Работы вебера и фехнера. Закон стивенса

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 на основе закона Бугера - Вебера и дополнительного предположения о субъективном равенстве едва заметных различий ощущений. Эмпирические исследования подтверждают эту зависимость лишь для средней части диапазона воспринимаемых значений раздражителя. Закону Вебера - Фехнера обычно противопоставляется закон Стивенса, .согласно коему эта зависимость носит степенной, а не логарифмический характер.

(Головин С.Ю. Словарь практического психолога - Минск, 1998 г.)

ЗАКОН ВЕБЕРА (или закон Бугера-Вебера; англ. Weber ‘ s law ) - один из законов классической психофизики , утверждающий постоянство относительного дифференциального порога (во всем сенсорном диапазоне варьируемого свойства стимула).

В 1729 г. фр. физик, «отец» фотометрии, Пьер Бугер (1698-1758), исследуя способность человека различать величины физической яркости (или освещенности предмета), установил, что дифференциальный порог для яркости - минимальный прирост яркости (ΔI ), необходимый для того, чтобы вызвать едва заметное различие (е. з. р.) в ощущении яркости, - примерно пропорционален уровню фоновой (сравниваемой) яркости (I ), в силу чего отношение (ΔI / I ) - величина постоянная.

Через 100 лет (1831), независимо от Бугера, нем. физиолог и психофизик Эрнст Вебер (1795-1878) в экспериментах на различение весов, длин линий и высоты звукового тона также обнаружил постоянство отношения дифференциального порога к фоновой (сравниваемой) величине стимула, т. е. (ΔI / I ) = const. Вебер обобщил эти данные в виде общего эмпирического закона, получившего название З. В. Отношение ΔI / I называется относительным дифференциальным порогом (или, короче, относительным порогом), а также дробью Вебера (или константой Вебера). Для различения звуков по высоте (частоте звукового тона) дробь Вебера является рекордно малой - 0,003, для различения яркости она примерно равна 0,02-0,08, для сравнения объектов по весу - 0,02, для длин линий - 0,03. (Подчеркнем, что эти значения сильно меняются в зависимости от др. свойств стимулов: напр., дробь Вебера для яркости зависит от цвета, длительности, площади, положения, конфигурации стимулов.)

Многочисленные исследования показали, что З. В. справедлив только для средней части сенсорного диапазона, где дифференциальная чувствительность максимальна. За пределами этой зоны относительный порог возрастает, причем очень значительно. В связи с этим одни исследователи принимают З. В., но считают его «сильной» идеализацией; др. занимаются поисками новых формул. Следует отметить, что в рамках классической психофизики З. В. имеет большое теоретическое значение, поскольку основатель психофизики Г . Фехнер опирался на него при выводе основного психофизического закона . См. Закон Фехнера . (Б. М.)

(Зинченко В.П., Мещеряков Б.Г. Большой психологический словарь - 3-е изд., 2002 г.)

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-

но точно установили, что отношение л К/К (где л К - минимальный воспринимаемый прирост освещения, К - исходное освещение) - величина сравнительно постоянная.

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.

Исходя из закона Бугера-Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные различия (е.з.р.) в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они - величины бесконечно малые. Если приращение ощущения, соответствующее едва заметной разнице между стимулами, обозначить как л Е, то постулат Фехнера можно записать как л Е = const.

Фехнер принял е.з.р. (лЕ) 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.

Как это понимать? Берем, например, такие раздражители, как 10 свечей, увеличиваем их количество: 10 - 100 - 1000 -10000 и т.д. Это геометрическая прогрессия. Когда было 10 свечей, у нас имелось соответствующее ощущение. При увеличении раздражителей до 100 свечей ощущение увеличилось вдвое; появление 1000 свечей вызвало увеличение ощущения в три раза и т.д. Увеличение ощущений идет в арифметической прогрессии, т.е. намного медленнее увеличения самих раздражителей. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле: Е = К lg R + С, где Е - сила ощущения, R - величина действующего раздражителя, К - коэффициент пропорциональности, С - константа, различная для ощущений разных модальностей.

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».

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.Стивенс рассуждал следующим образом: что происходит при удвоении освещенности пятна света и, с другой стороны, силы тока (частота 60 гц), пропускаемого через палец? Удвоение освещенности пятна на темном фоне удивительно мало влияет на его видимую яркость. По оценке типичного наблюдателя кажущееся увеличение составляет всего лишь 25%. При удвоении же силы тока ощущение удара увеличивается в десять раз. С.Стивенс отвергает постулат Фехнера (лЕ = const.) и заявляет, что константной является другая величина, а именно отношение л Е/Е. Распространяя закон Бугера-Вебера на сенсорные величины (лЕ/Е = const), С.Стивенс через ряд математических преобразований получает степенную зависимость между ощущением и стимуляцией: Е= кРД где к - константа, определяемая избранной единицей измерения, Е - сила ощущения, R - значение воздействующего раздражителя, п- показатель, зависящий от модальности ощущения. Показатель п принимает значение 0,33 для яркости и 3,5 для электрическо-г2о удара. Эта закономерность получила название закона Стивенса.

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

Рис. 9. Степенная кривая зависимости величины ощущения от силы раздражителя, иллюстрирующая закон Стивенса. 1.Электрический удар. 2. Яркость.

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)?

Основной психофизический закон связан с именем Густава Теодора Фехнера (1801-1887 гг.) - немецкого физика, психолога и философа, основателя психофизики. В своей работе «Элементы психофизики» (1860 г.) он выдвигает идею о том, что науке необходима новая область знания, изучающая закономерности соотношения физических и Данная идея впоследствии имела большое влияние на развитие эксперимента в психологии. Исследования же, проводимые в области ощущений, позволили Фехнеру обосновать его известный психофизический закон Вебера - Фехнера.

Основы же закона связывают с экспериментами Эрнста Генриха Вебера (1795-1878) - немецкого анатома, физиолога, основоположника научной психологии наряду с такими учеными, как В. Вундт, Г. Эббингауз и др. Веберу принадлежит идея измерения в психологической науке.

Первые исследования

Началом, определившим закон Вебера - Фехнера, стали исследования Э. Вебера в области зрительных и слуховых ощущений, а также в области кожной чувствительности (осязания). В частности, Веберу принадлежат опыты с температурной чувствительностью организма.

Так, например, был обнаружен эффект так называемой температурной адаптации. Когда одна рука сначала помещается в прохладную воду, а другая - в горячую, то после этого теплая вода для первой руки будет казаться более теплой, чем для второй, неадаптированной.

Виды кожных ощущений по Веберу

В 1834 г. Вебер формулирует свои идеи относительно кожных ощущений («Об осязании»). Ученый выделяет три вида данных ощущений:

ощущение давления (прикосновения);
ощущение температуры;
ощущение локализации (пространственное расположение раздражителя).

Веберу принадлежит разработка эстезиометра (циркуль Вебера). При помощи данного прибора можно было оценивать достаточное расстояние для различения двух одновременных прикосновений к поверхности кожи испытуемого. Исследователем было установлено, что величина данного расстояния не является неизменной, ее значение для разных участков кожи различно. Таким образом, Вебер определяет так называемые круги ощущения. Идея о том, что кожа человека имеет разную чувствительность, также оказала влияние на закон Вебера - Фехнера.

Формулировка

Основой, определившей психофизический закон, послужили исследования Вебера в области соотношения ощущений и раздражителей (1834 г.). Было установлено, что для того, чтобы новый раздражитель воспринимался как отличающийся от предыдущего, он должен иметь отличие от исходного раздражителя на определенную величину. Данная величина является постоянной пропорцией от исходного раздражителя. Таким образом, была выведена следующая формула:

где J является исходным раздражителем, DJ - разница между новым раздражителем и исходным, а К - является константой, зависящей от типа подвергаемого воздействию рецептора. Например, для различения раздражителей света необходима пропорция 1/100, для раздражителей звука - 1/10, а для различения веса - 1/30.

Впоследствии на основе данных экспериментов Г. Фехнер определяет основную формулу психофизического закона: величина изменения ощущения пропорциональна величине логарифма раздражителя. Таким образом, связь между интенсивностью ощущения и силой раздражителя, на которую направлен закон Вебера - Фехнера, выражается в следующем: величина интенсивности ощущений изменяется в арифметической прогрессии, в то время как величина интенсивности соответствующих раздражений изменяется в

Ограниченность закона

Несмотря на объективность исследований, психофизический закон Вебера - Фехнера имеет определенную условность. Было установлено, что едва различимые ощущения постоянными величинами не являются. Так, например, нельзя утверждать, что едва различимая разница в ощущениях при воздействии грузов в 100 г и 110 г аналогично едва заметному ощущению при воздействии грузов в 1000 г и 1100 г. Соответственно, закон Вебера - Фехнера характеризуется относительным значением, прежде всего, для раздражителей средней интенсивности. В свою очередь, в данных пределах закон имеет серьезное практическое значение.

Показал, что ощущения от нового раздражителя будут отличаться от ощущений, возбуждаемых предыдущим раздражителем, если интенсивность нового раздражителя будет отличаться от интенсивности предыдущего на величину, пропорциональную интенсивности предыдущего раздражителя. Так, чтобы два предмета воспринимались как различные по весу, их вес должен различаться на 1/30, а не на x грамм. Для различения двух источников света по яркости необходимо, чтобы их яркость отличалась на 1/100, а не на x люмен и т. д.

См. также

Напишите отзыв о статье "Закон Вебера - Фехнера"

Ссылки

/ Encyclopædia Britannica, 1911 (англ.)

Отрывок, характеризующий Закон Вебера - Фехнера

Здоровье и характер князя Николая Андреича Болконского, в этот последний год после отъезда сына, очень ослабели. Он сделался еще более раздражителен, чем прежде, и все вспышки его беспричинного гнева большей частью обрушивались на княжне Марье. Он как будто старательно изыскивал все больные места ее, чтобы как можно жесточе нравственно мучить ее. У княжны Марьи были две страсти и потому две радости: племянник Николушка и религия, и обе были любимыми темами нападений и насмешек князя. О чем бы ни заговорили, он сводил разговор на суеверия старых девок или на баловство и порчу детей. – «Тебе хочется его (Николеньку) сделать такой же старой девкой, как ты сама; напрасно: князю Андрею нужно сына, а не девку», говорил он. Или, обращаясь к mademoiselle Bourime, он спрашивал ее при княжне Марье, как ей нравятся наши попы и образа, и шутил…
Он беспрестанно больно оскорблял княжну Марью, но дочь даже не делала усилий над собой, чтобы прощать его. Разве мог он быть виноват перед нею, и разве мог отец ее, который, она всё таки знала это, любил ее, быть несправедливым? Да и что такое справедливость? Княжна никогда не думала об этом гордом слове: «справедливость». Все сложные законы человечества сосредоточивались для нее в одном простом и ясном законе – в законе любви и самоотвержения, преподанном нам Тем, Который с любовью страдал за человечество, когда сам он – Бог. Что ей было за дело до справедливости или несправедливости других людей? Ей надо было самой страдать и любить, и это она делала.
Зимой в Лысые Горы приезжал князь Андрей, был весел, кроток и нежен, каким его давно не видала княжна Марья. Она предчувствовала, что с ним что то случилось, но он не сказал ничего княжне Марье о своей любви. Перед отъездом князь Андрей долго беседовал о чем то с отцом и княжна Марья заметила, что перед отъездом оба были недовольны друг другом.
Вскоре после отъезда князя Андрея, княжна Марья писала из Лысых Гор в Петербург своему другу Жюли Карагиной, которую княжна Марья мечтала, как мечтают всегда девушки, выдать за своего брата, и которая в это время была в трауре по случаю смерти своего брата, убитого в Турции.
«Горести, видно, общий удел наш, милый и нежный друг Julieie».
«Ваша потеря так ужасна, что я иначе не могу себе объяснить ее, как особенную милость Бога, Который хочет испытать – любя вас – вас и вашу превосходную мать. Ах, мой друг, религия, и только одна религия, может нас, уже не говорю утешить, но избавить от отчаяния; одна религия может объяснить нам то, чего без ее помощи не может понять человек: для чего, зачем существа добрые, возвышенные, умеющие находить счастие в жизни, никому не только не вредящие, но необходимые для счастия других – призываются к Богу, а остаются жить злые, бесполезные, вредные, или такие, которые в тягость себе и другим. Первая смерть, которую я видела и которую никогда не забуду – смерть моей милой невестки, произвела на меня такое впечатление. Точно так же как вы спрашиваете судьбу, для чего было умирать вашему прекрасному брату, точно так же спрашивала я, для чего было умирать этому ангелу Лизе, которая не только не сделала какого нибудь зла человеку, но никогда кроме добрых мыслей не имела в своей душе. И что ж, мой друг, вот прошло с тех пор пять лет, и я, с своим ничтожным умом, уже начинаю ясно понимать, для чего ей нужно было умереть, и каким образом эта смерть была только выражением бесконечной благости Творца, все действия Которого, хотя мы их большею частью не понимаем, суть только проявления Его бесконечной любви к Своему творению. Может быть, я часто думаю, она была слишком ангельски невинна для того, чтобы иметь силу перенести все обязанности матери. Она была безупречна, как молодая жена; может быть, она не могла бы быть такою матерью. Теперь, мало того, что она оставила нам, и в особенности князю Андрею, самое чистое сожаление и воспоминание, она там вероятно получит то место, которого я не смею надеяться для себя. Но, не говоря уже о ней одной, эта ранняя и страшная смерть имела самое благотворное влияние, несмотря на всю печаль, на меня и на брата. Тогда, в минуту потери, эти мысли не могли притти мне; тогда я с ужасом отогнала бы их, но теперь это так ясно и несомненно. Пишу всё это вам, мой друг, только для того, чтобы убедить вас в евангельской истине, сделавшейся для меня жизненным правилом: ни один волос с головы не упадет без Его воли. А воля Его руководствуется только одною беспредельною любовью к нам, и потому всё, что ни случается с нами, всё для нашего блага. Вы спрашиваете, проведем ли мы следующую зиму в Москве? Несмотря на всё желание вас видеть, не думаю и не желаю этого. И вы удивитесь, что причиною тому Буонапарте. И вот почему: здоровье отца моего заметно слабеет: он не может переносить противоречий и делается раздражителен. Раздражительность эта, как вы знаете, обращена преимущественно на политические дела. Он не может перенести мысли о том, что Буонапарте ведет дело как с равными, со всеми государями Европы и в особенности с нашим, внуком Великой Екатерины! Как вы знаете, я совершенно равнодушна к политическим делам, но из слов моего отца и разговоров его с Михаилом Ивановичем, я знаю всё, что делается в мире, и в особенности все почести, воздаваемые Буонапарте, которого, как кажется, еще только в Лысых Горах на всем земном шаре не признают ни великим человеком, ни еще менее французским императором. И мой отец не может переносить этого. Мне кажется, что мой отец, преимущественно вследствие своего взгляда на политические дела и предвидя столкновения, которые у него будут, вследствие его манеры, не стесняясь ни с кем, высказывать свои мнения, неохотно говорит о поездке в Москву. Всё, что он выиграет от лечения, он потеряет вследствие споров о Буонапарте, которые неминуемы. Во всяком случае это решится очень скоро. Семейная жизнь наша идет по старому, за исключением присутствия брата Андрея. Он, как я уже писала вам, очень изменился последнее время. После его горя, он теперь только, в нынешнем году, совершенно нравственно ожил. Он стал таким, каким я его знала ребенком: добрым, нежным, с тем золотым сердцем, которому я не знаю равного. Он понял, как мне кажется, что жизнь для него не кончена. Но вместе с этой нравственной переменой, он физически очень ослабел. Он стал худее чем прежде, нервнее. Я боюсь за него и рада, что он предпринял эту поездку за границу, которую доктора уже давно предписывали ему. Я надеюсь, что это поправит его. Вы мне пишете, что в Петербурге о нем говорят, как об одном из самых деятельных, образованных и умных молодых людей. Простите за самолюбие родства – я никогда в этом не сомневалась. Нельзя счесть добро, которое он здесь сделал всем, начиная с своих мужиков и до дворян. Приехав в Петербург, он взял только то, что ему следовало. Удивляюсь, каким образом вообще доходят слухи из Петербурга в Москву и особенно такие неверные, как тот, о котором вы мне пишете, – слух о мнимой женитьбе брата на маленькой Ростовой. Я не думаю, чтобы Андрей когда нибудь женился на ком бы то ни было и в особенности на ней. И вот почему: во первых я знаю, что хотя он и редко говорит о покойной жене, но печаль этой потери слишком глубоко вкоренилась в его сердце, чтобы когда нибудь он решился дать ей преемницу и мачеху нашему маленькому ангелу. Во вторых потому, что, сколько я знаю, эта девушка не из того разряда женщин, которые могут нравиться князю Андрею. Не думаю, чтобы князь Андрей выбрал ее своею женою, и откровенно скажу: я не желаю этого. Но я заболталась, кончаю свой второй листок. Прощайте, мой милый друг; да сохранит вас Бог под Своим святым и могучим покровом. Моя милая подруга, mademoiselle Bourienne, целует вас.

Вопрос 17. Психофизическая проблема (законы Вебера-Фехнера и Стивенса). Виды порогов и чувствительность.

Основатель психофизики – немецкий философ и физик Фехнер . В основу психофизики легло представление о том, что при непрерывном росте интенсивности стимула интенсивность ощущения нарастает дискретно.

Чувствительностъ - это способность живой материи отвечать на изменения внешней среды или внутренней среды.

В психологии под чувствительностью понимают способность живых систем реагировать на изменение окружающей и внутренней среды проявлением ощущений (сенсорная чувствительность).

Когда ощущения просто появляются - это абсолютная чувствительность. а при изменении ощущений - дифференциальная или разностная. Они соответствуют двум основным видам познавательной деятельности:

1) обнаружение объектов

2) процесс различения

Абсолютная чувствительность сенсорной системы основана на ее свойстве обнаруживать слабые, короткие или маленькие по размеру раздражители. Дифференциальная сенсорная чувствительность основана на способности сенсорной системы к различению сигналов.

Для того чтобы измерить уровень абсолютной и дифференциальной чувствительности вводится понятие порогов ощущений или сенсорных порогов.

Основной вопрос психофизики – это вопрос о порогах.

Виды порогов:

v абсолютный порог (верхний и нижний),

v дифференциальный порог,

v оперативный порог.

Исследования по психофизике показали, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Минимальная интенсивность раздражения, необходимая для того, чтобы вызвать ощущение, 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 этим сущестует и верхний абсолютный порог , т.е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. Дальнейшее увеличение или уменьшение величины раздражителя приводит к болевым ощущениям, либо ведет к разрушению органов чувств.

Дифференциальный порог - разница между стимулами, при которой они становятся едва заметными.

Оперативный порог - вид сенсорного порога, соответствующий наименьшей величине различия между двумя величинами раздражителя, при которой точность и скорость опознания имеют максимальные значения.

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.

Пороги чувствительности у человека не постоянны. На их изменение оказывают влияние внешние условия. Порог ощущения относят к одному раздражителю, а чувствительностъ - ко всей сенсорной системе в целом. Зависимость порога ощущения и чувствительности - обратно пропорциональна. Чем выше порог ощущения, тем меньше уровень чувствительности.

Условия, влияющие на порог ошущений:

1) индивидуальные различия людей

2) определенное функциональное состояние субъекта

3) экспериментальные условия

4) наличие внутренних сенсорных шумов

5) процедура проведения эксперимента

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.

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 = К1gJ + С , где E - сила ощущения, J - величина действующего раздражителя, К и С - некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений от интенсивности соответствующих раздражителей , и представляет собой психофизический закон Вебера-Фехнера . Изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силы воздействующего раздражителя.

Закон Стивенса : «Величина ощущения является степенной функцией от величины раздражения », т.е. между рядом ощущений и рядом физических раздражителей существует а не логарифмическая, как у Фехнера, а степенная зависимость: Y = k * Sn,

где Y - субъективная величина, ощущение;

S - стимул;

n - показатель степени функции;

k - константа, зависящая от единицы измерения.

При этом показатель степенной функции для разных модальностей ощущений различен.

Важная характеристика каждой сенсорной системы - способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей.

Сенсорная система обладает способностью приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма.

Сенсорная адаптация - это общее свойство сенсорной системы, заключающееся в приспособлении к длительно действующему раздражителю.

Существует 2 вида сенсорной адаптации :

ü общая (или глобальная)

ü локальная (или селективная).

Общая адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности всей сенсорной системы. Локальная адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя. Локальная адаптация сводится к снижению чувствительности не всей сенсорной системы, а какой-либо ее части, подвергнутой длительному действию стимула.

Адаптационные процессы начинаются на уровне рецепторов, охватывая и все нейронные слои сенсорной системы. По скорости данного процесса все рецепторы делятся на быстро и медленно адаптирующихся, когда действие постоянного раздражителя прекращается, то абсолютная чувствительность сенсорной системы восстанавливается.

Сенсибилизация - повышение чувствительности органов чувств при действии на них адекватных и неадекватных раздражителей.

Психофизика – наука, изучающая отношение между величинами раздражителей той или иной модальности и интенсивностью вызываемых их ими ощущений.

Основной вопрос психофизики – вопрос о порогах.

Абсолютный порог (нижний) – минимальная сила раздражителя, который вызывает едва заметное ощущение – минимальная чувствительность.

Абсолютный порог (верхний) – максимальная сила раздражителя, дальнейшее увеличение вызывает болевые ощущения – максимальная чувствительность.

Абсолютные пороги определяют диапазон измерений сенсорной системы.

Разностный порог – минимальная величина прироста к силе раздражителя, которая вызывает едва заметное изменение (ослабление/ усиление) ощущения (зависит от модальности). Показывает точность (чувствительность) сенсорной системы.

Закон Вебера : отношение едва заметного изменения раздражителя (ΔI) к его исходной величине(I) постоянно: ΔI = const

Это отношение характеризует величину дифференциального порога, величина этого порога зависит от модальности; однако этот закон действует только для средних по силе раздражителей, в районе пороговых значений он нарушается.

Закон Фехнера : для каждой модальности есть некое относительное значение увеличения раздражения, которое всегда вызывает наблюдаемое изменение в интенсивности ощущения. S=K·logR+С

(S – величина ощущения, K и C – экспериментально установленные постоянные, R – величина раздражения)

Раздражение нарастает в геометрической прогрессии, а ощущения – в арифметической, и отношение раздражителя к ощущению может быть представлено в виде логарифмической кривой. Интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя.

Этот закон стал своеобразным дополнением к закону Вебера.

Закон Стивенса : вариант основного психофизического закона, устанавливает степенную зависимость между субъективным рядом (рядом ощущений, впечатлений) и рядом раздражителей. Ψ=k*Sⁿ

(Ψ – ощущение, S – стимул, n – показатель степени функции, зависит от модальности, k – константа, зависит от единицы измерения)

Методы исследования порогов:

Метод установки (метод средней ошибки) – человек сам меняет интенсивность раздражителя до тех пор, пока не получит едва заметного ощущения (абсолютный порог) или ощущения, равного по силе заданному (разностный). Проводится несколько измерений, затем определяется среднее арифметическое.

Метод границы – постепенно предъявляется последовательный ряд раздражителей, минимальными равными ступенями (один раз в убывающей интенсивности, в другой раз – в возрастающей). Среднее арифметическое при убывании – «порог исчезновения», при возрастании – «порог появления» (абсолютные пороги); величина на которую нужно изменить значение стимула, чтобы человек заметил изменение в своих ощущениях – разностный порог.

Метод постоянных стимулов (раздражений) – величины порогов определяются на основании статистической обработки большого числа показаний испытуемого. Раздражители предъявляются в беспорядочной последовательности, испытуемый должен сказать, ощущает ли он раздражитель или нет (абсолютный порог); кажется он ему больше, меньше или равным постоянному (разностный).

В ходе исследований были выявлены:

Ошибка ожидания – испытуемый, догадываясь о предстоящем появлении (исчезновении) ощущения, меняет ответ, не дожидаясь подлинного ощущения.

Ошибка привыкания – человек привыкает давать определенный ответ и не меняет его даже при изменении ощущения.

Адаптация – приспособительное изменение чувствительности к интенсивности раздражителя за счет периферических изменений в рецепторе и охранительного торможения в коре. Выделяют :

Исчезновение ощущения негативная

Притупление ощущения адаптация

Повышение чувствительности – позитивная адаптация

Сенсибилизация - повышение чувствительности в результате упражнений и взаимодействия анализаторов. К сенсибилизации может привести необходимость компенсации сенсорных дефектов (слепота) или деятельность (красильщики различают 40 оттенков черного).

Синестезия – возникновение под влиянием действия раздражителя на один анализатор ощущения, которое характерно для другого анализатора.

Явление контраста – изменение чувствительности под влиянием предшествующего раздражителя (или сопутствующего).

Изменения ощущений могут происходить под действие второсигнальных раздражителей (кислый как лимон).

Ассоциации ощущений :

Интермодальные - по смежности в пространстве

Интрамодальные - по смежности о времени