СТЕПЕННОЙ ЗАКОН СТИВЕНСА

Фехнер создал психофизическую шкалу ощущений, основанную на дифференциальном пороге и постоянстве фракдаи Веберадля определенного сенрорщ^ра- раметра. Спустя примерно сто лет С. С. Стивене разработал другую лсодофадзрче- скую шкалу, основанную на иных допущениях. Стивене предположил, что связь между величиной ощущения и интенсивностью сигнала не описывается логарифмической функцией. Одна из статей Стивенса, посвященная критическому анализу уравнения Фехнера, имела многозначительное название «Отдадим должное Фех- неру и отменим его закон» (Stevens, 1961а). Стивене утверждал, что возможна непосредственная оценка ощущений, для этого нужно лишь использовать определенные методы, позволяющие наблюдателям «переводить» свои ощущения на язык чисел.
В соответствии с самым распространенным из этих методов, названных методом определения величины, наблюдателю предъявляют стандартный сигнал, называемый модулем, например свет или звук средней интенсивности, и просят присвоить ему численное значение, предположим, 10 или 100. Затем наблюдателю поочередно предъявляют в случайной последовательности разные сигналы, отличающиеся друг от друга только по одному параметру, допустим, по физической интенсивности. Каждому из этих сигналов наблюдатель присваивает численное значение, выражая тем самым свою оценку того, насколько этот сигнал отличается от стандартного (модуля). По существу, наблюдатель непосредственно определяет величину ощущения, вызываемого каждым сигналом, и присваивает ему численное значение. Рассмотрим в качестве примера эксперимент со звуками и модулем, которому присвоено значение 100. Если наблюдатель услышит звук, в два раза более громкий, нежели модуль, он присвоит ему число 200, если звук будет в два раза слабее — 50, если в четыре раза слабее — 25 и т. д. Иными словами, наблюдатель попытается связать зафиксированную им интенсивность каждого сигнала с тем числом, которое изначально было присвоено модулю. После выполнения задания физические интенсивности предъявленных наблюдателю сигналов можно сопоставить с присвоенными им численными значениями. Результатом такого сопоставления становится шкала громкости.
Используя подобные методы, Стивене и его многочисленные последователи нашли уравнение, описывающее связь между величиной сигнала и величиной вызываемого им ощущения, названное степенным законом. В соответствии с этим законом величина сенсорного, или субъективного, ощущения возрастает пропорционально физической интенсивности сигнала, возведенной в степень. Иными словами, величина ощущения равна физической интенсивности, возведенной в степень:
S=kP,
где S — ощущение, k — константа (фактор шкалы, отражающий выбор единиц измерения параметра, вызывающего ощущения, например, дюймы, граммы, амперы), I — интенсивность стимула и b — показатель степени, в которую возводится интенсивность, постоянный для данного сенсорного параметра.
Необходимо подчеркнуть два обстоятельства: 1) экспонента уравнения (Ь) отражает связь между интенсивностью сигнала и величиной ощущения и 2) каждому сенсорному параметру — яркости, громкости и т. д. — соответствует своя собственная экспонента (b). Некоторые сенсорные параметры, подчиняющиеся степенному закону, и их экспоненты представлены в табл. 2.9.
Таблица 2.Типичные экспоненты (Ь) степеннбй функции, выражающей зависимость между
стимуляцией и ощущением
Параметр Измеренная экспонента (b) Условия стимуляции
Громкость 0,6 Оба уха
Яркость 0,33 Маленький стимул в темноте
Запах 0,55 Кофе
Вкус 1,3 Сахароза
Вкус 0,8 Сахарин
Вкус 1,3 Соль
Температура 1,0 Охлаждение руки
Температура 1,6 Согревание руки
Вибрация 0,95 60 Гц (на палец)
Продолжительность 1,1 Белый шум
Давление на ладонь 1,1 Статическое усилие, приложенное к коже
Тяжесть 1,45 Поднятие тяжестей
Сжимание пальцев 1,7 Ручной динамометр
Электрический шок 3,5 Пропускание тока через пальцы
Шероховатость на ощупь 1,5 Поглаживание грубой ткани
Твердость на ощупь 0,8 Сжимание резины
Визуальное восприятие длины 1,0 Проекция линии
Источник: Stevens (1961b, 1970,1975).
Следовательно, опираясь на степенной закон, можно доказать, что восприятие одних ощущений отличается от восприятия других в той же мере, в какой величина ощущения изменяется при изменении интенсивности сигналов.
Например, при использовании метода определения величины для оценки длины линии экспонента в уравнении практически равна 1,00, и оно упрощается, превращаясь в $-?/. Это значит, что кажущаяся длина увеличивается прямо пропорционально физической длине. Подобная связь между ощущением (или физиологической величиной) и величиной сигнала графически может быть представлена прямой или кривой линией, которая описывается степеннбй функцией. Связь между ощущением и стимулированием, в случае когда речь идет, например, о восприятии длины, описывается прямой, выходящей из точки пересечения координат под углом 45° (рис. 2.10). Линейная зависимость означает, что линия длиной 10 дюймов кажется в два раза длиннее той, длина которой равна 5 дюймам, и в два раза короче той, длина которой — 20 дюймов. Для ощущения яркости в соответствии с данными, полученными методом прямого определения величины, экспонента равна примерно 0,33. Если зависимость между величиной сигнала и сенсорной, или психологической, величиной выразить графически так, как это сделано на рис. 2.10, получится вогнутая кривая. Это значит, что яркость (сенсорный параметр) увеличивается значительно медленнее, чем интенсивность света, т. е. имеет место компрессия (сжатие) сен-'*
Форма степеннбй функции определяется ее экспонентой: если экспонента больше 1, кривая выпуклая, если меньше 1 - вогнутая. Так, для электрического тока и яркости зависимости ощущений от интенсивности сигнала выражаются кривыми, имеющими разные формы, поскольку их экспоненты (Ь) равны 3,5 и 0,33 соответственно. Степенная функция для кажущейся длины - практически прямая линия, ибо ее экспонента близка к 1,00. Единицы, отложенные на координатных осях данного рисунка, - условные и выбраны произвольно, чтобы показать одновременно все возможные формы кривых. (Источник. S. S. Stevens, Psychophysics of Sensory Function, в кн.: W. A. Rosenblith (ed.), Sensory Communication, 1961)
сорного параметра, или параметра ответа. Так, чтобы увеличить в два раза ощущение яркости, требуется значительно большее, нежели двукратное, увеличение интенсивности источника света.

Рис. 2.10. Степенные функции, выражающие связь между

Рис. 2.10. Степенные функции, выражающие связь между

ощущением (психологической величиной)
и интенсивностью сигнала (физической величиной)
Величина сигнала, условные единицы
<< | >>
Источник: X. Р. Шиффман. ОЩУЩЕНИЕ И ВОСПРИЯТИЕ 5-е издание. 2003

Еще по теме СТЕПЕННОЙ ЗАКОН СТИВЕНСА:

  1. §4. ЗАКОН БУГЕРА-ВЕБЕРА. ЗАКОН ФЕХНЕРА. Закон Стивенса
  2. ТИПЫ ШКАЛ ПО СТИВЕНСУ
  3. §1. ОБОБЩЕННЫЙ ВИД ОСНОВНОГО ПСИХОФИЗИЧЕСКОГО ЗАКОНА
  4. ЗАКОНЫ АКМЕОЛОГИЧЕСКИЕ
  5. ДРУГИЕ ЗАКОНЫ НАУЧЕНИЯ
  6. 4.3. ПСИХОФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ
  7. ЗАКОН БОЛЬШИХ ЧИСЕЛ.
  8. ЗАКОН ЭММЕРТА
  9. ЗАКОН ЭФФЕКТА
  10. СООТВЕТСТВИЕ ЗАКОНАМ И СТАНДАРТАМ.
  11. ОСНОВНОЙ ПСИХОФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН
  12. ЗАКОНЫ В ОБЩЕЙ ПСИХОЛОГИИ
  13. ЗАКОН ФЕХНЕРА
  14. ТОРНДАЙК: ЗАКОН ЭФФЕКТА
  15. Универсальные законы нервных реакций
  16. ЗАКОН ПРЕГНАНТНОСТИ
  17. ЗАКОН