Психофизические законы.

            Минимальная величина раздражителя, при котором впервые возникает ощущение, называется абсолютным порогом ощущения.

Начало изучению порогов ощущений было положено немецким физиком, психологом и философом Г. Т. Фехнером, который считал, что материальное и идеальное — это две стороны единого целого. Поэтому он задался целью выяснить, где проходит граница между материальным и идеальным. Фехнер подошел к этой проблеме как естествоиспытатель. По его мнению, процесс создания психического образа может быть представлен следующей схемой:

Раздражение  —>  Возбуждение —>  Ощущение  —>   Суждение 

(физика)               (физиология)         (психология)       (логика)

По мнению Фехнера, искомая граница проходит там, где начинается ощущение, т. е. возникает первый психических процесс. Величину стимула, при которой начинается ощущение, Фехнер назвал нижним абсолютным порогом. В основу методологии своих исследований Фехнер положил два утверждения, называемые первой и второй парадигмой классической психофизики.

1. Сенсорная система человека — это измерительный прибор, который соответствующим образом реагирует на воздействующие физические стимулы.

2. Психофизические характеристики у людей распределены по нормальному закону, т. е.

случайным образом отличаются от какой-то средней величины, аналогично антропометрическим характеристикам.

Величина стимула, при которой изменяются ответы испытуемого, соответствует порогу исчезновения ощущения (Р1). На втором этапе измерения в первом предъявлении испытуемому предлагают стимул, который он никак не может слышать. Затем на каждом шаге величина стимула возрастает до тех пор, пока ответы испытуемого перейдут от «нет» к «да» или «может быть, да». Это значение стимула соответствует порогу появления ощущения (Р2). Но порог исчезновения ощущения редко бывает равен порогу появления. Причем возможны два случая:

P1>P2  или P1<P2.

Соответственно абсолютный порог (Stp) будет равен среднеарифметическому порогов появления и исчезновения:

Stp = (Р1 + Р2)/ 2

Аналогичным способом определяется и верхний абсолютный порог — значение стимула, при котором он перестает восприниматься адекватно. Верхний абсолютный порог иногда называют болевым порогом, потому что при соответствующих ему величинах стимулов мы испытываем боль — резь в глазах при слишком ярком свете, боль в ушах при слишком громком звуке.

Абсолютные пороги — верхний и нижний — определяют границы доступного нашему восприятию окружающего мира. Величина абсолютного порога характеризует абсолютную чувствительность. Таким образом, абсолютная чувствительность численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. Если абсолютную чувствительность обозначить буквой Е, а величину абсолютного порога Р, то связь абсолютной чувствительности и абсолютного порога может быть выражена формулой:

E=1/P.

Другая характеристика чувствительности — это чувствительность к различию, для того чтобы почувствовать минимальное различие в характеристиках воздействующего раздражителя, необходимо изменить силу его воздействия па определенную величину, а то минимальное разли¬чие между раздражителями, которое дает едва заметное различие ощущений, называется порогом различения, который определяется соотношением:

DI/I,

где DI — величина, на которую должен быть изменен исходный, уже породивший ощущение стимул, чтобы человек заметил, что он действительно изменился; I - величина действующего стимула. Причем исследования показали, что относительная величина, характеризующая порог различения, является постоянной для конкретного анализатора. Для зрительного анализатора это соотношение составляет приблизительно 1/1000, для слухового — 1/10, для тактильного — 1/30. Таким образом, порог различения имеет постоянную относительную величину, т. е. всегда выражается в виде отношения, показывающего, какую часть первоначальной величины раздра¬жителя надо прибавить к этому раздражению, чтобы получить едва заметное различие в ощущениях. Это положение было названо законом Бугера—Вебера:

DI / I = const,

где const (константа) — постоянная величина, характеризующая порог различия ощущения, названная константой Вебера.

Закон Фехнера: если интенсивность раздражений увеличивается в геометрической прогрессии, то ощущения будут расти в арифметической прогрессии. В другой формулировке этот закон звучит так: интенсивность ощущений растет пропорционально логарифму интенсивности раздражителя. Следовательно, если раздражитель образует такой ряд: 10; 100; 1000; 10 000, то интенсивность ощущения будет пропорциональна числам 1; 2; 3; 4. Главный смысл данной закономерности заключается в том, что интенсивность ощущений возрастает не пропорционально изменению раздражителей, а гораздо медленнее. Формула:

S = K*LgI +C,

(где S — интенсивность ощущения; I — сила раздражителя; К и С — константы). Основной психофизический закон, или закона Вебера—Фехнера.

Американский ученый С. Стивенс пришел к выводу о том, что основной психофизический закон выражается не логарифмической, а степенной кривой. Он исходил из предположения о том, что для ощущений или сенсорного пространства, характерно то же отношение, что и для

пространства стимулов. Данная закономерность может быть представлена следующим математическим выражением:

DЕ/Е = К

где Е — первичное ощущения, АЕ — минимальное изменение ощущения, которое возникает при изменении воздействующего стимула на минимальную величину, заметную для человека. Таким образом, из данного математического выражения следует, что соотношение между минимально возможным изменением наших ощущений и первичным ощущением есть величина постоянная — К. А если это так, то соотношение между пространством стимулов и сенсорным пространством (нашими ощущениями) может быть представлено следующим уравнением:

DЕ / Е = К х AI /I.

Данное уравнение получило название закона Стивенса. Решение этого уравнения выражается следующей формулой:

S = K x R n,

где S — сила ощущений, К — константа, определяемая избранной единицей измерения, п — показатель, зависящий от модальности ощущений и изменяющийся в пределах от 0,3 для ощущения громкости до 3,5 для ощущения, получаемого от удара электрическим током, R — значение воздействующего раздражителя.

Ю. М Забродин предложил свое объяснение психофизического соотношения. Мир стимулов опять представляет закон Бугера—Вебера, а структуру сенсорного пространства Забродин предложил в следующем виде:

DЕ /EZ ,

т. е. добавил константу — z. В результате соотношение между миром стимулов и миром наших ощущений отражается в следующем уравнении:

DЕ / Ez = К х DЕ /I

Очевидно, при z = 0 формула обобщенного закона переходит в логарифмический закон Фехнера, а при z = 1 — в степенной закон Стивенса.

Почему Юрий Михайлович Забродин ввел константу z и каков ее смысл? Дело в том, что величина этой константы определяет степень осведомленности испытуемого о целях, задачах и ходе проведения эксперимента. В экспериментах Г. Фехнера принимали участие «наивные» испытуемые. Таким образом, в законе Фехнера z = 0, что означает полную неосведомленность испытуемых. Стивенcа интересовало, как человек воспринимает сенсорный сигнал в реальной жизни, а не абстрактные проблемы работы сенсорной системы. Поэтому, в законе Стивенса z = 1, что показывает полную осведомленность испытуемого.

Таким образом, закон, предложенный Ю. М. Забродиным, снимает противоречие между законами Стивенса и Фехнера. Поэтому, не случайно он получил название обобщенного психофизического закона.

Явления, возникающие при взаимодействии ощущений:

1.Адаптация - это изменение чувствительности анализатора путем воздействия или тренировки.

2.Сенсибилизация - изменение чувствительности одного анализатора при воздействии на другой анализатор.

3.Синестезия - это возникновение ощущения в одной анализаторной системе, характерного для другой анализаторной системы и при раздражении другой анализаторной системы.