­ной П. вы­де­ля­ют два осн. на­прав­ле­ния: 1) изу­че­ние сен­сор­ной чув­ст­ви­тель­но­сти в свя­зи с оцен­кой пре­дель­ных спо­соб­но­стей че­ло­ве­ка (и жи­вот­ных) об­на­ру­жи­вать сла­бые раз­дра­жи­те­ли или раз­ли­чать не­зна­чи­тель­ные сти­муль­ные раз­ли­чия; 2) шка­ли­ро­ва­ние, или по­строе­ние пси­хо­фи­зич. функ­ций, ко­ли­че­ст­вен­но свя­зы­ваю­щих ин­тен­сив­ность фи­зич. воз­дей­ст­вия с ве­ли­чи­ной со­от­вет­ст­вую­ще­го ему ощу­ще­ния.

В рам­ках пер­во­го на­прав­ле­ния в 1950–1970-х гг. бы­ли соз­да­ны но­вые ме­то­ды из­ме­ре­ния сен­сор­ной чув­ст­ви­тель­но­сти (напр., ме­тод «да–нет», ме­тод двух­аль­тер­на­тив­но­го вы­ну­ж­ден­но­го вы­бо­ра, ме­тод оцен­ки уве­рен­но­сти). С их по­мо­щью, в от­ли­чие от клас­си­че­ских трёх ме­то­дов Г. Т. Фех­не­ра, оце­ни­ва­ет­ся не толь­ко эф­фект фи­зич. воз­дей­ст­вия раз­дра­жи­те­ля, но и соб­ст­вен­ная ак­тив­ность на­блю­да­те­ля, изу­ча­ют­ся эф­фек­ты воз­дей­ст­вия на на­блю­да­те­ля как сен­сор­ных (энер­гии фи­зич. сти­му­лов), так и не­сен­сор­ных (субъ­ек­тив­ные ожи­да­ния, пред­поч­те­ния, влия­ние штра­фов или на­град) фак­то­ров.

В рам­ках вто­ро­го на­прав­ле­ния амер. пси­хо­лог С. Сти­венс (1906–73) вы­де­лил 4 ти­па уров­ней из­ме­ре­ния – шка́лы на­име­но­ва­ний, по­ряд­ка, ин­тер­ва­лов и от­но­ше­ний. Пер­вые две шка­лы не­мет­ри­че­ские (на них не ус­та­нав­ли­ва­ют­ся коли­че­ст­вен­ные от­но­ше­ния), две по­след­них – мет­ри­че­ские. Пред­ста­ви­те­ли шко­лы Сти­вен­са вы­строи­ли пси­хо­фи­зич. функ­ции гром­ко­сти, вы­со­ты то­на, тя­же­сти, слад­ко­сти и др. Сфор­му­ли­ро­ван­ный Сти­вен­сом ва­ри­ант осн. пси­хо­фи­зич. за­ко­на свя­зы­вал си­лу ощу­ще­ния и ин­тен­сив­ность фи­зич. раз­дра­жи­те­ля сте­пен­ной функ­ци­ей: $R=kI^n$, где $n$ – по­ка­за­тель сте­пе­ни, соо­твет­ст­вую­щий сти­му­лам оп­ре­де­лён­ной мо­даль­но­сти. Сти­венс раз­ра­бо­тал т. н. ме­то­ды пря­мой оцен­ки, пред­по­ла­гаю­щие спо­соб­ность че­ло­ве­ка вы­но­сить ко­ли­че­ст­вен­ные су­ж­де­ния о ве­ли­чи­не сво­их ощу­ще­ний.

В от­ли­чие от это­го пря­мо­го под­хо­да к шка­ли­ро­ва­нию, амер. учё­ный Л. Тер­сто­ун, ис­поль­зуя ме­тод пар­ных срав­не­ний, раз­ра­бо­тал про­це­ду­ру кос­вен­но­го шка­ли­ро­ва­ния, по­зво­ляю­щую стро­ить мет­рич. шка­лу ин­тер­ва­лов. Этот под­ход по­зво­лил совр. пси­хо­ло­гам на ос­но­ве час­то­ты срав­нит. су­ж­де­ний че­ло­ве­ка о сход­ст­ве/раз­ли­чии оце­ни­вае­мых объ­ек­тов стро­ить са­мые раз­ные шка­лы (по­пу­ляр­но­сти по­ли­ти­ков пе­ред вы­бо­ра­ми, пред­поч­те­ний то­ва­ров, сте­пе­ни воз­дей­ст­вия на зри­те­ля про­из­ве­де­ний ис­кус­ст­ва и т. п.).

Ор­га­ни­зо­ван­ное в 1985 Ме­ж­ду­нар. пси­хо­фи­зич. об-во (International Society for Psychophysics) ка­ж­дый год про­во­дит ме­ж­ду­нар. кон­фе­рен­цию Fechner’s Day. Важ­ней­шее пе­рио­дич. из­да­ние – «Attention, Perception and Psycho­phy­sics» (США).

Элементы психофизики. Основной закон психофизический — Студопедия

Если ощущения зависят от внешнего раздражителя, то какова эта зависимость? Это – центральный вопрос психофизики, и основы его решения были заложены немецкими учёными Э.Вебером и Г.Фехнером.

Не всякий раздражитель вызывает ощущение (подпороговая вибрация, тела, видимые только под микроскопом и т.п.)

Минимальная интенсивность раздражителя, необходимая, чтобы вызвать ощущение, называетсяабсолютным нижним порогом.

Чувствительность рецептора – величина, обратно пропорциональная порогу.

E= 1/Y, гдеY– пороговая величина раздражителя.

Верхний абсолютный порог – максимальная интенсивность раздражителя, возможная для ощущения данного качества. Далее ощущение либо исчезает, либо меняется (например, на боль).

Пороги различны для различных ощущений.

Пороги могут отличаться у разных людей и у одного и того же человека при смене условий и состояния.

Важно также определить, какое изменение раздражителя вызывает изменение в ощущениях.

Разностный порог – дельта Y.

Соотношение выражено в законе Вебера: дельта Y/Y=k, гдеk– постоянная для данного рецептора величина, дельтаY- прирост раздражения.

Например, разница в ощущении возникает тогда, когда тяжесть увеличивается на 1/30, громкость звука – на 1/10, яркость света – на 1/100.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действует для раздражителей средней величины. При приближении их к абсолютным порогам величина приращения перестаёт быть постоянной.

Г.Фехнер вывел закон, согласно которому изменение силы ощущения пропорционально логарифму изменения силы воздействия раздражителя. В математической формае эта закономерность выражается так:

S=K*lgY+C, где S – сила ощущения, Y – величина действующего раздражителя, K – коэффициент пропорциональности, C – константа, различная для ощущений разных модальностей.

Это – основной психофизический закон, или закон Вебера – Фехнера.Он показывает зависимость интенсивности ощущения от интенсивности соответствующего раздражителя.

В н.вр. установлено, что ряд реакций не укладываются в рамки закона Вебера-Фехнера, например, протопатические реакции, протекающие по типу «всё или ничего», т.е. нарастание неощутимо, а при достижении порога – максимальное ощущение.

Пороги чувствительности – не фиксированные лимиты. Ряд исследований показал, что они могут изменяться.

Сенсибилизация: снижение порога чувствительности под влиянием повторяющихся раздражителей. Например, в музыке под влиянием постоянных занятий снижается порог чувствительности восприятия высотных разностей. Дегустация развивает вкусовую чувствительность.

Таким образом, пороги могут изменяться в зависимости от конкретной деятельности человека.

Наряду с психофизическими закономерностями имеют значение и психофизиологические закономерности ощущения, т.е. важно физиологическое состояние органов чувств.

Явления адаптации – приспособление органа к длительному воздействию раздражителя.

Приспособление может выражаться в повышении или снижении чувствительности. В норме длительно действующий раздражитель перестаёт действовать.

Свойство последействия – свойства рецепторов задерживать ощущения. Ощущение не сразу достигает окончательного значения и не сразу исчезает. При быстрой смене раздражителей возникает слияние отдельных ощущений в единое целое (мелодия, кинокартина).

Спустя примерно полстолетия после открытия основного психофизического закона он вновь привлек к себе внимание и на основе новых экспериментальных данных породил дискуссию об истинном, точно выраженном математической формулой характере связи между силой ощущения и величиной раздражителя. Американский ученый С.Стивене, тщательно изучив соответствующую зависимость, пришел к выводу о том, что основной психофизический закон выражается не логарифмической, а степенной кривой. Эта закономерность получила название закона Стивенса. Согласно закону Стивенса зависимость между силой ощущения и величиной действующего раздражителя представляется такой:

S = К — Rⁿ,

где: К — константа, определяемая избранной единицей измерения, л — показатель, зависящий от модальности ощущения и изменяющийся в пределах от 0,3 для ощущения громкости до 3,5 для ощущения, получаемого от удара электрическим током, S — сила ощущения, R — значение воздействующего раздражителя.

Спор о том, какой из законов — логарифмический или показательный — лучше всего выражает истинную связь раздражителя и ощущения, так и не завершился успехом той или другой из ведущих дискуссию сторон. Если пренебречь чисто психофизическими тонкостями этого спора, то оба закона по своему психологическому смыслу окажутся весьма близкими: тот и другой утверждают, во-первых, что ощущения меняются непропорционально силе физических стимулов, действующих на органы чувств, и, во-вторых, что сила ощущений растет гораздо медленнее, чем величина физических стимулов.

Элементы психофизики

Наличие
зависимости ощущений от внешних
раздражений заставляет поставить вопрос
о характере этой зависимости, т. е. об
основных закономерностях, которым она
подчиняется. Это центральный вопрос
так называемой психофизики. Ее основы
заложены исследованиями Э. Вебера и Г.
Фехнера. Оформление она получила в
«Элементах психофизики» (1859) Фехнера,
оказавших значительное влияние на
дальнейшие исследования. Основной
вопрос психофизики — это вопрос о
порогах. Различают абсолютные
и разностные
пороги ощущения или пороги
ощущения и
пороги
различения.

Исследования
по психофизике установили прежде всего,
что не всякий раздражитель вызывает
ощущение. Он может быть так слаб, что не
вызовет никакого ощущения. Мы не слышим
множества вибраций окружающих нас тел,
не видим невооруженным глазом множества
постоянно вокруг нас происходящих
микроскопических изменений. Нужна
известная минимальная интенсивность
раздражителя для того, чтобы вызвать
ощущение. Эта минимальная интенсивность
раздражения называется нижним
абсолютным порогом. Нижний порог дает
количественное выражение для
чувствительности: чувствительность
рецептора выражается величиной, обратно
пропорциональной порогу: Е
⁼
I/J,
где Е —
чувствительность и J
— пороговая
величина раздражителя.

Наряду
с нижним существует и верхний
абсолютный порог, т. е. максимальная
интенсивность, возможная для ощущения
данного качества. В существовании
порогов рельефно выступает диалектическое
соотношение между количеством и
качеством. Эти пороги для различных
видов ощущений различны. В пределах
одного и того же вида они могут быть
различны у различных людей, у одного и
того же человека в разное время, при
различных условиях.

За
вопросом о том, имеет ли вообще место
ощущение определенного вида (зрительное,
слуховое и т. д.), неизбежно следует
вопрос об условиях различения различных
раздражителей. Оказалось, что наряду с
абсолютными существуют разностные
пороги различения. Э. Вебер установил,
что требуется определенное соотношение
между интенсивностями двух раздражителей
для того, чтобы они дали различные
ощущения. Это соотношение выражено в
законе, установленном Вебером: отношение
добавочного раздражителя к основному
должно быть величиной постоянной:

J
=

J
K

где
J
обозначает раздражение,
J
— его прирост,
К —
постоянная величина, зависящая от
рецептора.

Так,
в ощущении давления величина прибавки,
необходимой для получения едва заметной
разницы, должна всегда равняться
приблизительно’/30
исходного веса, т. е. для получения едва
заметной разницы в ощущении давления
к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к
300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта
константа равна ‘/10,
для силы света —’/100и
т. д.

Дальнейшие
исследования показали, что закон Вебера
действителен лишь для раздражителей
средней величины: при приближении к
абсолютным порогам величина прибавки
перестает быть постоянной. Наряду с
этим ограничением закон Вебера допускает,
как оказалось, и расширение. Он применим
не только к едва заметным, но и ко всяким
различиям ощущений. Различия между
парами ощущений кажутся нам равными,
если равны геометрические соотношения
соответствующих раздражителей. Так,
увеличение силы освещения от 25 до 50
свечей дает субъективно такой же эффект,
как увеличение от 50 до 100.

Исходя
из закона Вебера, Фехнер сделал допущение,
что едва заметные разницы в ощущениях
можно рассматривать как равные, поскольку
все они — величины бесконечно малые, и
принять их как единицу меры, при помощи
которой можно численно выразить
интенсивность ощущений как сумму (или
интеграл) едва заметных (бесконечно
малых) увеличений, считая от порога
абсолютной чувствительности. В результате
он получил два ряда переменных величин
— величины раздражителей и соответствующие
им величины ощущений. Ощущения
растут в арифметической прогрессии,
когда раздражители растут в геометрической
прогрессии.
Отношение этих двух переменных величин
можно выразить в логарифмической
формуле:

Е
= KlogJ
+ С,

где
К
и С суть некоторые константы. Эта формула,
определяющая зависимость интенсивности
ощущений (в единицах едва заметных
перемен) от интенсивности соответствующих
раздражителей, и представляет собой
так называемый психофизический
закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при
этом Фехнером возможность суммирования
бесконечных, а не только конечных
разностей ощущений, большинством
исследований считается произвольной.
Помимо того нужно отметить, что ряд
явлений, вскрытых новейшими исследованиями
чувствительности, не укладывается в
рамки закона Вебера—Фехнера. Особенно
значительное противоречие с законом
Вебера— Фехнера обнаруживают явления
протопатической чувствительности,
поскольку ощущения в области протопатической
чувствительности не обнаруживают
постепенного нарастания по мере усиления
раздражения, а по достижении известного
порога сразу же появляются в максимальной
степени. Они приближаются по своему
характеру к типу реакций по принципу
«все или ничего». Не согласуются,
по-видимому, с законом Вебера—Фехнера
и некоторые данные современной
электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие
исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные
П. П. Лазаревым, заменили первоначальную
формулировку закона Вебера—Фехнера
более сложной формулой, выражающей
общий принцип, управляющий всеми
явлениями раздражения. Однако и попытка
Лазарева выразить переход раздражения
в ощущение в математических уравнениях
не охватывает всего многообразия
процессов чувствительности.

Пороги
и, значит, чувствительность органов
никак не приходится представлять как
некие раз и навсегда фиксированные
неизменные лимиты. Целый ряд исследований
советских авторов показал их чрезвычайную
изменчивость. Так, А. И. Богословский,
К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что
чувствительность органов чувств может
изменяться посредством образования
интерсенсорных условных рефлексов
(которые подчиняются вообще тем же
законам, что и обычные двигательные и
секреторные условные рефлексы). Очень
убедительно явление сенсибилизации
было выявлено в отношении слуховой
чувствительности. Так, А. И. Бронштейн⁶³
констатировал понижение порогов
слышимости под влиянием повторяющихся
звуковых раздражений. Б. М. Теплов
обнаружил резкое понижение порогов
различия высоты в результате очень
непродолжительных упражнений (см. с.
204—205). В. И. Кауфман — в противовес
тенденции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др.
рассматривать индивидуальные различия
порогов звуковысотной чувствительности
исключительно как неизменяющиеся
природные особенности организма —
экспериментально показал, во-первых,
зависимость порогов (так же как самого
типа) восприятия высотных разностей от
характера музыкальной деятельности
испытуемых (инструменталисты, пианисты
и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих
порогов (и самого типа) восприятия
высотных разностей. Кауфман поэтому
приходит к тому выводу, что способность
различения высоты звука в зависимости
от конкретных особенностей деятельности
данной личности может в известной мере
изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным
результатам о роли практики дегустации
в развитии вкусовой чувствительности.
<…>

Пороги
чувствительности существенно сдвигаются
в зависимости
от отношения
человека к той задаче, которую он
разрешает, дифференцируя
те или иные
чувственные данные. Один и тот же
физический раздражитель одной и той же
интенсивности может оказаться и ниже,
и выше порога чувствительности и, таким
образом, быть или не быть замеченным в
зависимости от того, какое значение он
приобретает для человека: появляется
ли он как безразличный момент окружения
данного индивида или становится значимым
показателем условий его деятельности.
Поэтому, чтобы исследование чувствительности
дало сколько-нибудь законченные
результаты и привело к практически
значимым выводам, оно должно, не замыкаясь
в рамках одной лишь физиологии, перейти
и в план психологический. Психологическое
исследование имеет, таким образом, дело
не только с «раздражителем»,
но и с предметом,
и не только с органом,
но и с человеком.
Этой более конкретной трактовкой
ощущения в психологии, связывающей его
со всей сложной жизнью личности в ее
реальных взаимоотношениях с окружающим
миром, обусловлено особое значение
психологического и психофизиологического,
а не только физиологического, исследования
для разрешения вопросов, связанных с
нуждами практики.

Психофизиологические
закономерности

Характеристика
ощущений не исчерпывается психофизическими
закономерностями. Для чувствительности
органа имеет значение и физиологическое
его состояние (или происходящие в нем
физиологические процессы). Значение
физиологических моментов сказывается
прежде всего в явлениях адаптации,
в приспособлении органа к длительно
воздействующему раздражителю;
приспособление это выражается в изменении
чувствительности — понижении или
повышении ее. Примером может служить
факт быстрой адаптации к одному
какому-либо длительно действующему
запаху, в то время как другие запахи
продолжают чувствоваться так же остро,
как и раньше. <…>

С
адаптацией тесно связано и явление
контраста,
которое сказывается в изменении
чувствительности под влиянием
предшествующего (или сопутствующего)
раздражения. Так, в силу контраста
обостряется ощущение кислого после
ощущения сладкого, ощущение холодного
после горячего и т. д. Следует отметить
также свойство рецепторов задерживать
ощущения, выражающееся в более или менее
длительном последействии
раздражений. Так же как ощущение не
сразу достигает своего окончательного
значения, оно не сразу исчезает после
прекращения раздражения, а держится
некоторое время и лишь затем постепенно
исчезает. Благодаря задержке при быстром
следовании раздражений одного за другим
происходит слияние отдельных ощущений
в единое целое, как, например, при
восприятии мелодий, кинокартины и пр.

Дифференциация
и специализация рецепторов не исключает
их взаимодействия. Это взаимодействие
рецепторов
выражается, во-первых, во влиянии, которое
раздражение одного рецептора оказывает
на пороги другого. Так, зрительные
раздражения влияют на пороги слуховых,
а слуховые раздражения — на пороги
зрительных, точно так же на пороги
зрительных ощущений оказывают влияние
и обонятельные ощущения (см. дальше).

На взаимодействии
рецепторов основан метод сенсибилизации
одних органов чувств, и в первую очередь
глаза и уха, путем действия на другие
органы чувств слабыми или кратковременными,
адекватными для них, раздражениями.

Взаимосвязь
ощущений проявляется, во-вторых, в так
называемой синестезии. Под синестезией
разумеют такое слияние качеств различных
сфер чувствительности, при котором
качества одной модальности переносятся
на другую, разнородную, — например, при
цветном слухе качества зрительной сферы
— на слуховую. Формой синестезии,
относительно часто наблюдающейся,
является так называемый цветной слух
(audition
coloree).
У некоторых людей (например, у А. Н.
Скрябина; в ряде случаев, которые наблюдал
А. Бине; у мальчика, которого исследовал
А. Ф Лазурский; у очень музыкального
подростка, которого имеет возможность
наблюдать автор) явление цветного слуха
выражено очень ярко. Отдельные выражения,
отражающие синестезии различных видов
ощущений, получили права гражданства
в литературном языке; так, например,
говорят о кричащем цвете, а также о
теплом или холодном колорите и о теплом
звуке (тембре голоса), о бархатистом
голосе.

Теоретически
природа этого явления не вполне выяснена.
Иные авторы склонны объяснять его
общностью аффективных моментов, придающих
ощущениям различных видов один и тот
же эмоционально-выразительный характер.

Взаимодействие
рецепторов выражается, наконец, в той
взаимосвязи ощущений, которая постоянно
происходит в каждом процессе восприятия
любого предмета или явления. Такое
взаимодействие осуществляется в
совместном участии различных ощущений,
например зрительных и осязательных, в
познании какого-нибудь предмета или
его свойства, как-то — форма, фактура и
т. п. (Даже тогда, когда непосредственно
в восприятии участвует лишь один
рецептор, ощущения, которые он нам
доставляет, бывают опосредованы данными
другого. Так, при осязательном распознавании
формы предмета, когда зрение почему-либо
выключено, осязательные ощущения
опосредуются зрительными представлениями.)
В самом осязании имеет место взаимодействие
собственно кожных ощущений прикосновения
с мышечными, кинестетическими ощущениями,
к которым при ощущении поверхности
предмета примешиваются еще и температурные
ощущения. При ощущении терпкого, едкого
и т. п. вкуса какой-нибудь пищи к собственно
вкусовым ощущениям присоединяются,
взаимодействуя с ними, ощущения
осязательные и легкие болевые. Это
взаимодействие осуществляется и в
пределах одного вида ощущений. В области
зрения, например, расстояние влияет на
цвет, ощущения глубины — на форму и т.
д. Из всех форм взаимодействия эта
последняя, конечно, важнейшая, потому
что без нее вообще не существует
восприятия действительности.

Элементы психофизики

Наличие
зависимости ощущений от внешних
раздражений заставляет поставить
вопрос о характере этой зависимости,
т. е. об основных закономерностях,
которым она подчиняется. Это центральный
вопрос так называемой психофизики. Ее
основы заложены исследованиями Э.
Вебера и Г. Фехнера. Оформление она
получила в «Элементах психофизики»
(1859) Фехнера, оказавших значительное
влияние на дальнейшие исследования.
Основной вопрос психофизики — это
вопрос о порогах. Различают абсолютные
и разностные
пороги ощущения или пороги
ощущения и
пороги
различения.

Исследования
по психофизике установили прежде всего,
что не всякий раздражитель вызывает
ощущение. Он может быть так слаб, что
не вызовет никакого ощущения. Мы не
слышим множества вибраций окружающих
нас тел, не видим невооруженным глазом
множества постоянно вокруг нас
происходящих микроскопических изменений.
Нужна известная минимальная интенсивность
раздражителя для того, чтобы вызвать
ощущение. Эта минимальная интенсивность
раздражения называется нижним
абсолютным порогом. Нижний порог дает
количественное выражение для
чувствительности: чувствительность
рецептора выражается величиной, обратно
пропорциональной порогу: Е
⁼
I/J,
где Е —
чувствительность и J
— пороговая
величина раздражителя.

Наряду
с нижним существует и верхний
абсолютный порог, т. е. максимальная
интенсивность, возможная для ощущения
данного качества. В существовании
порогов рельефно выступает диалектическое
соотношение между количеством и
качеством. Эти пороги для различных
видов ощущений различны. В пределах
одного и того же вида они могут быть
различны у различных людей, у одного и
того же человека в разное время, при
различных условиях.

За
вопросом о том, имеет ли вообще место
ощущение определенного вида (зрительное,
слуховое и т. д.), неизбежно следует
вопрос об условиях различения различных
раздражителей. Оказалось, что наряду
с абсолютными существуют разностные
пороги различения. Э. Вебер установил,
что требуется определенное соотношение
между интенсивностями двух раздражителей
для того, чтобы они дали различные
ощущения. Это соотношение выражено в
законе, установленном Вебером: отношение
добавочного раздражителя к основному
должно быть величиной постоянной:

J
=

J
K

где
J
обозначает раздражение,
J
— его
прирост, К
— постоянная
величина, зависящая от рецептора.

Так,
в ощущении давления величина прибавки,
необходимой для получения едва заметной
разницы, должна всегда равняться
приблизительно’/30
исходного веса, т. е. для получения едва
заметной разницы в ощущении давления
к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к
300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта
константа равна ‘/10,
для силы света —’/100и
т. д.

Дальнейшие
исследования показали, что закон Вебера
действителен лишь для раздражителей
средней величины: при приближении к
абсолютным порогам величина прибавки
перестает быть постоянной. Наряду с
этим ограничением закон Вебера допускает,
как оказалось, и расширение. Он применим
не только к едва заметным, но и ко всяким
различиям ощущений. Различия между
парами ощущений кажутся нам равными,
если равны геометрические соотношения
соответствующих раздражителей. Так,
увеличение силы освещения от 25 до 50
свечей дает субъективно такой же эффект,
как увеличение от 50 до 100.

Исходя
из закона Вебера, Фехнер сделал допущение,
что едва заметные разницы в ощущениях
можно рассматривать как равные, поскольку
все они — величины бесконечно малые,
и принять их как единицу меры, при помощи
которой можно численно выразить
интенсивность ощущений как сумму (или
интеграл) едва заметных (бесконечно
малых) увеличений, считая от порога
абсолютной чувствительности. В результате
он получил два ряда переменных величин
— величины раздражителей и соответствующие
им величины ощущений. Ощущения
растут в арифметической прогрессии,
когда раздражители растут в геометрической
прогрессии.
Отношение этих двух переменных величин
можно выразить в логарифмической
формуле:

Е
= KlogJ
+ С,

где
К
и С суть некоторые константы. Эта
формула, определяющая зависимость
интенсивности ощущений (в единицах
едва заметных перемен) от интенсивности
соответствующих раздражителей, и
представляет собой так называемый
психофизический
закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при
этом Фехнером возможность суммирования
бесконечных, а не только конечных
разностей ощущений, большинством
исследований считается произвольной.
Помимо того нужно отметить, что ряд
явлений, вскрытых новейшими исследованиями
чувствительности, не укладывается в
рамки закона Вебера—Фехнера. Особенно
значительное противоречие с законом
Вебера— Фехнера обнаруживают явления
протопатической чувствительности,
поскольку ощущения в области
протопатической чувствительности не
обнаруживают постепенного нарастания
по мере усиления раздражения, а по
достижении известного порога сразу же
появляются в максимальной степени. Они
приближаются по своему характеру к
типу реакций по принципу «все или
ничего». Не согласуются, по-видимому,
с законом Вебера—Фехнера и некоторые
данные современной электрофизиологии
органов чувств.

Дальнейшие
исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные
П. П. Лазаревым, заменили первоначальную
формулировку закона Вебера—Фехнера
более сложной формулой, выражающей
общий принцип, управляющий всеми
явлениями раздражения. Однако и попытка
Лазарева выразить переход раздражения
в ощущение в математических уравнениях
не охватывает всего многообразия
процессов чувствительности.

Пороги
и, значит, чувствительность органов
никак не приходится представлять как
некие раз и навсегда фиксированные
неизменные лимиты. Целый ряд исследований
советских авторов показал их чрезвычайную
изменчивость. Так, А. И. Богословский,
К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что
чувствительность органов чувств может
изменяться посредством образования
интерсенсорных условных рефлексов
(которые подчиняются вообще тем же
законам, что и обычные двигательные и
секреторные условные рефлексы). Очень
убедительно явление сенсибилизации
было выявлено в отношении слуховой
чувствительности. Так, А. И. Бронштейн⁶³
констатировал понижение порогов
слышимости под влиянием повторяющихся
звуковых раздражений. Б. М. Теплов
обнаружил резкое понижение порогов
различия высоты в результате очень
непродолжительных упражнений (см. с.
204—205). В. И. Кауфман — в противовес
тенденции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др.
рассматривать индивидуальные различия
порогов звуковысотной чувствительности
исключительно как неизменяющиеся
природные особенности организма —
экспериментально показал, во-первых,
зависимость порогов (так же как самого
типа) восприятия высотных разностей
от характера музыкальной деятельности
испытуемых (инструменталисты, пианисты
и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих
порогов (и самого типа) восприятия
высотных разностей. Кауфман поэтому
приходит к тому выводу, что способность
различения высоты звука в зависимости
от конкретных особенностей деятельности
данной личности может в известной мере
изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным
результатам о роли практики дегустации
в развитии вкусовой чувствительности.
<…>

Пороги
чувствительности существенно сдвигаются
в зависимости
от отношения
человека к той задаче, которую он
разрешает, дифференцируя
те или иные
чувственные данные. Один и тот же
физический раздражитель одной и той
же интенсивности может оказаться и
ниже, и выше порога чувствительности
и, таким образом, быть или не быть
замеченным в зависимости от того, какое
значение он приобретает для человека:
появляется ли он как безразличный
момент окружения данного индивида или
становится значимым показателем условий
его деятельности. Поэтому, чтобы
исследование чувствительности дало
сколько-нибудь законченные результаты
и привело к практически значимым
выводам, оно должно, не замыкаясь в
рамках одной лишь физиологии, перейти
и в план психологический. Психологическое
исследование имеет, таким образом, дело
не только с «раздражителем»,
но и с предметом,
и не только с органом,
но и с человеком.
Этой более конкретной трактовкой
ощущения в психологии, связывающей его
со всей сложной жизнью личности в ее
реальных взаимоотношениях с окружающим
миром, обусловлено особое значение
психологического и психофизиологического,
а не только физиологического, исследования
для разрешения вопросов, связанных с
нуждами практики.

Психофизиологические
закономерности

Характеристика
ощущений не исчерпывается психофизическими
закономерностями. Для чувствительности
органа имеет значение и физиологическое
его состояние (или происходящие в нем
физиологические процессы). Значение
физиологических моментов сказывается
прежде всего в явлениях адаптации,
в приспособлении органа к длительно
воздействующему раздражителю;
приспособление это выражается в
изменении чувствительности — понижении
или повышении ее. Примером может служить
факт быстрой адаптации к одному
какому-либо длительно действующему
запаху, в то время как другие запахи
продолжают чувствоваться так же остро,
как и раньше. <…>

С
адаптацией тесно связано и явление
контраста,
которое сказывается в изменении
чувствительности под влиянием
предшествующего (или сопутствующего)
раздражения. Так, в силу контраста
обостряется ощущение кислого после
ощущения сладкого, ощущение холодного
после горячего и т. д. Следует отметить
также свойство рецепторов задерживать
ощущения, выражающееся в более или
менее длительном последействии
раздражений. Так же как ощущение не
сразу достигает своего окончательного
значения, оно не сразу исчезает после
прекращения раздражения, а держится
некоторое время и лишь затем постепенно
исчезает. Благодаря задержке при быстром
следовании раздражений одного за другим
происходит слияние отдельных ощущений
в единое целое, как, например, при
восприятии мелодий, кинокартины и пр.

Дифференциация
и специализация рецепторов не исключает
их взаимодействия. Это взаимодействие
рецепторов
выражается, во-первых, во влиянии,
которое раздражение одного рецептора
оказывает на пороги другого. Так,
зрительные раздражения влияют на пороги
слуховых, а слуховые раздражения — на
пороги зрительных, точно так же на
пороги зрительных ощущений оказывают
влияние и обонятельные ощущения (см.
дальше).

На взаимодействии
рецепторов основан метод сенсибилизации
одних органов чувств, и в первую очередь
глаза и уха, путем действия на другие
органы чувств слабыми или кратковременными,
адекватными для них, раздражениями.

Взаимосвязь
ощущений проявляется, во-вторых, в так
называемой синестезии. Под синестезией
разумеют такое слияние качеств различных
сфер чувствительности, при котором
качества одной модальности переносятся
на другую, разнородную, — например, при
цветном слухе качества зрительной
сферы — на слуховую. Формой синестезии,
относительно часто наблюдающейся,
является так называемый цветной слух
(audition
coloree).
У некоторых людей (например, у А. Н.
Скрябина; в ряде случаев, которые
наблюдал А. Бине; у мальчика, которого
исследовал А. Ф Лазурский; у очень
музыкального подростка, которого имеет
возможность наблюдать автор) явление
цветного слуха выражено очень ярко.
Отдельные выражения, отражающие
синестезии различных видов ощущений,
получили права гражданства в литературном
языке; так, например, говорят о кричащем
цвете, а также о теплом или холодном
колорите и о теплом звуке (тембре
голоса), о бархатистом голосе.

Теоретически
природа этого явления не вполне выяснена.
Иные авторы склонны объяснять его
общностью аффективных моментов,
придающих ощущениям различных видов
один и тот же эмоционально-выразительный
характер.

Взаимодействие
рецепторов выражается, наконец, в той
взаимосвязи ощущений, которая постоянно
происходит в каждом процессе восприятия
любого предмета или явления. Такое
взаимодействие осуществляется в
совместном участии различных ощущений,
например зрительных и осязательных, в
познании какого-нибудь предмета или
его свойства, как-то — форма, фактура
и т. п. (Даже тогда, когда непосредственно
в восприятии участвует лишь один
рецептор, ощущения, которые он нам
доставляет, бывают опосредованы данными
другого. Так, при осязательном
распознавании формы предмета, когда
зрение почему-либо выключено, осязательные
ощущения опосредуются зрительными
представлениями.) В самом осязании
имеет место взаимодействие собственно
кожных ощущений прикосновения с
мышечными, кинестетическими ощущениями,
к которым при ощущении поверхности
предмета примешиваются еще и температурные
ощущения. При ощущении терпкого, едкого
и т. п. вкуса какой-нибудь пищи к собственно
вкусовым ощущениям присоединяются,
взаимодействуя с ними, ощущения
осязательные и легкие болевые. Это
взаимодействие осуществляется и в
пределах одного вида ощущений. В области
зрения, например, расстояние влияет на
цвет, ощущения глубины — на форму и т.
д. Из всех форм взаимодействия эта
последняя, конечно, важнейшая, потому
что без нее вообще не существует
восприятия действительности.

Psychophysics

cite journal | author = Aaen-Stockdale, CR | year = 2008 | title = Ibn al-Haytham and Psychophysics | journal = Perception | volume = 37 | issue = 4 | pages = 636–638 | doi = 10.1068 / p5940 ]

Психофизики обычно используют экспериментальные стимулы, которые можно объективно измерить, такие как чистые тона различной интенсивности или источники света различной яркости. Были изучены все органы чувств: зрение, слух, осязание (включая кожу и кишечное восприятие), вкус, запах и чувство времени.

Независимо от сенсорной области в схеме психофизической классификации есть три основных темы: абсолютные пороги, пороги дискриминации и масштабирование.

Чаще всего психофизика используется для построения шкалы человеческого опыта различных аспектов физических стимулов. Возьмем для примера физический стимул частоты звука. Частота звука измеряется в герцах, циклах в секунду. Но человеческое восприятие частот звука не совпадает с частотами.Во-первых, есть частота, ниже которой нельзя слышать звуки, независимо от их интенсивности (около 20 Гц в зависимости от человека), и есть частота, выше которой звуки не слышны, независимо от их интенсивности. (около 20 000 Гц, опять же в зависимости от человека). Во-вторых, удвоение частоты звука (например, со 100 Гц до 200 Гц) не приводит к удвоению опыта. Восприятие частоты звука называется «высотой звука», и психофизики измеряют его в mels.

Более аналитические подходы позволяют использовать психофизические методы для изучения нейрофизиологических свойств и механизмов обработки сенсорной информации. Это особенно важно в исследованиях на людях, где другие (более инвазивные) методы не используются по этическим причинам.

Области исследования включают сенсорные пороги, методы измерения чувствительности и теорию обнаружения сигналов.

Пороги

Порог (или лимит) — это точка интенсивности, при которой участник может просто обнаружить наличие или различие стимула.Стимулы с интенсивностью ниже порога считаются не обнаруживаемыми, однако стимулы со значениями, близкими к пороговому значению, часто будут обнаруживаться определенную часть времени. В связи с этим порог считается точкой, в которой стимул или изменение стимула обнаруживается в некоторой пропорции «p» времени. Существует два вида пороговых значений: абсолютных цитировать книгу | author = Gescheider G | year = 1997 | title = Психофизика: основы | издание = 3-е | издатель = Lawrence Erlbaum Associates | chapter = Глава 2: Психофизические измерения пороговых значений: абсолютная чувствительность ] и разница .

Абсолютный порог — это уровень интенсивности стимула, при котором субъект может обнаруживать присутствие стимула определенную часть времени (часто используется уровень «p» 50%). Примером абсолютного порога является количество волос на тыльной стороне руки, которых необходимо коснуться, прежде чем его можно будет почувствовать — участник может не почувствовать прикосновения к одному волосу, но может почувствовать два или три как это превышает порог.

Порог разницы — это величина «разницы» между двумя стимулами разной интенсивности, которую участник может обнаружить в некоторой части времени (опять же, часто используется 50%).Для проверки этого порога используется несколько различных методов. Испытуемого могут попросить отрегулировать один стимул до тех пор, пока он не будет восприниматься как такой же, как другой, можно попросить описать величину разницы между двумя стимулами, или его могут попросить обнаружить стимул на фоне.

Абсолютные и разностные пороги иногда считаются одинаковыми, потому что всегда присутствует фоновый шум, мешающий нашей способности обнаруживать стимулы, однако изучение разностных пороговых значений все еще происходит, например, в задачах различения высоты тона. цитировать книгу | author = Gescheider G | year = 1997 | title = Психофизика: основы | издание = 3-е | издатель = Lawrence Erlbaum Associates | chapter = Глава 4: Классическая психофизическая теория ]

Дискриминация

В экспериментах по распознаванию экспериментатор пытается определить, в какой точке можно обнаружить разницу между двумя стимулами, такими как два веса или два звука. Испытуемому предъявляют один стимул, например вес, и просят сказать, тяжелее или легче другой вес (в некоторых экспериментах испытуемый также может сказать, что эти два веса одинаковые).В точке субъективного равенства (PSE) испытуемый воспринимает два веса как одинаковые. Просто заметная разница (JND), или разница между импульсами (DL), — это разница в стимулах, которую субъект замечает в некоторой пропорции «p» времени (50% обычно используется для «p»).

Методы ограничений, постоянных стимулов и регулировки могут быть использованы для обнаружения различий, если испытуемому предлагается определить разницу между стимулами, а не один.

Эксперименты

В психофизике эксперименты стремятся определить, может ли субъект обнаружить стимул, идентифицировать его, отличить его от другого стимула и описать величину или природу этого различия.

Классические методы экспериментов

Психофизические эксперименты традиционно использовали три метода для тестирования восприятия испытуемых в экспериментах по обнаружению стимулов и обнаружению различий: метод пределов, метод постоянных стимулов и метод корректировки. цитировать книгу | author = Gescheider G | year = 1997 | title = Психофизика: основы | издание = 3-е | издатель = Lawrence Erlbaum Associates | chapter = Глава 3: Классические психофизические методы ]

Метод пределов

Вильгельм Вундт изобрел метод пределов. Испытуемый сообщает, обнаруживает ли он раздражитель. В методе возрастания пределов некоторые свойства стимула начинаются с такого низкого уровня, что стимул не может быть обнаружен, затем этот уровень постепенно увеличивается, пока участник не сообщит, что они об этом знают.Например, если в эксперименте проверяется минимальная амплитуда звука, которую можно обнаружить, звук начинает звучать слишком тихо, чтобы его можно было воспринимать, и постепенно становится громче. В методе убывания пределов все наоборот. В каждом случае пороговым значением считается уровень свойства стимула, на котором стимулы только что обнаруживаются.

В экспериментах поочередно используются восходящий и нисходящий методы, а пороговые значения усредняются. Возможный недостаток этих методов состоит в том, что субъект может привыкнуть сообщать о том, что он воспринимает стимул, и может продолжать сообщать таким же образом даже после порогового значения (ошибка привыкания).И наоборот, субъект также может предвидеть, что стимул скоро станет обнаруживаемым или необнаружимым, и может сделать преждевременное суждение (ошибка ожидания).

Чтобы избежать этих потенциальных ловушек, Георг фон Бекеши ввел процедуру лестницы в 1960 году в своем исследовании слухового восприятия. В этом методе звук сначала становится слышимым, а после каждого ответа испытуемого становится тише, пока он не сообщит, что слышит его. В этот момент звук становится громче на каждом шаге, пока субъект не сообщит, что слышит его, после чего он снова становится тише на ступеньках.Таким образом, экспериментатор получает возможность «пристрелить» порог.

Метод постоянных стимулов

Вместо того, чтобы быть представленными в порядке возрастания или убывания, в методе постоянных стимулов уровни определенного свойства стимула не связаны от одного испытания к другому, а представлены случайным образом. Это не дает субъекту возможности предсказать уровень следующего стимула и, следовательно, уменьшает ошибки привыкания и ожидания. Испытуемый снова сообщает, способен ли он или она обнаружить раздражитель.

Метод регулировки

Метод регулировки просит испытуемого контролировать уровень стимула, инструктирует его изменить его до тех пор, пока он не станет едва заметным на фоне фонового шума или не станет таким же, как уровень другого раздражитель. Это также называется методом средней ошибки.

taircase процедур

Часто классические методы экспериментирования считаются неэффективными. Это связано с тем, что до тестирования психометрический порог обычно неизвестен, и необходимо собрать много данных в точках психометрической функции, которые предоставляют мало информации о ее форме (хвосты).Можно использовать процедуры адаптивной лестницы, чтобы выбранные точки группировались вокруг психометрического порога. Однако цена такой эффективности состоит в том, что вы не получаете такого же количества информации о форме психометрической функции, как с помощью классических методов. Несмотря на это, по-прежнему можно оценить порог и наклон, подгоняя психометрические функции к полученным данным, хотя оценки психометрического наклона, вероятно, будут более вариабельными, чем оценки с помощью метода постоянных стимулов (для разумной выборки психометрической функции ).

Лестницы обычно начинаются со стимула высокой интенсивности, который легко обнаружить. Затем интенсивность снижается до тех пор, пока наблюдатель не совершит ошибку, после чего лестница «разворачивается», а интенсивность увеличивается до тех пор, пока наблюдатель не отреагирует правильно, вызывая еще один поворот. Затем значения этих «разворотов» усредняются. Есть много разных типов лестниц, использующих множество различных правил принятия решений и завершения. Размер шага, правила увеличения / уменьшения и распространение лежащей в основе психометрической функции определяют, где в психометрической функции они сходятся.Пороговые значения, полученные для лестниц, могут сильно колебаться, поэтому при их проектировании необходимо соблюдать осторожность. Было смоделировано множество различных алгоритмов лестниц и несколько практических рекомендаций, предложенных Гарсиа-Пересом. cite journal | title = Лестницы по принудительному выбору с фиксированными размерами ступеней: асимптотические свойства и свойства малой выборки | author = Garcia-Perez, MA | journal = Vision Res | year = 1998 | volume = 38 | pages = 1861 | doi = 10.1016 / S0042-6989 (97) 00340-4 ]

Ссылки

* [ http: // www.yorku.ca/psycho/ Точность и точность с помощью трех психофизических методов ]

Ссылки

.

Wikizero — Psychophysics

Psychophysics количественно исследует взаимосвязь между физическими стимулами и ощущениями и восприятием, которые они производят. Психофизика была описана как «научное изучение связи между стимулом и ощущением» ^[1] или, более полно, как «анализ процессов восприятия путем изучения влияния на опыт или поведение субъекта систематического изменения свойств стимул по одному или нескольким физическим измерениям «. ^[2]

Психофизика также относится к общему классу методов, которые могут применяться для изучения системы восприятия. Современные приложения в значительной степени полагаются на измерение пороговых значений, анализ идеального наблюдателя ^[3] и теорию обнаружения сигналов. ^[4]

Психофизика имеет широкое и важное практическое применение. Например, при изучении цифровой обработки сигналов психофизика сообщила о разработке моделей и методов сжатия с потерями.Эти модели объясняют, почему люди воспринимают очень небольшую потерю качества сигнала, когда аудио- и видеосигналы форматируются с использованием сжатия с потерями.

История [править]

Многие из классических методов и теорий психофизики были сформулированы в 1860 году, когда Густав Теодор Фехнер в Лейпциге опубликовал Elemente der Psychophysik (Элементы психофизики) . ^[5] Он ввел термин «психофизика», описывая исследования, направленные на то, чтобы связать физические стимулы с содержимым сознания, таким как ощущения (Empfindungen) .Как физик и философ, Фехнер стремился разработать метод, который связывает материю с разумом, связывая общественно наблюдаемый мир и личное впечатление о нем человека. Его идеи были вдохновлены экспериментальными результатами по ощущению осязания и света, полученными в начале 1830-х годов немецким физиологом Эрнстом Генрихом Вебером в Лейпциге, ^{[6] [7]} , в первую очередь те, которые касались минимально заметной разницы в интенсивности стимулы умеренной силы (просто заметная разница; jnd), которые Вебер показал как постоянную долю от эталонной интенсивности и которые Фехнер называл законом Вебера.Отсюда Фехнер вывел свою широко известную логарифмическую шкалу, теперь известную как шкала Фехнера. Работа Вебера и Фехнера сформировала одну из основ психологии как науки: Вильгельм Вундт основал первую лабораторию психологических исследований в Лейпциге (Institut für Experimentelle Psychologie). Работа Фехнера систематизировала интроспекционистский подход (психология как наука о сознании), который должен был противостоять бихевиористскому подходу, в котором даже вербальные реакции являются такими же физическими, как и стимулы.

В 1930-е годы, когда психологические исследования в нацистской Германии практически прекратились, оба подхода в конечном итоге стали заменяться использованием отношений «стимул-реакция» в качестве доказательства сознательной или бессознательной обработки в уме. ^[8] Работа Фехнера была изучена и расширена Чарльзом С. Пирсом, которому помогал его ученик Джозеф Ястроу, который вскоре сам стал выдающимся экспериментальным психологом. Пирс и Джастроу в значительной степени подтвердили эмпирические выводы Фехнера, но не все.В частности, классический эксперимент Пирса и Ястроу отверг оценку Фехнером порога восприятия весов как слишком высокую. В своем эксперименте Пирс и Джастроу фактически изобрели рандомизированные эксперименты: они случайным образом назначили добровольцев слепым методом с повторными измерениями, чтобы оценить их способность различать веса. ^{[9] [10] [11] [12]} Эксперимент Пирса вдохновил других исследователей в области психологии и образования, которые разработали исследовательскую традицию рандомизированных экспериментов в лабораториях и специализированных учебниках в 1900-х годах. ^{[9] [10] [11] [12]} Эксперименты Пирса-Джастроу проводились как часть приложения Пирса его программы прагматизма к человеческому восприятию; другие исследования рассматривали восприятие света и т. д. ^[13] Джастроу написал следующее резюме: «Курсы мистера Пирса по логике дали мне мой первый реальный опыт интеллектуальных мышц. Хотя я сразу же отправился в лабораторию психологии, когда это было. Основанная Стэнли Холлом, именно Пирс дал мне первый тренинг по решению психологической проблемы и в то же время стимулировал мою самооценку, доверив мне, тогда совершенно невиновному в каких-либо лабораторных привычках, немного реальных исследований. ,Он позаимствовал для меня прибор, который я отнес в свою комнату, установил у окна и с помощью которого, когда условия освещения были подходящими, я проводил наблюдения. Результаты были опубликованы под нашими совместными именами в Proceedings of the National Academy of Sciences . Демонстрация того, что следы сенсорного воздействия, слишком незначительные, чтобы их можно было регистрировать в сознании, тем не менее могут повлиять на суждение, могла сама по себе быть стойким мотивом, который несколько лет спустя побудил меня взяться за книгу о Подсознание .»В этой работе четко разграничиваются наблюдаемые когнитивные способности и выражение сознания.

Современные подходы к сенсорному восприятию, такие как исследования зрения, слуха или осязания, измеряют, что суждение воспринимающего извлекает из стимула, часто оставляя в стороне вопрос, какие ощущения Один из ведущих методов основан на теории обнаружения сигналов, разработанной для случаев очень слабых стимулов. Однако субъективистский подход сохраняется среди тех, кто придерживается традиций Стэнли Смита Стивенса (1906–1973).Стивенс возродил идею степенного закона, предложенную исследователями 19 века, в отличие от лог-линейной функции Фехнера (см. Степенной закон Стивенса). Он также выступал за присвоение чисел по отношению к силе стимулов, что называется оценкой величины. Стивенс добавил такие методы, как получение величины и сопоставление кросс-модальности. Он возражал против присвоения силы стимула точкам на линии, которые помечены в порядке силы. Тем не менее такой ответ остается популярным в прикладной психофизике.Такие макеты с несколькими категориями часто ошибочно называют шкалой Лайкерта после пунктов вопросов, используемых Лайкертом для создания психометрических шкал с несколькими пунктами, например, семь фраз от «полностью согласен» до «категорически не согласен».

Омар Халифа ^[14] утверждал, что средневекового ученого Альхазена следует считать основателем психофизики. Хотя аль-Хайтам сделал много субъективных отчетов о зрении, нет никаких доказательств того, что он использовал количественные психофизические методы, и такие утверждения были отвергнуты. ^[15]

Пороги [править]

Психофизики обычно используют экспериментальные стимулы, которые можно объективно измерить, такие как чистые тона различной интенсивности или источники света различной яркости. Были изучены все органы чувств: зрение, слух, осязание (включая кожное и кишечное восприятие), вкус, обоняние и чувство времени. Независимо от сенсорной области, есть три основных области исследования: абсолютные пороги, пороги дискриминации и масштабирование.

Порог (или лимит) — это точка интенсивности, при которой участник может просто обнаружить присутствие стимула (абсолютный порог ^[16] ) или наличие разницы между двумя стимулами (порог разницы ^[7] ).Стимулы с интенсивностью ниже пороговой считаются не обнаруживаемыми (следовательно: сублиминальными). Стимулы со значениями, достаточно близкими к пороговому значению, часто будут обнаруживаться в некоторой части случаев; следовательно, порог считается точкой, в которой стимул или изменение стимула обнаруживается в некоторой пропорции p случаев.

Обнаружение [править]

Абсолютный порог — это уровень интенсивности стимула, при котором субъект может обнаруживать присутствие стимула в некоторой части времени (часто используется уровень p 50%) , ^[17] Примером абсолютного порога является количество волосков на тыльной стороне руки, которых нужно коснуться, прежде чем его можно будет почувствовать — участник может не почувствовать прикосновения к одному волосу, но может почувствуйте два или три, когда это превышает порог. Абсолютный порог также часто называют порогом обнаружения . Для измерения абсолютных пороговых значений используется несколько различных методов (как и в случае порогов дискриминации; см. Ниже).

Дискриминация [править]

Порог разницы (или просто заметная разница, JND) — это величина наименьшей разницы между двумя стимулами разной интенсивности, которую участник может обнаружить в некоторой части времени (процент в зависимости от вид задачи).Для проверки этого порога используется несколько различных методов. Испытуемого могут попросить отрегулировать один стимул до тех пор, пока он не будет восприниматься как тот же самый, что и другой (метод регулировки), его могут попросить описать направление и величину разницы между двумя стимулами, или его могут попросить решить, насколько интенсивны пара стимулов совпадают или нет (принудительный выбор). Просто заметная разница (JND) не является фиксированной величиной; скорее, это зависит от того, насколько интенсивны измеряемые стимулы и от конкретного чувства, которое измеряется. ^[18] Закон Вебера гласит, что едва заметная разница стимула является постоянной пропорцией, несмотря на изменение интенсивности. ^[19]

В экспериментах по распознаванию экспериментатор пытается определить, в какой точке можно обнаружить разницу между двумя стимулами, например, двумя гирями или двумя звуками. Испытуемому предъявляют один стимул, например вес, и просят сказать, тяжелее или легче другой вес (в некоторых экспериментах испытуемый также может сказать, что эти два веса одинаковые).В точке субъективного равенства (PSE) субъект воспринимает два веса как одинаковые. Просто заметное различие, ^[20] или разница между ними (DL), представляет собой величину различия стимулов, которую субъект замечает в некоторой пропорции p времени (50% обычно используется для p в задача сравнения). Кроме того, парадигма двухальтернативного принудительного выбора (2-afc) может использоваться для оценки точки, в которой производительность сводится к случайности при различении двух альтернатив ( p тогда обычно будет 75%, поскольку p = 50 % соответствует шансу в задаче 2-afc).

Абсолютные и разностные пороги иногда в принципе считаются одинаковыми, потому что всегда есть фоновый шум, мешающий нашей способности обнаруживать стимулы. ^{[6] [21]}

Эксперименты [редактировать]

В психофизике эксперименты направлены на определение того, может ли субъект обнаружить стимул, идентифицировать его, отличить его от другого стимула или описать величину или природу эта разница. ^{[6] [7]} Программное обеспечение для психофизических экспериментов рассматривается Страсбургером. ^[22]

Классические психофизические методы [править]

Психофизические эксперименты традиционно использовали три метода тестирования восприятия испытуемых в экспериментах по обнаружению стимулов и обнаружению различий: метод пределов, метод постоянных стимулов и метод настройки , ^[23]

Метод пределов [править]

При восходящем методе пределов некоторые свойства стимула начинаются с такого низкого уровня, что стимул не может быть обнаружен, затем этот уровень постепенно увеличивается до участник сообщает, что они об этом знают.Например, если в эксперименте проверяется минимальная амплитуда звука, которую можно обнаружить, звук начинает звучать слишком тихо, чтобы его можно было воспринимать, и постепенно становится громче. При нисходящем методе пределов это наоборот. В каждом случае порог считается уровнем свойства стимула, при котором стимулы только что обнаруживаются. ^[23]

В экспериментах поочередно используются методы возрастания и убывания, а пороговые значения усредняются. Возможный недостаток этих методов состоит в том, что субъект может привыкнуть сообщать о том, что он воспринимает стимул, и может продолжать сообщать таким же образом даже после порогового значения (ошибка привыкания).И наоборот, субъект может также предвидеть, что стимул скоро станет обнаруживаемым или необнаружимым, и может сделать преждевременное суждение (ошибка предвидения).

Чтобы избежать этих потенциальных ловушек, Георг фон Бекеси ввел процедуру лестницы в 1960 году в своем исследовании слухового восприятия. В этом методе звук сначала становится слышимым, а после каждого ответа испытуемого становится тише, пока он не сообщит, что слышит его. В этот момент звук становится громче на каждом шаге, пока субъект не сообщит, что слышит его, после чего он снова становится тише на ступеньках.Таким образом, экспериментатор получает возможность «пристрелить» порог. ^[23]

Метод постоянных стимулов [править]

Вместо представления в порядке возрастания или убывания, в методе постоянных стимулов уровни определенного свойства стимула не связаны от одного испытания к другому. , но представлены случайным образом. Это не дает субъекту возможности предсказать уровень следующего стимула и, следовательно, уменьшает ошибки привыкания и ожидания.Для «абсолютных пороговых значений» испытуемый снова сообщает, способен ли он или она обнаружить стимул. ^[23] Для «разностных порогов» должен быть постоянный стимул сравнения с каждым из различных уровней. Фридрих Гегельмайер описал метод постоянных раздражителей в статье 1852 года. ^[24] Этот метод позволяет выполнить полную выборку психометрической функции, но может привести к множеству испытаний, когда несколько условий чередуются.

Метод настройки [править]

Метод настройки предлагает субъекту контролировать уровень стимула, дает ему команду изменить его до тех пор, пока он не станет едва заметным на фоне фонового шума или не станет таким же, как уровень другого раздражитель.Это повторяется много раз. Это также называется методом средней ошибки. ^[23] В этом методе наблюдатель сам контролирует величину переменного стимула, начиная с переменной, которая явно больше или меньше стандартной, и изменяет ее до тех пор, пока не будет удовлетворен субъективностью двух. Разница между переменным стимулом и стандартным регистрируется после каждой корректировки, а ошибка заносится в таблицу для значительных серий. В конце рассчитывается среднее значение, дающее среднюю ошибку, которую можно принять как меру чувствительности.

Адаптивные психофизические методы [править]

Классические методы экспериментирования часто считают неэффективными. Это связано с тем, что до тестирования психометрический порог обычно неизвестен, и много данных собирается в точках психометрической функции, которые предоставляют мало информации об интересующем параметре, обычно это порог. Можно использовать процедуры адаптивной лестницы (или классический метод настройки), при котором точки выборки группируются вокруг психометрического порога.Однако цена такой эффективности заключается в том, что информации о форме психометрической функции меньше. Адаптивные методы могут быть оптимизированы только для оценки порога или наклона пороговых значений и . Адаптивные методы подразделяются на лестничные (см. Ниже) и байесовские методы или методы максимального правдоподобия. Методы лестницы полагаются только на предыдущий ответ, и их проще реализовать. Байесовские методы учитывают весь набор предыдущих пар «стимул-ответ» и считаются более устойчивыми к упущениям во внимании. ^[25]

Лестничные процедуры [править]

.