Проблема измерения ощущений. психофизика.

В.В.Нуркова, Н.Б.Березанская Психология М., Юрайт, 2004

Каждое ощущение независимо от его принадлежности к определенной сенсорной системе, например зрению, слуху, осязанию и т.д., обладает свойствами интенсивности, длительности и пространственной локализации.

Проблеме измерения соотношения объективной и субъективной интенсивности стимула посвящен особый раздел психологии — психофизика. Основателем психофизики считается Г.Т.Фехнер, опубликовавший в 1860 г. фундаментальный труд «Элементы психофизики». В дальнейшем установлением количественной меры ощущений занимались многие ученые.

Психофизика основывается на ряде эмпирических фактов. Во-первых, легко видеть, что не всякий объективно воздействующий физический раздражитель вызывает у нас ощущение. Во-вторых, мы обладаем очень ограниченной способностью различать ощущения, в то время как технический прибор точно показывает, что их источники по физическим характеристикам отличаются. Например, неподготовленному слушателю ноты «си» и «до» могут показаться одинаковыми, хотя на самом деле они отличаются на целый тон. В-третьих, даже в том случае, когда мы способны сказать, что одно ощущение отличается по интенсивности от другого (свет свечи мы видим как более слабый, чем свет настольной лампы), нам трудно судить о конкретной величине этого различия. Так, мы не можем сказать, что звук громкостью в 10 Дб (шорох листьев) в два раза тише, чем звук громкостью в 20 Дб (шепот), а тот, в свою очередь, в три раза тише, чем звук громкостью в 60 Дб (нормальный разговор). Другими словами, объективная (физическая) шкала изменения раздражителя не совпадает с субъективной iкалой изменения ощущения. Поэтому возникает вопрос о психологических правилах (законах) приведения в соответствие шкалы изменения раздражителя и шкалы изменения ощущения. Фехнер и его последователи были уверены, что данные соотношения носят не случайный характер, и попытались описать эти закономерности математически.

Первая проблема, с которой приходится сталкиваться исследователям, связана с фактом существования порога ощущений. Выделяют абсолютный нижний и абсолютный верхний пороги ощущений. Абсолютный нижний порог ощущения определяется минимальной интенсивностью раздражителя, при котором возникает соответствующее ощущение. Для установления значения нижнего абсолютного порога (который различен для каждой модальности, зависим от свойств анализатора и психологического состояния человека) пользуются следующими приемами:

• постепенно увеличивая интенсивность стимула (например громкость звука) от неощущаемой зоны до момента возникновения ощущения (испытуемый сообщает, что «появился чуть слышный звук»), экспериментатор фиксирует эту критическую точку, замеры производятся несколько раз и вычисляется среднее значение;

• постепенно уменьшая интенсивность стимула (например, громкость звука), двигаясь из отчетливо ощущаемой зоны к моменту исчезновения ощущения (испытуемый сообщает «звук пропал»), экспериментатор фиксирует это критическое значение, замеры также производятся несколько раз и вычисляется среднее;

• вычисляют среднюю интенсивность раздражителя, в ответ на который в 50% случаев фиксируется наличие ощущения, при этом предъявление дискретных стимулов разной интенсивности (близкой к зоне порога) осуществляется в случайном порядке с разными интервалами, а испытуемый должен сообщать о каждом замеченным им раздражителе.

Данные замеров, полученных разными методами, как правило, несколько отличаются, что объясняется явлением адаптации и эффектом ожидания.

Абсолютный верхний порог ощущения — это максимальная интенсивность раздражителя, при котором ощущение теряет свою модальную специфичность (часто переходя в боль). Так, для слуховой чувствительности нижним абсолютным порогом будет громкость примерно в 0,3 Дб (тиканье ручных часов в полной тишине на расстоянии 6 м), а верхним абсолютным порогом — громкость в 150 Дб (шум взлетающего самолета). Следует заметить, что даже для одного и того же человека величина абсолютного порога носит непостоянный характер: он оказывается то выше, то ниже. Еще И. Мюллер в середине XIX в. отмечал, что по мере накопления опыта (тренировки) величина нижнего абсолютного порога понижается, а по мере утомления — повышается. Влияние фактора «тренированности» испытуемого на порог чувствительности его сенсорных систем связано с тем, что человек начинает предвосхищать нужные стимулы и поэтому легче находит их (в процесс ощущения включаются механизмы восприятия).

Еще в большей степени эта неразрывность процессов ощущения и восприятия проявилась в концепции «обнаружения сигнала» Д. Грина и Дж. Светса (1966). Они предположили, что вероятность обнаружения слабого раздражителя, близкого по своему значению к пороговому, зависит от «цены» ответа. Грин и Свете разделили два типа ошибок — «ошибки пропуска» и «ложные тревоги». Первый тип ошибки означает, что слабое ощущение присутствует в сознании субъекта, но он не обнаруживает его и не дает реакции. Второй тип ошибки проявляется в том, что субъект реагирует на ощущение, которого объективно нет. Для иллюстрации концепции Грина и Светса представим себе врача-диагноста. Он рассматривает рентгенограмму больного и должен определить, свидетельствует ли она о наличии опухоли. Если он пропустит тревожный сигнал, расплатой может стать жизнь пациента. А если поднимет ложную тревогу, пациенту придется всего лишь пройти процедуру повторного обследования. Очевидно, что в такой ситуации врач скорее будет «замечать» признаки опухоли в недостаточно определенном изображении, чем игнорировать их. Аналогичный пример можно привести из области обоняния. Например, запах какого-то блюда кажется вам немного подозрительным. Если вы заботитесь о своем здоровье, вы не станете есть такое блюдо: лучше остаться голодным (ошибка ложной тревоги), чем отравиться (ошибка пропуска). Обратная тенденция будет наблюдаться, если цена ложной тревоги высока. Например, влюбленный упорно не хочет замечать недостатки характера предмета своего обожания, которые очевидны для всех окружающих. Ведь в противном случае он рискует потерять прекрасное чувство.

Другим понятием, связанным с проблемой порогов, является дифференциальный порог, или порог различения. Дифференциальный порог — это минимальное различие в интенсивности двух раздражителей, при которой возникают отличные друг от друга ощущения. Измерение дифференциального порога связано с упомянутым уже нами эмпирическим фактом — нашей ограниченной способностью к различению стимулов. Изучение дифференциальных порогов оказывается очень важным для решения широкого круга практических задач. Насколько автомобилист может превысить допустимую скорость, чтобы его нарушение визуально не было замечено регулировщиком движения? Не покажется ли вам, что чемодан стал намного тяжелее, если положить в него еще одно платье? Почувствуют ли гости, что блюдо пересолено, если хозяйка положила в кастрюлю на 1 г больше соли, чем было указано в рецепте? Ответ на эти вопросы дает психофизический закон Э. Вебера. Вебер поставил перед собой цель установить величину едва заметного различия, т.е. наименьшего различия между двумя физическими раздражителями, которое может определить человек. Он экспериментировал со способностью различения веса. Оказалось, что различительная способность зависит не от абсолютной, а от относительной величины изменения. Так, испытуемому казались разными грузы весом 40 г и 41 г, но грузы весом 80 г и 81 г оценивались как равные. Таким образом, Вебер установил, что величина едва заметного различия составляет 1/40 от первоначального веса и является константой. Одновременно с Вебером вел исследования и другой ученый — П. Бугер, поэтому этот психофизический закон получил название по именам обоих авторов. Закон Вебера — Бугера выражается формулой выражается формулой

DI/I= const., где I — интенсивность стимула, D — приращение интенсивности стимула.

Впоследствии были получены данные о величине едва заметного различия относительно других модальностей (табл. 14)

Таблица 14