Что такое психофизический закон Вебера Фехнера и на что он распространяется
В 19 веке появилась новая наука – психофизиология. Если раньше ученые искали, где в теле человека спрятана душа, то теперь они желали раскрыть все особенности восприятия мира человеком через биологию. Именно в 19 веке были открыты законы из общей психологии, которые лежат в основе ВУЗовского обучения психологов и сегодня.
В этой статье:
Густав Теодор ФехнерСуть закона ФехнераЭкспериментыПсихологические выводыПрименение законаЗакон ощущений Фехнера-Вебера
Новости СМИ2
Густав Теодор Фехнер
Фото автора Djordje Cvetkovic: Pexels
Ученый родился в Польше, в 1801 году в семье пастора, однако во взрослом возрасте считал себя атеистом. Поступив в университет в Лейпциге, прослушал курс лекций Э.Г. Вебера, одного из первых практиков психофизиологической науки.
Вдохновленный новым направлением естествознания, Фехнер остался заниматься наукой, а к 1834 году стал профессором физики. Его стремление изучать восприятие человеком мира основывалось на философии Шиллинга, которая утверждала, что есть «светлая» реальность, и она имеет приоритет над материальной истинной.
Для Фехнера даже небесные тела были одушевленными, а, значит, обладающими своим восприятием действительности. Основываясь на трудах своего учителя, Фехнер исследует вопрос: почему изменения реальных физических величин человек воспринимает неверно. В ходе этого исследования и родился известнейший постулат Фехнера.
Суть закона Фехнера
Суть «основного психофизиологического закона восприятия» — интенсивность ощущения чего-либо прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. И эта зависимость характерна для любого раздражителя: свет, вес, звук, температура и т.п.
Основной психофизический закон Фехнера-Вебера
Куда проще понять суть закона на практических примерах.
Если люстра состоит из 2 лампочек и к ним добавить еще одну, человеку будет казаться, что стало значительно ярче. А если ту же лампочку добавить к люстре из 15 лампочек, для человека субъективное восприятие света вообще может не измениться. Или если добавить в сум немного перца, ты это сразу почувствуешь. А вот посыпь перец чили черным перцем – хуже уже не сделать.
Возвращаясь к вопросу о лампочках: как несколько раз усилить освещение помещения, чтобы человек субъективно ощущал, что свет изменяется одинаково?
Ответ прост: увеличивать число лампочек не арифметически, добавляя по одной, а геометрически. Для человека разница в освещении между двумя и четырьмя лампочками такая же, как между четырьмя и восемью.
Эксперименты
Исследования Фехнера очень легко проверить даже в домашних условиях, для этого нужен набор гирек. Человеку на вытянутую руку кладутся гирьки, глаза человека завязаны, так что понять, что вес изменился, он может только основываясь на ощущениях.
Сначала можно положить на руку гирьку 50г и затем добавлять постепенно вес, пока испытуемые не скажет, что вес изменился. Разницу между первым и вторым весом записать.
Вторая часть эксперимента: положить человек на руку сначала гирьку в 300г и постепенно добавлять еще вес. Во втором случае необходимый для появления ощущения изменения вес будет в несколько раз больше. Согласно закону Фехнера, разница будет в 6 раз.
Тот же фокус повторяется при восприятии яркости цвета на карточке. Увеличение яркости слабого цвета человек заметит быстрее, чем яркого. Для этого эксперимента существуют и компьютерные программы, где в момент изменения цвета человек должен нажать на кнопку, а время считает система.
GiphyЭксперименты со вкусом вообще просты: сделать более соленым пересоленое блюдо сложнее и потребуется больше соли, чем при досоле несоленого блюда.
Психологические выводы
На основе закона Фехнера стали изучаться верхний и нижний пороги чувствительности человека. Это индивидуальные величины, но сам факт их наличия подтверждает, что закон Фехнера имеет место быть.
Нижний порог чувствительности – это минимальная интенсивность раздражителя, которую ощущает человек. Например, слабый запах человек не ощутит, и только концентрация в воздухе определенного числа молекул позволят человеку отметить наличие запаха.
Верхний порог – это максимальная интенсивность, после которой человек перестает ощущать различия, или ощущает их неадекватно. Например, на улице настолько холодно, что субъективно человек перестает различать разницу температур. Неадекватные ощущения часто связывают с болевым порогом. Слишком громкий звук в какой-то момент начнет делать больно ушам, и уже ни о каком адекватном восприятии сигнала речи быть не может.
Применение закона
Древнегреческий ученый Гиппархом, не имея специального оборудования, оценивал яркость звезд «на глаз» от 1 до 6.
Фото автора Pavel Danilyuk: PexelsКонечно, сегодня его оценки полностью пересмотрены, но ученые заметили: если даже в Древней Греции ученый использовал поправку на ошибку субъективного восприятия, так что даже тогда люди использовали знания о явлении, описанном Фехнером.
Знание закона пригодилось и маркетологам. Считается, что люди склонны искать, где сэкономить большой процент на покупках, даже если они совсем небольшие и в рублях сумма будет незначительной. При этом намного реже людей стремятся найти небольшую скидку на дорогие товары, хотя разница в рублях будет намного выше.
Главное, что помогает понять закон Фехнера: твое восприятие на абсолютно. Если слабые изменения в самом начале ты замечаешь, то затем восприятие притупляется. Чем больше у тебя денег, тем меньше ты замечаешь траты и удивляешься, куда делись средства. И объективно различать вкусовые особенности дорогих блюд в ресторанах ты вряд ли сможешь, не имея специальной подготовки и навыков.
Закон ощущений Фехнера-Вебера
Закон Вебера-Фехнера — один из важнейших в психологии. Но, прежде чем приступить к его пониманию, мы должны знать, что одной из наиболее важных частей психологии является функциональный анализ, который может существовать между физическими стимулами и открытыми реакциями, поскольку именно он и породил этот закон.
Изучение стимулов и наблюдаемых в ответ реакций позволило узнать о сенсомоторной обусловленности, определить, как внешние стимулы вызывают неполноценные реакции субъективных переживаний, доступных только через ощущения. Это означает, что все имеет свои следствия-причины.
Иными словами внутренние и внешние раздражители вызывают видимые последствия, которые не для всех одинаковы, поскольку восприятие может быть относительным в некоторых случаях, если не применяется правильная формула. Она в этом случае является ясным и абсолютным свидетельством перед любым примером.
Фехнера, который был профессором физики, можно назвать отцом психофизики, а Вебер – это его последователь. Он пришел к выводу, что усиление стимула, которое только что ощущалось, постоянно пропорционально начальному стимулу. Например: разница освещенности в 10 или 12 свечей практически не ощутима.
Но при 20 свечах нужно уже 4 дополнительных, а при 30 – 6, и так далее. Арифметические серии растут, когда соответствующие стимулы увеличиваются в геометрических рядах. Это закон Фехнера в психологии применяется примерно в средних областях почти всех сенсорных зон. Так Вебер установил закон ощущения.
Суть – математическая связь между интенсивностью любого стимула и ощущением, которое он производит. Иными словами, все человеческие действия могут быть объяснены физико-химическими принципами, что позволяет рассматривать психологию, в частности, психофизику, как самостоятельную науку.
Формула закона: S = Ro x logE + C, где:
- S – ощущение;
- Е = стимул;
- R 0 = константа (постоянная) интеграции (пороговый стимул), разная для каждой сенсорной модальности;
- C = фактор (коэффициент), зависящий от стимула.
В переводе на простой язык это означает, что люди постоянно подвергаются воздействию множества различных раздражителей в окружающей их среде — в первую очередь звука и света. Эти компоненты играют важную роль не только для здоровья, но и для оценки физики здания при планировании внутренних и внешних помещений.
Закон Вебера-Фехнера или основной психофизический закон определяет субъективно воспринимаемую интенсивность стимула E, пропорциональную логарифму интенсивности физического стимула R. Это означает, что увеличение объективной (измеряемой) интенсивности стимула вызывает значительное увеличение субъективного восприятия.
Например, чем выше воздействие звука, тем чувствительнее человек на него реагирует. Пороги чувствительности разные. Абсолютный порог определяет пределы нашего восприятия. Чтобы мы могли уловить стимул, он должен иметь минимальную или максимальную величину. Например, при очень большой величине стимула, мы не можем его воспринимать.
Абсолютные пороги определяют эти пределы восприятия. Есть минимальный абсолютный порог, который относится к минимальной величине восприятия, улавливаемой нашим разумом и максимальный – не ощутимый нами. Кроме того, существует дифференциальный порог, который относится к разной способности наших чувств.
Он описывает, какова минимальная интенсивность, при которой стимул должен увеличиваться, чтобы мы заметили его усиление. Например, если мы держим в руке предмет весом в сто грамм, насколько должен увеличиться этот стимул, чтобы мы заметили усиление ощущения веса. Для каждой сенсорной модальности дифференциальный порог различен.
Зрительное восприятие (модальность) является наиболее тонким для улавливания увеличения, а запах — самым грубым. Однако наше восприятие имеет ограниченную точность, как и любой физический измерительный прибор. Интервал неопределенности определяет диапазон физически различных стимулов, которые мы воспринимаем психологически.
Другими словами, дуб, например, должен вырасти немного больше нашего интервала неопределенности, чтобы мы ощутили его как более крупный. Итак, дуб обычно не становится меньше, но другие объекты могут изменяться в обоих направлениях, поэтому интервал неопределенности состоит из порогов различий (реалий уровня) вниз и вверх.
Если стимул изменяется сверх порога различия, то мы воспринимаем это изменение, в противном случае — нет. Но закон Вебера-Фехнера не распространяется на чувствительность.
Эксперимент Вебера с тремя чашами впечатляющим образом показывает, насколько сильно на наше восприятие влияет предыдущий опыт.Ученый взял три миски. Одну наполнил очень холодной водой, другую — очень горячей, а третью — водой комнатной температуры. Подержав одну руку в миске с холодной водой, а другую руку — в миске с горячей водой примерно одну-две минуты. Затем погрузил обе руки в миску с водой комнатной температуры.
В зависимости от того, была ли одна или другая рука ранее в холодной или горячей воде, теперь руки ощущают разную температуру воды при комнатной температуре. Объяснение простое: наше восприятие температуры воды «адаптируется» со временем, то есть оно адаптируется к соответствующей температуре.
В зависимости от этого нового уровня регулировки вода комнатной температуры будет либо холодной, либо теплой. Этот физиологический механизм адаптации также можно хорошо наблюдать очень жарким летом или очень холодной зимой. После нескольких дней экстремальных температур наш организм приспособливается к этому.
Закон Фехнера | Мир Психологии
Войти Зарегистрироваться
ЗАКОН ФЕХНЕРА
Закон ФЕХНЕРА (англ. Fechner’s law) — основной психофизический закон, утверждающий, что интенсивность ощущения прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Сформулирован Г. Фехнером в его основополагающем труде «Элементы психофизики» (1860). 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
- на эмпирическом законе Вебера о постоянстве относительной величины приращения (или уменьшения) раздражителя, вызывающего ощущение едва заметного различия, и
- 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 закону Фехнера, 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). Долгое время Закон Фехнера считался единственно возможной теоретической конструкцией основного психофизического закона. В настоящее время предложены многочисленные варианты последнего, но существенных преимуществ по сравнению с З. Ф. у них нет. См.
Словарь практического психолога. С.Ю. Головин
Закон Фехнера
- Сформулированный в 1860г. 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 арифметической прогрессии. Эта формула измерения ощущений была выведена на основе исследований Вебера, где было показано постоянство относительной величины приращения раздражителя, вызывающего ощущение едва заметного различия. При этом был введен его собственный постулат о том, что едва заметный прирост ощущения является величиной постоянной и его можно применять использовать как единицу измерения ощущения.
- Так иногда называют закон Вебера-Фехнера.
Словарь психиатрических терминов. В.М. Блейхер, И.В. Крук
нет значения и толкования слова
Неврология. Полный толковый словарь. Никифоров А.С.
Закон Вебера-Фехнера — син.: Закон психофизический. Закон, устанавливающий связь между силой раздражения какого-либо органа чувств и интенсивностью ощущения. При средней интенсивности раздражения выраженность ощущения прямо пропорциональна натуральному логарифму силы раздражения.
Описали немецкий анатом и физиолог Е.Н. Weber (1795–1878) и немецкий физик G. Fechner (1801–1887).
Оксфордский толковый словарь по психологии
нет значения и толкования слова
предметная область термина
назад в раздел : словарь терминов
ХОТИТЕ ПОМОЧЬ НАШЕМУ САЙТУ? Любая денежная сумма от Вас — это поддержка для нас!
- Закон Фехнера
|
Психофизика | в Главе 04: Чувства
Психофизика
В начале 1800-х годов группа ученых надеялась использовать научный метод для ответа на вопрос о том, как мы воспринимаем мир. Они назвали свою дисциплину психофизикой , потому что она была направлена на понимание интерфейса между физическим и психологическим миром.
Психофизика была первой отраслью науки, которая использовала экспериментальные методы для изучения психических реакций. Как таковая, она является одним из первых предков психологии, хотя и процветала за десятилетия до того, как Вундт основал первую лабораторию экспериментальной психологии в 1879 году..
Психофизики хотели исследовать взаимосвязь между физическими стимулами и внутренним опытом . Они начали свои исследования в 1820-х годах, измеряя, насколько сильными должны быть раздражители, чтобы их можно было обнаружить.
Стимул, слишком слабый для восприятия, назывался ниже порога. Говорят, что стимул, достаточно сильный для обнаружения, выше порогового значения . Порог был задуман как разделительная линия между событиями, слишком слабыми для обнаружения, и событиями, достаточно сильными, чтобы их обнаружить.
Подобно порогу под дверью, психофизический порог должен был быть границей между внешним и внутренним. Однако вскоре исследователи обнаружили, что все не так просто.
Что было главной заботой психофизиков? Как они представляли порог?
Иногда люди были более чувствительны, чем в другое время. Шум и другие условия окружающей среды имели значение. Исследователям пришлось использовать приближение.
Порог был объявлен точкой, при которой очень слабый раздражитель может быть обнаружен в 50% случаев. Технически это называется абсолютный порог или лимен (произносится LY-человек).
Как исследователи определили абсолютный порог или предел?
Граница является абсолютным порогом, поэтому подпороговый стимул (сублимин-в-ал) — буквально тот, который находится ниже порога — может быть обнаружен до 49% времени. Конечно, это не то, что люди имеют в виду, когда используют термин «подсознательный» в большинстве случаев. Они означают «необнаруживаемый».
Что такое буквальное определение «подсознательного»? Какое более распространенное значение?
Порог разницы (JND)
Другим типом порога является порог разницы . Порог различия — это наименьшее изменение стимула, которое человек может обнаружить в 50% случаев.
Порог различия определяется путем изменения различной величины стимула. Испытуемого постоянно спрашивают, может ли он или она обнаружить какое-либо различие в стимуле. наименьшее изменение, которое человек может обнаружить в 50% случаев — порог разницы или едва заметная разница (JND).
Каков порог разницы? JND?
При тестировании едва заметных различий (JND) экспериментаторы должны использовать пробы с отловом , во время которых не вносятся никакие изменения. Иногда субъект будет утверждать, что заметил изменение, даже если оно не происходит (во время пробы-уловки).
Люди часто воспринимают то, что они ожидают увидеть от . Если вы скажете человеку прислушаться к изменению звука, этот человек может заявить, что слышит изменение, даже если его не произошло.
Студент обнаружил это, когда его сосед по комнате купил новую стереосистему:
После того, как мы изучили чувствительность к изменениям высоты тона и громкости звука, я провел эксперимент на ничего не подозревающем соседе по комнате. Недавно он принес из дома очень мощный и дорогой усилитель, чтобы подключить его к моему стереоресиверу.
В ту ночь, когда он вошел, я сказал ему, что все подключено, и включил его. Зажглись все огни и заиграло радио.
Примерно через пять секунд он заметил, как здорово это звучало и насколько чище. Он был очень взволнован.
На самом деле я никогда не подключал усилитель к динамикам. Они все еще были подключены к его старой системе. Я только что подключил новую систему.
Все индикаторы и счетчики загорелись, но усилитель не работал. Мой анализ таков, что он ожидал и хотел услышать большую разницу, что он и сделал. [Файлы автора]
Зачем нужны «отловы»? Как это иллюстрируется сочинением студента?
Чередуя пробы-ловушки с истинными изменениями стимула, экспериментатор может определить наименьшую степень изменения, которую человек может достоверно отличить от проб-ловушек. Величина изменения, которую человек может обнаружить в половине случаев, определяется как порог разницы или просто заметная разница (JND).
Психофизические функции
Ранние психофизики обнаружили надежную взаимосвязь между величиной стимулов и размером ДНС. Чем больше величина стимула (например, чем ярче свет), тем больше будет едва заметная разница (JND) .
Если вы сравните 25-ваттную лампу накаливания с 50-ваттной, то увидите, что они очень разные. Но если вы сравните 175-ваттную лампочку с 200-ваттной, они выглядят почти одинаково.
В целом, мы менее чувствительны к различиям в силе сигнала по мере увеличения интенсивности стимула. Это соотношение было впервые обобщено Эрнстом Вебером (ВАЙ-бер) в 1834 году. Его уравнение было названо Законом Вебера .
В чем основная идея закона Вебера?
Закон Вебера гласит, что JND увеличивается прямо пропорционально интенсивности стимула. Но часто это неверно, когда стимулы приближаются к экстремальным значениям.
Густав Фехнер
В 1860 году Густав Фехнер предложил новый закон взамен закона Вебера. Закон Фехнера определял, что психофизические функции будут подчиняться логарифмическим отношениям .
Логарифмическая зависимость может дать кривую, которая падает, когда величина стимула приближается к экстремальным значениям. (Кривая на следующем рисунке, помеченная как «яркость», показывает такую взаимосвязь.)
Психофизические кривые, полученные различными типами стимулов
Закон Фехнера обеспечивает лучшее соответствие, чем закон Вебера, для многих типов стимулов. Фехнер завоевал уважение в научном мире своими тщательными исследованиями.
Какую проблему закона Вебера решает закон Фехнера?
Некоторые историки науки говорят, что Фехнер, а не Вундт положил начало экспериментальной психологии. Фехнер опубликовал книгу за 10 лет до того, как Вундт открыл свою лабораторию.
В то время как многие сенсорные стимулы соответствуют закону Фехнера, некоторые не соответствуют. Электрический удар создает кривую, которая идет в неправильном направлении. На это указывает линия с надписью «электрический удар» на графике.
Люди становятся более чувствительными к электричеству по мере увеличения силы удара. То же самое относится и к суждениям о тяжести.
Какова основная идея закона Стивенса?
Американский психолог С. С. Стивенс предложил формулу, которая объясняет все эти кривые, даже кривую для поражения электрическим током. Он предположил, что сила ощущения связана с интенсивностью физического раздражителя, возведенного в некоторую степень.
Другими словами, он предложил экспоненциальную функцию. Если бы показатель степени был больше единицы, линия изгибалась бы вверх, как в случае с линиями, помеченными как поражение электрическим током 9. 0212 и тяжесть .
Если показатель степени равен единице, результатом является прямая линия, как описано в законе Вебера. Если показатель степени меньше единицы, результатом будут нисходящие кривые, подобные тем, которые выражены законом Фехнера.
Работа Стивенса была сделана в 1950-х и 1960-х годах. Он представлял собой элегантное решение проблемы определения психофизических отношений.
Однако к тому времени, когда Степенной закон Стивенса заменил закон Фехнера, вся область психофизики претерпела драматические изменения. На смену ему пришел новый подход под названием «Теория обнаружения сигналов».
Оглядываясь назад, психофизики изучали самые истоки процесса преобразования ощущений в восприятия. Когда крошечный зонд используется для мониторинга активности рецепторной клетки или связанного с ней нейрона, количество нервных импульсов, которые он запускает, соответствует классическим психофизическим функциям.
Что, как оказалось, изучали первые психофизики? Где это происходит?
Это означает, что психофизики изучали нечто реальное и биологическое, но не восприятие.