Экспериментальные исследования восприятия. Основные положения сенсорной психофизики

ОБ ОСНОВНОМ ПСИХОФИЗИЧЕСКОМ ЗАКОНЕ 1

Два столетия назад, в 1760 г., Бугер исследовал свою способность различать тень, отбрасываемую свечой, если экран, на который падает тень, одновременно освещается другой свечой. Его измерения довольно точно установили, что отношение Δ I / I (Δ I - минимальный воспринимаемый прирост освещения, / - исходное освещение) - величина сравнительно постоянная в отличие от абсолютных величин Δ I. В 1834 г. Э. Вебер повторил забытые к тому времени опыты Бугера. Изучая различение веса, он показал, что минимально воспринимаемая разница в весе представляет собой постоянную величину, равную приблизительно '/ 30, т.е. груз в 31 г различается от груза в 30 г; груз в 62 г от груза в 60 г; в 124 г от 120 г и т. д. Такое же постоянство в отношении минимального воспринимаемого прироста раздражения к его исходной величине Вебер установил для зрения (различение длины линий) и слуха (различение высоты тона). Вебер предполагал, что им обнаружен важный общин принцип, однако специального закона on не сформулировал.

Выражение "закон Вебера" принадлежит Фехнеру, но впоследствии укоренилось выражение "закон Вебера-Фехнера", так как роль Фехнера в разработке проблемы измерения ощущений исключительно велика, Фехнер рассуждал следующим образом. Мы не можем измерить ощущение. Мы можем только удостоверить, есть ли ощущение, больше, меньше или равно данное ощущение другому. Но поскольку мы модем измерять стимулы, мы можем измерить и минимальный стимул, необходимый для вызова ощущения или для того, чтобы минимально усилить или минимально ослабить имеющееся в наличии ощущение. Поступая таким образом, мы измеряем 4\iii"iitiiTL';ibiiocTb как величину, обратную порогу. Фс\нер ввел понятие об абсолютной и различительной (или дифференциальной, или разностной) чувствительности:

абсолютная чувствительность измеряется абсолютным порогом, т.е. минимальной интенсивностью раздражения, вызывающей ощущение, различительная чувствительность измеряется разностным порогом, т.е. минимальным приростом интенсивности раздражения, вызывающим усиление или ослабление ощущения, по отношению к исходной интенсивности раздражения. Так, если груз в 60 г (I) оценивается как равный по весу грузу в 61 г и чуть более легкий, чем груз в 62 г (I1), то минимальный воспринимаемый прирост веса будет равен:

Δ I = I1 - I = 62 - 60 = 2 г,

а разностный порог (отношение Вебера) будет равен:                  Δ/           2            1

—— =  ——  =  —— .

  /            60          30

Закон Вебера выражается, таким образом, формулой:        

ΔR

—— = константа      (1)

R

для едва воспринимаемого прироста величины раздражения R .

ΔR

Фехнер предположил, что если   —— = константа,

R

то и минимальный прирост ощущения (ΔS) относительно исходного уровня ощущения (S) тоже константа, т. е.

AR

ΔS = c —— ,     (2)

R

где с - константа пропорциональности. Формула (2) — это "основная формула Фехнера". Введение ΔS в уравнение (2) следует рассматривать как заключение Фехнера о равенстве между собой всех ΔS, всех минимальных приростов ощущения. Таким образом, приросты ощущения ΔS рассматриваются Фехнером как единицы измерения. Интегрируя уравнение (2), Фехнер получил

S = с ℓoge R + С ,    (3)

где С — константа интегрирования, а е - основание натуральных логарифмов. С помощью этой формулы, зная обе константы с и С, можно вычислить величину ощущения для стимула любой интенсивности. Однако поскольку константы неизвестны, эта формула неудовлетворительна, и Фехнер заменил С, сделав допущение о нулевой величине S при пороговой величине R . При R = r, т.е. при величине раздражения, равной абсолютному порогу, S = 0.

Подставляя значения R и S при R = /• в формулу (3), получаем

О = c ℓoge r + С

С = - с ℓoge r

Теперь мы можем заменить С в формуле (З):

S = с·ℓoge R – с·ℓoge r = c·(ℓoge R - ℓoge r) = с·ℓoge  (R/r)

Путем соответствующего изменения константы с на k переходят от натуральных логарифмов к десятичным, тогда             „

S = k·ℓog (R/r)     (4)

Это и есть Massformel Фехнера - формула для измерения ощущений. Шкала S - это шкала едва различимых приростов ощущения над нулем, т. е. ощущением при абсолютном пороге. Затем Фехнер сделал еще одно допущение. Он предположил, что мы можем измерять R, любой надпороговый стимул, его отношением к r, пороговому стимулу. Если. таким образом, принять r за единицу измерения. r = 1, то

S == k log R      (5)