Измерение и изменение ощущений
Кроме качественных характеристик, отражающих воздействие специфических видов энергии, все ощущения обладают рядом общих количественных характеристик. Одна из них — абсолютный и относительный пороги ощущений.
Для того чтобы в результате действия раздражителя на органы чувств ощущение возникло, необходимо, чтобы вызывающий его стимул достиг определенной величины. Такая величина называется абсолютным нижним порогом ощущения, или порогом чувствительности данной модальности.
Переход от невоспринимаемых стимулов, не вызывающих ощущения, к воспринимаемым, порождающим его, происходит не постепенно, а скачкообразно. Если воздействие уже почти достигло порогового значения, то достаточно бывает едва заметно изменить величину воздействующего
Рис. 34. Общий вид психометрической кривой
стимула, чтобы он из полностью невоспринимаемого превратился в полностью воспринимаемый.
Вместе с тем даже весьма значительные изменения величины стимулов в пределах допорогового диапазона не порождают никаких ощущений, за исключением рассмотренных выше субсенсорных стимулов и соответственно субсенсорных ощущений. Точно так же существенные изменения значения уже достаточно сильных, запороговых стимулов также могут не вызвать никаких изменений в уже имеющихся ощущениях; они, вероятно, переходят в болевые или просто перестают восприниматься как ощущения определенной модальности. Эта закономерность в виде специальной кривой, которую в психофизике называют психометрической, показана на рис. 34.
Психометрическая кривая может быть получена для различных органов чувств и всех видов ощущений. Пунктирной вертикальной линией на рисунке представлено значение стимула, примерно соответствующее 50% случаев возникновения и отсутствия ощущений. Это значение обычно и принимается за абсолютный порог.
Для каждого вида ощущений существуют свои пороги. Некоторые из них качественно (описательно) представлены в табл. 9, из которой следует, что чувствительность основных анализаторов человека к воздействиям различных физических стимулов довольно велика.
Таблица 9
Средние значения абсолютных порогов возникновения ощущений для разных органов чувств человека
| Органы чувств | Величина абсолютного порога ощущения, представленная в виде условий, при которых возникает едва заметное ощущение данной модальности |
| Зрение Слух Вкус Запах Осязание | Способность воспринимать ясной темной ночью пламя свечи на расстоянии до 48 км от глаза Различение тикания ручных часов в полной тишине на расстоянии до 6 м Ощущение присутствия одной чайной ложки сахара в растворе, содержащем 8 л воды Ощущение наличия духов при лишь одной их капле в помещении, состоящем из 6 комнат Ощущение движения воздуха, производимого падением крыла мухи на поверхность кожи с высоты около 1 см |
Приведем еще несколько примеров, показывающих, насколько велика чувствительность анализаторов человека, сославшись на высказывание известных психофизиков. «Адаптированный к темноте глаз отвечает примерно на 7 квантов света... Если бы глаз был еще более чувствителен, ...постоянный свет казался бы прерывистым, и мы, без сомнения, могли бы видеть химические процессы в самом глазу. Абсолютный порог для слуха также настолько мал, что, если бы ухо было лишь немного чувствительнее, мы могли бы слышать случайные удары молекул по барабанной перепонке. Иначе говоря, достаточно давлению воздуха сместить барабанную перепонку всего лишь на 0,0000000001 см, чтобы мы услышали звук. Слуховые клетки внутреннего уха обнаруживают движения, амплитуда которых составляет менее 1% диаметра молекулы водорода»[26]. Абсолютный порог обонятельной клетки для сильно пахучих веществ равен примерно 8 молекулам этого вещества. Вкусовые ощущения порождаются числом молекул в тысячи раз большим.
Кроме величины абсолютного порога ощущения характеризуются также относительным, или дифференциальным, порогом:
ΔI
-------
I
где: I — величина действующего стимула, ΔI — его приращение. ΔI — это величина, на которую должен быть изменен исходный, уже породивший ощущение стимул, чтобы человек действительно заметил, что он изменился. Дифференциальный порог ощущений для разных органов чувств различен, но для одного и того же анализатора он представляет собой постоянную величину, т. е.:
ΔI
------- = const.
I
Этот факт был установлен французским ученым, создателем фотометрии П. Бугером, подтвержден и уточнен немецким психофизиком Э. Вебером. В историю исследований по психофизике ощущений он, соответственно, вошел под двойным именным названием: закон Бугера—Вебера. Сама же постоянная величина, выражающая отношение того приращения раздражителя к его исходному уровню, которое вызывает ощущение минимального изменения раздражителя, получила название константы Вебера. Ее значения для некоторых органов чувств человека приведены в табл. 10.
Таблица 10