Психофизический закон фехнера вебера: Закон Вебера — Фехнера — Психологос

Закон Вебера — Фехнера

Закон Вебера — Фехнера представляет собой важнейшее открытие в области психофизики, который позволяет охарактеризовать то, что, казалось бы, не способно поддаваться какой бы то ни было характеристике, а именно, ощущения человека.

Основной психофизический закон Вебера — Фехнера

Прежде всего, рассмотрим самые важные составляющие этого выражения. Закон Вебера — Фехнера гласит, что интенсивность ощущения человека пропорциональна логарифму интенсивности стимула. Что и говорить, с первого раза такая формулировка закона Вебера – Фехнера звучит пугающе, но на самом деле, все довольно просто.

Еще в 19 веке ученый Э. Вебер сумел показать при помощи нескольких экспериментов, что каждый новый раздражитель, чтобы человек имел возможность воспринимать его как отличающийся от предыдущего, должен иметь разницу с предыдущим вариантном на величину, которая пропорциональна исходному раздражителю.

В качестве простейшего примера данного утверждения можно привести любые два предмета, имеющие некую массу. Чтобы человек мог воспринимать их как отличные по весу, второй должен отличаться на 1/30.

Другой пример можно привести на освещении. Чтобы человек увидел разницу в свете двух люстр, их яркость должна отличаться на 1/100. То есть люстра из 12 лампочек будет слабо отличаться от той, к которой прибавили всего лишь одну, а люстра из одной лампочки, к которой прибавили еще одну, будет давать ощутимо больше света. Не смотря на то, что прибавляется и в том, и в другом случае лишь одна лампочка, восприниматься разница в освещении будет по-разному, поскольку важно именно соотношение исходного раздражители и того, который является последующим.

Закон Вебера – Фехнера: формула

Формулировка, которую мы рассмотрели выше, подкрепляется особой формулой, которая выражает действие психофизического закона Вебера – Фехнера. В 1860 году Фехнер сумел сформулировать закон, который гласит, что сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S:

p=k*log{S}\{S_0}

где S_0 — значение, отражающее интенсивность раздражителя: если S

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

Пороги ощущений закон Вебера — Фехнера

Впоследствии было выяснено, что существующей интенсивности раздражения требуется достижение некоего конкретного уровня, чтобы человек имел возможность почувствовать его воздействие. Такое слабое воздействие, которое дает еле заметное ощущение, называют нижним порогом ощущения.

Существует и такой уровень воздействия, после увеличение которого ощущения уже не способны усиливаться. В этом случае речь идет о верхнем пороге ощущения. Любого рода воздействие человек ощущает исключительно и интервале между этими двумя показателями, которые благодаря этому именуют внешними порогами ощущения.

Нельзя не сказать и о том, что параллелизма в полном смысле этого слова между интенсивностями ощущения и раздражения нет и быть не может даже в межпороговом интервале. Это легко подтвердить примером: представьте, что вы взяли в руки сумку, и она, разумеется, имеет некий вес. После этого мы положим в сумку лист бумаги. Фактически вес сумки теперь увеличен, однако человек не ощутит такой разницы, не взирая на то, что она лежит в зоне между двумя порогами.

В этом случае речь идет о том, что прирост раздражения слишком слабый. Величина, на которую раздражение увеличивается, принято называть порогом различения. Отсюда следует, что раздражение со слишком малой различительной интенсивностью является допороговым, а со слишком сильной – запороговым. При этом уровень этих показателей зависит и от чувствительности в отношении различения – если чувствительность к различению выше, то порог различения, соответственно, ниже.

 

Закон Вебера — Фехнера — Блог Викиум

• • Дмитрий Ершов

    Автор Викиум

Закон Вебера — Фехнера гласит о том, что сила звука увеличивается в геометрической прогрессии, а громкость — в арифметической. В этой статье вы узнаете, как расшифровывается формулировка психофизического закона, и как он был создан.

Согласно закону, интенсивность ощущений прямо пропорциональна логарифму интенсивности стимула. Его авторами являются специалист в области психологии Г. Фехнер и психофизиолог Э. Вебер. В ходе своих экспериментов Вебер пришел к выводу, что новый раздражитель принесет другие ощущения, если он будет по интенсивности отличаться от старого, воздействуя на величину, пропорциональную интенсивности первоначального раздражителя.

Стоит отметить, что фундаментальной основой для закона Вебера — Фехнера стали законы физика Бугера и Стивенса, имеющие тесную связь.

Как расшифровывается закон?

Чтобы лучше понять суть закона, надо рассмотреть пример. Так, если в комнате будет находиться 3 люстры с 2, 4 и 8 включенными лампочками, то каждая из люстр будет светиться одинаково ярче предыдущей. Чтобы у человека было ощущение, что яркость становится больше, количество ламп должно в разы увеличиваться. Например, если человек будет смотреть на люстру с десятью лампочками, а потом посмотрит сразу же на люстру с одиннадцатью включенными лампами, то практически ничего не заметит. В ходе наблюдений выявили, что человек способен реагировать не на любой раздражитель, а только на достаточно интенсивный.

Понятие порогов чувствительности

Если порог чувствительности слишком мал, действие раздражителя будет практически незаметно. Также стоит отметить, что если в чувствительности есть нижний показатель, то существует и верхний. Ощущение изменений происходит при нахождении между этими двумя показателями.

Если говорить о порогах чувствительности, то тут различие очевидно. Например, если взять в одну руку пустую сумку, а в другую — сумку с листом бумаги, человек этого абсолютно не заметит, так как лист весит мало. В данном случае происходит допороговое раздражение. Если же раздражитель имеет значительный вес, то раздражение можно назвать запороговым. Чем выше будет чувствительность, тем ниже эффект различения.

Закон Вебера — Фехнера имеет формулу: Y(ощущение) = k(константа) * S(стимул) и n(показатель степени функции). При этом показатель степени функции может изменяться в зависимости от ощущений.

Основным отличием сенсорной системы является умение замечать различия при одновременно или постепенно действующих раздражителях. Сенсорная адаптация бывает глобальной и селективной. Если при глобальной адаптации происходит снижение абсолютной и повышение дифференциальной чувствительности, то при селективной происходит постепенное привыкание к раздражителю. Селективная адаптация распространяется на всю нервную систему, снижая чувствительность.

То, как человек воспринимает различные раздражители, влияет на его понимание окружающей действительности. А восприятие во многом зависит от активности и эффективности работы мозга. Тренажеры Викиум помогают держать мозг в тонусе и развивать когнитивные функции.

Объединение психофизических явлений: Полная форма закона Фехнера

Объединение психофизических явлений: Полная форма закона Фехнера

Скачать PDF

Скачать PDF

• Опубликовано: Январь 1997 г.

• Кеннет Х. Норвич ¹ и
• Вилли Вонг ¹  

Восприятие и психофизика том 59 , страницы 929–940 (1997)Цитировать эту статью

• 914 доступов

• 38 цитирований

• Сведения о показателях

Abstract

Многие законы и эмпирические наблюдения фундаментальной психофизики могут быть объединены одним уравнением, которое было названо полной формой закона Фехнера. Можно показать, что этот закон охватывает обе часто используемые формы: законы Стивенса и Фехнера. Он принимает тот или иной вид при соответствующих значениях параметров. Однако полное уравнение дает преимущество, помимо простого содержания классических законов. Он предлагает большую гибкость в представлении экспериментальных данных. Показано, что психофизические явления могут быть представлены любым количеством троек величин: субъективной величиной раздражителя, субъективной едва заметной разницей (jnd) и дифференциальным порогом. Каждая из предыдущих величин является функцией физической величины раздражителя. Исследователь имеет право выбрать две из этих величин в форме, которую он или она считает лучшей; третья величина определяется выбором первых двух. Так, например, разные формы закона ощущения и разные формы математической функции дифференциального порога могут сосуществовать с одинаковой достоверностью.

Скачайте, чтобы прочитать полный текст статьи

Ссылки

• Baird, J.

  C., & Noma, E. (1978). Основы скейлинга и психофизики . Нью-Йорк: Уайли.

  Google Scholar

• Бекеши, Г. фон (1960). Эксперименты со слухом (EG Weaver, Ed. and Trans.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

  Google Scholar

• Дельбёф, Дж. Р. Л. (1873 г.). Психофизическое исследование: теоретические и экспериментальные исследования по измерению ощущений и особенно по ощущениям света и усталости [Психофизическое исследование: теоретическое и экспериментальное исследование по измерению ощущений, особенно ощущений света и усталости]. В Mémoires couronnés et autres mémoires, publiés par l’Academie Royale des Sciences, des Lettres, et des Beaux-arts de Belgique (том 23, стр. 1–116). Брюссель: Хайез.

  Google Scholar

• Экман, Г. (1959). Закон Вебера и связанные с ним функции.

  Психологический журнал , 47 , 343–352.

  Артикул Google Scholar

• Гулик, В.Л., Гешайдер, Г.А., и Фризина, Р.Д. (1989). Слух: физиологическая акустика, нейронное кодирование и психоакустика . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

  Google Scholar

• Харрис, Дж. Д. (1963). Дискриминация громкости. Журнал расстройств речи и слуха: Приложение к монографии (№ 11).

• Хеллман, Р.П., и Звислоцки, Дж. (1961). Некоторые факторы, влияющие на оценку громкости. Журнал Акустического общества Америки , 33 , 687–694.

  Артикул Google Scholar

• Хеллман, В.С., и Хеллман, Р.П. (1990). Различение интенсивности как движущая сила громкости: применение к чистым тонам в тишине.

  Журнал Акустического общества Америки , 87 , 1255–1265.

  Артикул пабмед Google Scholar

• Гельмгольц, Х. фон (1924). Трактат Гельмгольца по физиологической оптике (Том 2; JPC Southall, Ed.). Менаша, Висконсин: Оптическое общество Америки. (Оригинальная работа опубликована в 1856-1866 гг.)

  Google Scholar

• Хоутсма, А.Дж.М., Дурлах, Н.И., и Брайда, Л.Д. (1980). Восприятие интенсивности XI: Экспериментальные результаты отношения разрешения интенсивности к согласованию громкости. Журнал Акустического общества Америки , 68 , 807–813.

  Артикул пабмед Google Scholar

• Джестедт, В., Вир, К.Г., и Грин, Д.М. (1977). Различение интенсивности в зависимости от частоты и уровня ощущений. Журнал Акустического общества Америки , 61 , 169–177.

  Артикул пабмед Google Scholar

• Кинг, М.С., и Локхед, Г.Р. (1981). Шкалы ответов и последовательные эффекты в суждениях. Восприятие и психофизика , 30 , 599–603.

  Google Scholar

• Кох, К., и Мейер, Д. Э. (1991). Функция обучения: индукция непрерывных отношений стимул-реакция. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 17 , 811–836.

  Артикул Google Scholar

• Крюгер, Л. Э. (1989). Примирение Фехнера и Стивенса: к единому психофизическому закону. Науки о поведении и мозге , 12 , 251–320.

  Артикул Google Scholar

• Леманн, А. (1905). Elemente der Psychodynamik [Элементы психодинамики]. Лейпциг: О. Р. Рейсланд.

  Google Scholar

• Лим, Дж. С., Рабинович, В. М., Брайда, Л. Д., и Дурлах, Н. И. (1977). Восприятие интенсивности VIII: Сравнение громкости различных типов стимулов. Журнал Акустического общества Америки , 65 , 1256–1267.

  Артикул Google Scholar

• Маркс, Л. Э. (1974a). На шкалах ощущений: пролегомены к любой будущей психофизике, которая сможет стать наукой. Восприятие и психофизика , 16 , 358–376.

  Google Scholar

• Маркс, Л. Э. (1974b). Сенсорные процессы: новая психофизика . Нью-Йорк: Академическая пресса.

  Google Scholar

• Маркс, Л. Э., Галантер, Э., и Бэрд, Дж. К. (1995). Бинауральное суммирование после обучения психофизическим функциям громкости. Восприятие и психофизика , 57 , 1209–1216.

  Google Scholar

• Макгилл, У. Дж. (1960). Наклон функции громкости: головоломка. В Х. Гулликсен и С. Мессик (ред.), Психологическое масштабирование: теория и приложения (стр. 67–81). Нью-Йорк: Уайли.

  Google Scholar

• Макгилл, В. Дж., и Голдберг, Дж.П. (1968). Исследование почти промаха с использованием закона Вебера и различения интенсивности чистого тона. Восприятие и психофизика , 4 , 105–109.

  Google Scholar

• Мюррей, Д. Дж. (1993). Перспектива просмотра истории психофизики. Науки о поведении и мозге , 16 , 115–186.

  Артикул Google Scholar

• Николя С., Мюррей Д. Дж. и Фарахманд Б. (в печати). Психофизика Ж. Р. Л. Дельбёфа (1831–1896). Восприятие .

• Норвич, К. Х. (1993). Информация, ощущение и восприятие . Сан-Диего: Академическая пресса.

  Google Scholar

• Норвич, К. Х., и Вонг, В. (1995). Универсальная модель действия единичных сенсорных рецепторов. Математические биологические науки , 125 , 83–108.

  Артикул пабмед Google Scholar

• Наттинг, П. Г. (1907). Полная форма закона Фехнера. Бюллетень Бюро стандартов , 3 , 59–64.

  Google Scholar

• Рисс, Р. Р. (1928). Дифференциальная чувствительность уха к чистым тонам. Физический обзор: Серия 2 , 31 , 867–875.

  Google Scholar

• Робинсон, Д. В., и Дадсон, Р. С. (1956). Переопределение отношений равной громкости для чистых тонов. Британский журнал прикладной физики , 7 , 166–181.

  Артикул Google Scholar

• Шакноу П. и Рааб Д. Х. (1973). Различение интенсивности тоновых вспышек и форма функции Вебера. Восприятие и психофизика , 14 , 449–450.

  Google Scholar

• Шарф, Б. (1978). Громкость. В E. Carterette & MP Friedman (Eds.), Справочник по восприятию (Том 4, стр. 188–189). Нью-Йорк: Академическая пресса.

  Google Scholar

• Зиберт, В. М. (1968). Стимульные преобразования в периферической слуховой системе. В PA Kolers & M. Eden (Eds.), Распознавание образов (глава 4, стр. 104–133). Кембридж, Массачусетс: MIT Нажимать.

  Google Scholar

• Стивенс С.С. (1936). Шкала измерения психологической величины: Громкость. Психологический обзор , 43 , 405–416.

  Артикул Google Scholar

• Вимейстер, Н. Ф. (1988). Психофизические аспекты кодирования слуховой интенсивности. В GM Edelman, WE Gall и WM Cowan (Eds.), Слуховая функция: нейробиологические основы слуха (глава 7, стр. 213). Нью-Йорк: Уайли.

  Google Scholar

• Уорд, Л. М., и Дэвидсон, К. П. (1993). Где действие: дроби Вебера как функция звукового давления на низких частотах. Журнал Акустического общества Америки , 94 , 2587–2594.

  Артикул пабмед Google Scholar

• Вест, Р.Л. (1996). Ограниченное масштабирование: Калибровка отдельных объектов при оценке магнитуды . Опубликована докторская диссертация, Университет Британской Колумбии, Ванкувер.

  Google Scholar

• Вест Р.Л. и Уорд Л.М. (1994). Ограниченное масштабирование. В LM Ward (Ed.), Материалы десятого ежегодного собрания Международного общества психофизики (стр. 225). Ванкувер, Британская Колумбия: Международное общество психофизики.

  Google Scholar

Ссылки на скачивание

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Институт биомедицинской инженерии, Университет Торонто, M5S 3G9, Торонто, Онтарио, Канада

   Kenneth H. H.0003

Авторы

1. Kenneth H. Norwich

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. Willy Wong

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Кеннет Х. Норвич.

Дополнительная информация

Это исследование было поддержано действующим грантом Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады. В.В. была поддержана Открытой стипендией Университета Торонто. К.Х.Н. является членом Института биомедицинской инженерии, факультетов физиологии и физики Университета Торонто. В.В. является членом Института биомедицинской инженерии и факультета физики Университета Торонто.

Исправления к этой статье доступны по адресу http://dx.doi.org/10.3758/BF032119.27.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Психофизика

Психофизика
Следующий: Интроспекционизм Up: Лекция по психологии 1 Предыдущий: Ассоциационизм &nbsp Содержимое

Психофизика

Психофизика доминировала в ранней научной психологии — между поздней 19 века и начала 20 века. Цель состоит в том, чтобы сделать объективные измерения содержание ума посредством физического стимула, за которым следует отчет о психологическом опыте. Сегодняшняя когнитивная наука показывает сильные методологические параллели с психофизикой.

Вдохновленный Бенедиктом Спинозой (1632-1677) — психофизический параллелизм: у каждого физического события есть мысленный аналог, и наоборот. наоборот

Предположение «снизу вверх»: полное восприятие объектов происходит из «элементарные ощущения», отражающие простые аспекты среда: напр. вес, цвет, яркость, высота тона, громкость. Эти последние являются строительными блоками восприятия.

Эрнст Вебер (1795-1878) Осязание (двухточечный порог для касание: наименьшее для языка — 1 мм, наибольшее для спины — 60 мм). Показано это прикосновение состоит из ощущений давления, температуры и боли.

Пороговые значения для наименьшего количества ощущений, обнаруживаемых органом чувств: порог — это уровень звука, света или прикосновения, при котором кто-то сообщает, что слышит, видит или чувствует ощущение в 50% случаев. (впервые установлен Вебером?)

Продемонстрировано наличие кинестезии (ощущение мышечной положение и движение).

Закон Вебера: Вебер измерял воспринимаемую интенсивность стимула (например, вес, яркость, громкость, сладость) путем сочетания похожих стимулов и запись только заметная разница в интенсивности — обнаружили, что jnd пропорционально величине стимула. (Одна свеча прибавляется к 1 или к 100) Этот закон связывает физические раздражители с психическим опытом. 1/40 для гирь в руках.

6#6

( Reiz на немецком означает «стимул»)

Густав Фехнер (1801-1887) Элементы психофизики , 1860 г., основал «… точную науку о функциональных отношениях … между телом и разумом».

Ввел в 1860 году математическое выражение для закона Вебера:

Пусть интенсивность раздражителя будет 7#7, а переживаемое ощущение 8#8.

С

9#9

10#10

Воспринимаемая интенсивность стимула (например, яркость и громкость) пропорциональна логарифму его физической напряженности (закон Фехнера).

Психологическое событие, выраженное в терминах измеримого физического события!

Закон Вебера-Фехнера был заменен в современной психофизике на Степенной закон Стивена:

11#11

12#12

(Логарифмическая зависимость — логарифм интенсивности стимула против логарифма восприятия дает прямую линию.)

Герман Гельмгольц (1850-70) изобрел способ измерения скорости передачи нервных импульсов (165-330 футов в секунду у человека).

Делали ли эксперименты цветовое зрение, восприятие (например, постэффект от ношения искажающие линзы; изучение восстановленного зрения) — представления о пространстве не врожденный.

Развили идею бессознательное умозаключение — прошлое знание влияет на восприятие (например, в оптических иллюзиях). В отличие от силлогистического вывода .

(Таким образом, Гельмгольц использовал b-u (молекулярный), а также t-d (молярный) подходы)

Ф.