в чем особенности закона стивенса

Прямое шкалирование ощущений. Степенной закон Стивенса

Основатель сенсорной психофизики Фехнер исходил из невозможности самостоятельного измерения ощущений, поэтому он сравнивал стимулы. Человек может только сказать – есть ощущение или нет, так что это косвенный метод. В отличие от Фехнера, Стивенс допускал прямое измерение ощущения. Прямое шкалирование базируется на предположении о наличии у человека внутренней шкалы измеряемого психологического признака, имеющей начальную точку и единицу измерения, и, следовательно, способности выносить количественные суждения относительно своих ощущений.

Методики прямого измерения по Стивенсу:

1. Метод оценки отношений: испытуемому предъявляется 2 (или более) стимула и он должен оценить отношение стимулов по заданному параметру и выразить это в числовом порядке.

2. Метод установления отношений: обратен по процедуре методу оценки отношений. Необходимо подобрать стимул к эталону в определенном соотношении (стимул должен быть в 2 или в 3 раза больше эталона).

3. Метод оценки величины: имеется эталон (он имеет численное значение, это 1), потом в случайном порядке предъявляется стимул, который надо оценить в соответствии с эталоном. Испытуемый должен приписать числа последовательности стимулов (оценка эмоций).

5. Метод постоянных сумм.

Все эти методы дают необходимые данные для построения шкалы отношений. Все они могут быть модифицированы и изменены, таким образом, чтобы они отмечали субъективно равные расстояния.

Здесь методы меняются: на сколько и во сколько больше/меньше, т.е. применяется метод оценок. Таким образом, у Стивенса сам испытуемый строит и шкалу порядка и шкалу отношений (т.е. шкалы и раздражений и ощущений). И эти эмпирические исследования показали, что функция является не логарифмической, а степенной.

Коэффициент корреляции между log E и log S чуть выше, чем между E и log S

Отсюда:

Следовательно,

Источник

Степенной закон Стивенса

Фехнер создал психофизическую шкалу ощущений, основанную на дифференци­альном пороге и постоянстве фракции Вебера для определенного сенсорного па­раметра. Спустя примерно сто лет c разработал другую психофизическую шкалу, основанную на иных допущениях. Стивенc предположил, что связь между величиной ощущения и интенсивностью сигнала не описывается логариф­мической функцией. Одна из статей Стивенса, посвященная критическому анализу уравнения Фехнера, имела многозначительное название «Отдадим должное Фехнеру и отменим его закон» (Stevens, 1961a). Стивенc утверждал, что возможна не­посредственная оценка ощущений, для этого нужно лишь использовать определен­ные методы, позволяющие наблюдателям «переводить» свои ощущения на язык чисел.

В соответствии с самым распространенным из этих методов, названных ме­тодом определения величины, наблюдателю предъявляют стандартный сигнал, называемый модулем, например свет или звук средней интенсивности, и просят присвоить ему численное значение, предположим, 10 или 100. Затем наблюдателю поочередно предъявляют в случайной последовательности разные сигналы, отли­чающиеся друг от друга только по одному параметру, допустим, по физической интенсивности. Каждому из этих сигналов наблюдатель присваивает численное значение, выражая тем самым свою оценку того, насколько этот сигнал отличается от стандартного (модуля). По существу, наблюдатель непосредственно определя­ет величину ощущения, вызываемого каждым сигналом, и присваивает ему числен­ное значение. Рассмотрим в качестве примера эксперимент со звуками и модулем, которому присвоено значение 100. Если наблюдатель услышит звук, в два раза бо­лее громкий, нежели модуль, он присвоит ему число 200, если звук будет в два раза слабее — 50, если в четыре раза слабее — 25 и т. д. Иными словами, наблюдатель попытается связать зафиксированную им интенсивность каждого сигнала с тем числом, которое изначально было присвоено модулю. После выполнения задания физические интенсивности предъявленных наблюдателю сигналов можно сопо­ставить с присвоенными им численными значениями. Результатом такого сопо­ставления становится шкала громкости.

Используя подобные методы, Стивене и его многочисленные последователи нашли уравнение, описывающее связь между величиной сигнала и величиной вы­зываемого им ощущения, названное степенным законом. В соответствии с этим законом величина сенсорного, или субъективного, ощущения возрастает пропор­ционально физической интенсивности сигнала, возведенной в степень. Иными словами, величина ощущения равна физической интенсивности, возведенной в степень:

где S — ощущение, k — константа (фактор шкалы, отражающий выбор единиц из­мерения параметра, вызывающего ощущения, например, дюймы, граммы, амперы), I — интенсивность стимула и b — показатель степени, в которую возводится интен­сивность, постоянный для данного сенсорного параметра.

Необходимо подчеркнуть два обстоятельства: 1) экспонента уравнения (6) отражает связь между интенсивностью сигнала и величиной ощущения и 2) каж­дому сенсорному параметру — яркости, громкости и т. д. — соответствует своя соб­ственная экспонента (b). Некоторые сенсорные параметры, подчиняющиеся сте­пенному закону, и их экспоненты представлены в табл. 2.9.

Маленький стимул в темноте

Давление на ладонь

Статическое усилие, приложенное к коже

Пропускание тока через пальцы

Шероховатость на ощупь

Поглаживание грубой ткани

Твердость на ощупь

Визуальное восприятие длины

Источник: Stevens (1961b, 1970, 1975).

Следовательно, опираясь на степенной закон, можно доказать, что восприятие одних ощущений отличается от восприятия других в той же мере, в какой величи­на ощущения изменяется при изменении интенсивности сигналов. Например, при использовании метода определения величины для оценки длины линии экспонен­та в уравнении практически равна 1,00, и оно упрощается, превращаясь в 5=kI. Это значит, что кажущаяся длина увеличивается прямо пропорционально физической длине. Подобная связь между ощущением (или физиологической величиной) и величиной сигнала графически может быть представлена прямой или кривой ли­нией, которая описывается степенной функцией. Связь между ощущением и сти­мулированием, в случае когда речь идет, например, о восприятии длины, описыва­ется прямой, выходящей из точки пересечения координат под углом 45° (рис. 2.10). Линейная зависимость означает, что линия длиной 10 дюймов кажется в два раза длиннее той, длина которой равна 5 дюймам, и в два раза короче той, длина кото­рой — 20 дюймов. Для ощущения яркости в соответствии с данными, полученны­ми методом прямого определения величины, экспонента равна примерно 0,33. Если зависимость между величиной сигнала и сенсорной, или психологической, вели­чиной выразить графически так, как это сделано на рис. 2.10, получится вогнутая кривая. Это значит, что яркость (сенсорный параметр) увеличивается значитель­но медленнее, чем интенсивность света, т. е. имеет место компрессия (сжатие) сенсорного параметра, или параметра ответа. Так, чтобы увеличить в два раза ощуще­ние яркости, требуется значительно большее, нежели двукратное, увеличение ин­тенсивности источника света.

Рис. 2.10. Степенные функции, выражающие связь между ощущением (психологической величиной)

и интенсивностью сигнала (физической величиной)

Экспериментальное подтверждение

С помощью двух 60-ваттных лампочек очень легко доказать, что двукратное увеличение ин­тенсивности источника света не приводит к двукратному увеличению ощущения яркости. В любой комнате, в которой нет других источников света, включите одну лампочку. Вы полу­чите сигнал, интенсивность которого соответствует 60 ваттам. Не глядя непосредственно на лампочку, оцените яркость. Затем включите вторую. При этом физическая интенсивность света удвоится и станет соответствовать 120 ваттам. Однако ваши собственные ощущения будут отнюдь не в два раза сильнее. Иными словами, комната не будет казаться в два раза более освещенной, хотя интенсивность света увеличилась именно в два раза. Это и есть ком­прессия (сжатие) ответа. На самом деле для двукратного увеличения яркости требуется вось­микратное увеличение интенсивности источника света.

В отличие от яркости экспонента электрического шока, вызванного пропуска­нием тока через палец, равна примерно 3,5, и, как следует из рис. 2. 10, его степен­ная функция описывается выпуклой кривой. Понятно, что даже несильный электрический ток при соприкосновении с кончиком пальца вызывает заметный сенсор­ный эффект (разумеется, он также может вызвать и боль). В данном случае мы наблюдаем экспансию сенсорного параметра. Увеличение в два раза силы тока, пропускаемого через кончик пальца, вызывает более значительное, нежели дву­кратное, увеличение ощущения (оно увеличивается более чем в 10 раз). Это явле­ние называется экспансией ответа.

Вообще, и кривизна степенной функции, и характер зависимости увеличения сенсорного параметра от интенсивности стимула зависят от экспоненты. Уравне­ние, экспонента которого близка к 1,00, описывается прямой линией. Если экспо­нента больше единицы, уравнение описывается выпуклой кривой, что соответству­ет экспансии ответа. Если экспонента меньше единицы, уравнение описывается вогнутой кривой, и наблюдается компрессия ответа. Однако удобство степенных функций заключается в том, что если на обеих координатных осях отложить лога­рифмы — на одной логарифм интенсивности сигнала, а на другой логарифм сен­сорной, или психологической, величины (для этого обычно используется опреде­ленным образом разграфленная бумага) то появляются прямые линии, углы наклона которых (степень крутизны) равны экспонентам Ь. Иными словами, если вместо значений интенсивности сигнала и величины, характеризующей ощущения, отло­жить на координатных осях их логарифмы, кривизна линий, описывающих урав­нения, исчезает, а углы наклона прямых линий соответствуют значениям экспонент в уравнении Стивенса. Именно поэтому, как следует из рис. 2.11, на котором кривые рис. 2.10 представлены в координатах log — log, различия в кривизне пре­вращаются в разные углы наклона. В координатах log — log высокая экспонента ощущения, вызываемого электрическим током, дает угол наклона, превышающий 45°, экспонента яркости — острый угол, который менее 45°, а линейная функция для кажущейся длины прямой идет под углом 45°, и ее наклон равен 1,00.

Рис. 2.11. Степенные функции, отложенные в логарифмических координатах Будучи представленными в логарифмических координатах, кривые рис. 2.10 превращаются в прямые линии. Угол наклона прямой равен экспоненте степеннбго уравнения, описывающего силу ощущения (психологическую величину) (Источник: S. S. Stevens, Psychophysics of Sensory Function, в кн.: W. A. Ro­senblith (ed.), Sensory Communication, 1961)

Степенной закон Стивенса доказал свою полезность для психологии, посколь­ку практически любой сенсорный параметр — в тех пределах, в которых наблюда­тели могут надежно присвоить численные значения своим субъективным впечат­лениям, или ощущениям, — может быть легко шкалирован. Число сторонников степенного закона, согласных с тем, что он является валидным отражением связи между субъективным опытом (ощущением) и физической интенсивностью, растет.

Источник

закон Стивенса

Полезное

Смотреть что такое «закон Стивенса» в других словарях:

Закон Стивенса — Закон Стивенса это модификация основного психофизического закона, предложенная американским психологом Стенли Стивенсом (англ.)русск.. Он создал формулу, связывающую силу ощущения с определённой степенью физической интенсивности… … Википедия

закон Стивенса — психофизиологический закон, согласно которому субьективная величина воспринимаемого стимула выражается формулой: * * * вариант основного психофизического закона, устанавливающий степенную, а не логарифмическую (см. Закон Фехнера) зависимость… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Стивенса закон — установленная американским ученым С. С. Стивенсом формула, связывающая силу ощущения с определенной степенью физической интенсивности раздражителя. Для обоснования С. з. привлекаются данные психофизиологических (см. психофизиология) исследований … Большая психологическая энциклопедия

закон Фехнера — 1. Сформулированный в 1860 г. Г. Т. Фехнером закон, согласно коему величина ощущения прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя то есть возрастание силы раздражения в геометрической прогрессии соответствует росту ощущения в… … Большая психологическая энциклопедия

Закон Вебера — Закон Вебера Фехнера эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, Э. Вебер показал, что новый … Википедия

закон Вебера-Фехнера — логарифмическая зависимость силы ощущения Е от физической интенсивности раздражителя Р: Е = к log P + с, где k и с некие постоянные, определяемые данной сенсорной системой. Зависимость была выведена немецким психологом и физиологом Г. Т. Фехнером … Большая психологическая энциклопедия

закон психофизиологический обобщенный — основной закон психофизиологии, предложенный отечественными учеными (Ю.М. Забродин, А.Н. Лебедев др.), в котором отражена универсальная зависимость между субьективным ощущением и величиной стимула. Эта зависимость включает в себя закон Фехнера и… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

закон Фехнера — закон психофизиологии, уточняющий закон Вебера и выражающий математическую зависимость между субьективным восприятием раздражителя и его физической величиной в виде логарифма. В 1858 г. немецкий физик Г. Фехнер математически обработал результаты… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

основной психофизический закон — ОСНОВНОЙ ПСИХОФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН функция зависимости величины ощущения от величины раздражителя. Единой формулы О. п. з. нет, но есть его варианты: логарифмический (Фехнера), степенной (Стивенса), обобщенные (Бэрда, Экмана, Забродина и др.) … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

Источник

Закон Стивенса

,

Стивенс не был первым, кто предложил описывать связь силы стимула и ощущения степенным законом, но он впервые проанализировал экспериментальные данные и опубликовал на их основе конкретные значения коэффициентов. [1]

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Закон Стивенса» в других словарях:

закон Стивенса — установленная американским ученым психологом и психофизиологом С. С. Стивенсом формула модификация закона психофизического основного (см. закон Вебера Фехнера), связывающая силу ощущения с определенной степенью физической интенсивности… … Большая психологическая энциклопедия

закон Стивенса — психофизиологический закон, согласно которому субьективная величина воспринимаемого стимула выражается формулой: * * * вариант основного психофизического закона, устанавливающий степенную, а не логарифмическую (см. Закон Фехнера) зависимость… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Стивенса закон — установленная американским ученым С. С. Стивенсом формула, связывающая силу ощущения с определенной степенью физической интенсивности раздражителя. Для обоснования С. з. привлекаются данные психофизиологических (см. психофизиология) исследований … Большая психологическая энциклопедия

закон Фехнера — 1. Сформулированный в 1860 г. Г. Т. Фехнером закон, согласно коему величина ощущения прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя то есть возрастание силы раздражения в геометрической прогрессии соответствует росту ощущения в… … Большая психологическая энциклопедия

Закон Вебера — Закон Вебера Фехнера эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, Э. Вебер показал, что новый … Википедия

закон Вебера-Фехнера — логарифмическая зависимость силы ощущения Е от физической интенсивности раздражителя Р: Е = к log P + с, где k и с некие постоянные, определяемые данной сенсорной системой. Зависимость была выведена немецким психологом и физиологом Г. Т. Фехнером … Большая психологическая энциклопедия

закон психофизиологический обобщенный — основной закон психофизиологии, предложенный отечественными учеными (Ю.М. Забродин, А.Н. Лебедев др.), в котором отражена универсальная зависимость между субьективным ощущением и величиной стимула. Эта зависимость включает в себя закон Фехнера и… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

закон Фехнера — закон психофизиологии, уточняющий закон Вебера и выражающий математическую зависимость между субьективным восприятием раздражителя и его физической величиной в виде логарифма. В 1858 г. немецкий физик Г. Фехнер математически обработал результаты… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

основной психофизический закон — ОСНОВНОЙ ПСИХОФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН функция зависимости величины ощущения от величины раздражителя. Единой формулы О. п. з. нет, но есть его варианты: логарифмический (Фехнера), степенной (Стивенса), обобщенные (Бэрда, Экмана, Забродина и др.) … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

Источник

Закон вебера фехнера стивенса кратко. Закон стивенса

См. также Психофизика, Закон Вебера

Исходя из постулата, что человек лишен способности непосредственно оценивать величину своих ощущений, Фехнер предложил косвенный способ определения величины любого ощущения посредством подсчета пороговых единиц. Это позволило ему математически вывести формулу измерения ощущений, базируясь 1) на эмпирическом законе Вебера о постоянстве относительной величины приращения (или уменьшения) раздражителя, вызывающего ощущение едва заметного различия, и 2) собственном постулате о том, что едва заметный прирост ощущения величина постоянная, вследствие чего м. б. использован в качестве единицы измерения любой величины ощущения.

С помощью математики Фехнер теоретически обосновал тот известный факт, что ощущение изменяется гораздо медленнее, чем растет сила раздражения. Согласно З. Ф., возрастанию силы раздражения в геометрической прогрессии соответствует рост ощущения в арифметической прогрессии (напр., если сила раздражителя возрастет в 100 раз, то сила ощущения возрастет только в 2 раза).

Психофизика — это наука об измерении ощущений, изучающая количественные отношения между интенсивностью раздражителя и силой ощущения.

Основной психофизический закон

Эрнст Генрих Вебер на основе экспериментов по различению силы давления на кожу (веса поднимаемых на ладони грузов) установил, что вместо того, чтобы просто воспринимать разницу между раздражителями, мы воспринимаем отношение этой разницы к величине исходного раздражителя. До него аналогичный вывод уже был сделан в середине XIX в. французским физиком и математиком Пьером Бугером в отношении яркости зрительных ощущений. Г. Фехнер выразил сформулированную Э. Вебером закономерность в математической форме:

ΔR — изменение раздражителя, необходимое для обнаружения едва заметного различия в стимуляции;
R – величина раздражителя;
k – константа, значение которой зависит от вида ощущений.

Конкретное числовое значение k называют отношением Э. Вебера . В последующем было обнаружено, что величина k не остается постоянной во всем диапазоне интенсивности раздражителя, а увеличивается в области низких и высоких значений. Тем не менее отношение приращения величины раздражителя и силы ощущения (или отношение увеличения стимула к исходному его значению) остается постоянным для средней области диапазона интенсивности раздражителей, вызывающих практически все виды ощущений (закон Бугера – Вебера ).

Приведенное выше уравнение получило название основного психофизического закона, или закона Вебера – Фехнера , согласно которому ощущения описываются кривой уменьшающегося прироста (или логарифмической кривой). Например, увеличение яркости, ощущаемое при замене одной лампочки десятью, будет таким же, как и в случае замены десяти лампочек сотней. Иначе говоря, возрастанию величины раздражителя в геометрической прогрессии соответствует прирост ощущения в арифметической прогрессии.

Позже были сделаны попытки уточнить основной закон психофизики. Так, американский психофизик С. Стивенс выявил степенной, а не логарифмический характер зависимости между силой ощущения и интенсивностью раздражителя:

Обобщенный психофизический закон, предложенный Ю. Забродиным, учитывал тот факт, что характер зависимости между ощущениями и воздействующими раздражителями обусловлен осведомленностью человека о процессах ощущения. Исходя из этого, Ю. Забродин ввел в формулу закона С. Стивенса показатель z, характеризующий степень осведомленности:

Современные исследования шкалирования указывают, что уравнение Ю. Забродина не является обобщенным «в последней инстанции » психофизическим законом, т.е. оно не может охватить все существующее многообразие психофизических функций. В целом же Ю. Забродиным разработан системно-динамический подход к анализу сенсорных процессов.

Ставя перед собой задачу измерения ощущений, Г. Фехнер предполагал, что человек не способен непосредственно количественно оценить их величины. Поэтому он предложил косвенный способ измерения – в единицах физической величины стимула. Величина ощущения представлялась как сумма едва заметных его приращений над исходной точкой. Для ее обозначения Г. Фехнер ввел понятие порога ощущений , измеряемого в единицах стимула. Он различал абсолютный порог чувствительности и различительный (дифференциальный) порог.

Во второй половине XIX в. отдельные вопросы и проблемы, лежащие на границе физиологии и психологии, становятся предметом специальных и систематических исследований, которые затем обособляются и оформляются в относительно самостоятельные научные направления. Одной из первых таких областей и явилась психофизика, созданная немецким физиологом Г. Фехнером (1801-1887).

Психофизика была задумана Фехнером как наука о всеобщей связи физического и духовного мира. Исследователь выступил с учением о тождестве психического и физического, выдвинул принцип всеобщей одушевленности природы. По мнению Фехнера, должна быть создана специальная наука, которая с помощью эксперимента и математики могла бы доказать выдвинутую им философскую концепцию. Такой наукой и явилась психофизика, которая определялась им как точное учение о функциональных отношениях между телом и душой.

Особую роль в изучении этого вопроса сыграли работы Э. Вебера по изучению осязания и порогов чувствительности. Именно опыты Вебера показали, что существует определенная зависимость между физическим и психическим, в частности, между раздражением и ощущением, и что обнаруженные отношения между ними поддаются экспериментальному измерению. Немалое значение для определения специфики новой науки сыграли идеи Гербарта, в частности, его учение о порогах сознания и обоснование возможности применения математики в психологии.

Психофизика становилась наукой о связи раздражений и ощущений. Установленные Фехнером положения об измеримости психофизических отношений и о возможности применения математического закона к ним ставили на передний план проблему разработки специальных методов психофизического измерения и способов математического анализа и описания психофизических отношений. Общая программа построения психофизики включила три главные задачи:

1) установить, какому закону подчиняются отношения психического и физического мира, на примере связи раздражений и ощущений;

2) дать математическую формулировку этому закону;

3) разработать психофизические методы измерения.

Закон,открытый Э.Г.Вебером (1834)и развитыйГ.Т.Фехнером,основной закон психофизики.

Самым главным в идее Фехнера было то, что он впервые включил элементарные ощущения в круг интересов психологии. До Фехнера считали, что исследованием ощущений, если это кому-нибудь интересно, должны заниматься физиологи, врачи, даже физики, но только не психологи. Для психологов это слишком примитивно.

Ощущения возникают в результате преобразования специфической энергии раздражителей в энергию нервных процессов организма. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, стимулируемый действием того или иного раздражителя на адекватный анализатор. Ощущение имеет рефлекторный характер.

Отношение разностного порога к величине исходного раздражителя является величиной постоянной и называется относительным разностным или дифференциальным порогом. Величина, обратная дифференциальному порогу, называется дифференциальной чувствительностью. Исследования показали, что величина дифференциальной чувствительности не одинакова для различных модальностей.

Так, люстра в которой 8 лампочек, кажется нам настолько же ярче люстры из 4-х лампочек, насколько люстра из 4-х лампочек ярче люстры из 2-х лампочек. То есть, количество лампочек должно увеличиваться в разы, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. И наоборот, если прирост яркости постоянен, нам будет казаться, что он уменьшается. Например, если добавить одну лампочку к люстре из 12 лампочек, то мы практически не заметим прироста яркости. В то же время, одна лампочка, добавленная к люстре из двух лампочек, даёт значительный кажущийся прирост яркости.

Любопытно, что Фехнер вывел своё уравнение отнюдь не исходя из общих соображений, как Бернулли (хотя, в принципе, мог бы). Он проанализировал результаты, полученные другим немецким физиологом, Эрнстом Вебером. В середине 19-го века этот ученый изучал особенности человеческого восприятия веса различных грузов, и обнаружил интересную закономерность. Отвлекаясь от конкретных цифр Вебера, она такова: если испытуемый держал в руке груз весом в 100 гр., он не замечал прибавки в 5 гр., но замечал прибавку в 10 гр. Однако, если испытуемый держал в руке груз весом в 200 гр., он не замечал прибавки в 10 гр., а лишь прибавку в 20 гр. Иными словами, минимальная заметная прибавка к весу груза оказалась прямо пропорциональной его исходному весу. Вебер выяснил, что эта закономерность действует довольно в широких пределах в восприятии веса, силы звука, яркости и т.д. Серьезные отклонения от неё наблюдались лишь при очень слабых и очень сильных интенсивностях стимулов. Математический анализ результатов Вебера и привёл Фехнера к выражению, один-в-один похожему на уравнение Бернулли.

Но закон Вебера-Фехнера действует не только на человека. Ещё в 20-х годах прошлого века были получены свидетельства, что ему подчиняются и насекомые. В частности, двигательная активность жуков PopilliaJaponicaувеличивается с увеличением интенсивности светового стимула в соответствии с законом Вебера-Фехнера.

Закон Стивенса

Д.Н. Узнадзе Общая психология. Закон Вебера – Фехнера.

История экспериментальной психологии начинается с того времени, когда физиолог Вебер поставил вопрос о соотношении между ощущением и раздражением, то есть между психическим и физическим, с точки зрения их интенсивности. В последующем опыты Вебера продолжил физик Фехнер, окончательно заложив тем самым основы той части психологии, которая известна под названием «психофизики».

Так, что же выяснилось о взаимосвязи между ощущением и раздражением с точки зрения их интенсивности?

Во-первых, окончательно подтвердились наблюдения, свидетельствующие о том, что человек ощущает отнюдь не любое изменение раздражения, а чувствует лишь раздражение относительно большой интенсивности. Во-вторых, в результате точных исследований был найден закон, лежащий в основе соотношения между интенсивностями раздражения и ощущения.

Для понимания этого закона особенно важным является понятие так называемого «порога», установленное в процессе психофизических исследований.

Именно в этом заключается известный основной психофизический закон Вебера, сыгравший столь значительную роль в истории психологии. Его формула очень проста и выражается следующим образом:

Ошибка Фехнера главным образом заключалась в том, что он счел возможным точное измерение интенсивности ощущения, приняв за единицу измерения так называемую «едва заметную разницу между интенсивностями ощущения». Экспериментальное изучение вопроса не подтвердило правильности его подхода.

Перцептивный образ – стимульные переменные среды; реакция организма (в том числе на уровне сознания)

Тербования к теории:

Объяснение новых данных

Предсказывание новых фактов

Должна быть частью общей психологической теории

Примеры психофизических исследований (законы смешения цветов, локализация звуков в пространстве, восприятие запахов)

Хрест: (Р.Л.Грегори. Восприятие цвета.)

Начало исслед. цветового зрения – работа Ньютона «Оптика»,1692г. Ньютон показал, что белый свет состоит из всех цветов спектра; каждому цвету соответст-т определенная частота световой волны…

Если сущ-ют рецепторы, чувствительные к каждому отдельному цвету, тогда их было бы по крайней мере 200 различных типов. Однако это невозможно, мы видим также хорошо в окрашенном свете, как и в белом. Число дейст-их рецепторов не может очень сильно сокращаться при монохроматическом свете, след-но, не может сущ. более чем несколько типов цветочувствительных рецепторов.

Два звука нельзя смешать так, чтобы получить отличный от них третий звук, но два цвета дают третий, в котором эти составные части уже не видны. Составные звуки слышны как аккорд и м/б выделены порознь, во всяком случае музыкантом, чего нельзя сделать в отношении света.

Зеленый цвет – желтый и синий, минут те цвета, которые поглощаются пигментом глаз.

Желтый- комбинация цветов красный + зеленый, по Юнгу, не сущ-ют специального типа рецепторов, чувствительных к желтым световым лучам, а имеется 2 типа рецепторов, чувст-ых соответственно к красным и зеленым лучам, совместная работа которых дает ощущение желтого.

Теория Юнга – Гельмгольца сущ 3 типа цветочувстительных рецепторов (колбочек), кот отвечают соответственно на красный, зеленый и синий (или фиолетовый) цвета, а ощущения всех остальных цветов спектра возникают при смешивании сигналов этих трех рецепторных систем… На концах спектрах мы видим – при изменении длины световой волны – изменения в яркости, но не в цвете.

Лэнд: повторил опыты Юнга. Невозможно получит любой цвет, который доступен нашему восприятию (коричневый, цвета металлов – серебро, золото). След-но, сущ. Нечто сверх трех цветов. Для глаза белый цвет – это не специальное смешение цветов, а общее осветление.

Распространенное нарушение цветового зрения – неумение различать красное и зеленое. Работы Юнга применимы к большинству людей, но не к искл. случаям. Цветовая аномалия рассматривается как уменьшение чувствительности одной или более цветовых систем сетчатки вследствие частичной утраты фотопигмента.

В 1760 г. французский ученый, создатель фотометрии П.Бугер исследовал свою способность различать тень, отбрасываемую свечой, если экран, на который падает тень, одновременно освещается другой свечой. Его измерения доволь-

В 1834 г. немецкий психофизик Э.Вебер повторил и подтвердил опыты П.Бугера. Э.Вебер, изучая различение веса, показал, что минимально воспринимаемая разница в весе представляет собой постоянную величину, равную приблизительно 1/30. Груз в 31 г различается от груза в 30, груз в 62 г от груза в 60 г; 124 г от 120 г.

В историю исследования по психофизике ощущений это соотношение вошло под названием закона Бугера-Вебера: дифференциальный порог ощущений для разных органов чувств различен, но для одного и того же анализатора он представляет собой постоянную величину, т.о. л R/R = const.

Это отношение показывает, какую часть первоначальной величины стимула необходимо прибавить к этому стимулу, чтобы получить едва заметное изменение ощущения.

Дальнейшие исследования показали, что закон В ебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Закон Вебера применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различие 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.

Эта формула получила название основного психофизического закона, который по сути дела представляет собой закон Вебера-Фехнера. Согласно этому закону, изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силы воздействующего раздражителя (рис.8).

Рис. 8. Логарифмическая кривая зависимости величины ощущения от силы раздражителя, иллюстрирующая закон Вебера-Фехнера

Ряд явлений, вскрытых исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера-Фехнера. Например, 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 «все или ничего».

По мнению С.Стивенса, степенная функция имеет то преимущество, что при использовании логарифмического масштаба на обеих осях, она выражается прямой линией, наклон которой соответствует значению показателя (п). Это видно на рис. 9: медленное увеличение яркостного контраста и быстрое усиление ощущения удара электрическим током.

J 235 Ю 203050 100 200500500″1000

Сто с лишним лет не прекращаются споры между сторонниками логарифмической зависимости силы ощущения от величины стимула (закон Фехнера) и степенной (закон Сти-венса). 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 ощущения растет гораздо медленнее, чем величина физических стимулов.

Вопросы для самопроверки

1. Докажите несостоятельность на сегодняшний день методологической основы исследований Фехнера.

2.В чем состоит различие между психофизикой-I и психофизикой-П, классической и современной психофизикой?

3.Какие методы измерения психических процессов (ощущений) получили почетное наименование классических?

4.Что такое порог исчезновения ощущения и порог появления ощущения?

З.Приведите примеры влияния на человека допороговых сигналов.

6.В чем состоит сущность центральной проблемы психофизики-1?

У.Как зависит величина ощущения от силы раздражителя (по Фехнеру и по Стивенсу)?

Источник