Элементы психофизики: Элементы психофизики. Основы общей психологии – Психофизика — Википедия

Элементы психофизики. Основы общей психологии

Элементы психофизики

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э.Вебера и Г.Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютныеи разностныепороги ощущения или пороги ощущенияи пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется

нижнимабсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е = I/J,где Е— чувствительность и J— пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхнийабсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

где Jобозначает раздражение, ? J— его прирост, К— постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно 1/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна 1/10, для силы света — 1/100 и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений.

Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

где Ки С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера — Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера-Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера-Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г.Гельмгольца, подтвержденные П.П.Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера-Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А.И.Богословский, К.X.Кекчеев и А.О.Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А.И.Бронштейн

63 констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б.М.Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень, непродолжительных упражнений (см. с. 204–205). В.И.Кауфман — в противовес тенденции К.Сишора, Г.М.Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н.К.Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с »

раздражителем»,но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Элементы психофизики — ZuboLom.ru

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э. Вебера и Г. Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютные и разностные пороги ощущения или пороги ощущения и пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижним абсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е = I/J, где Е — чувствительность и J — пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхний абсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

где J обозначает раздражение, ΔJ — его прирост, К — постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно 1/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна 1/10, для силы света — 1/100 и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответ-ствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

где К и С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера — Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера- Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера-Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные П. П. Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера-Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А. И. Богословский, К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А. И. Бронштейн констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б. М. Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень, непродолжительных упражнений (см. с. 204-205). В. И. Кауфман — в противовес тенден-ции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности.

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с «раздражителем», но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

ПСИХОФИЗИКА • Большая российская энциклопедия

• 
• 
• 

  В книжной версии

  Том 27. Москва, 2015, стр. 698

• 

  Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: А. Н. Гусев

ПСИХОФИ́ЗИКА, от­расль экс­пе­ри­мен­таль­ной пси­хо­ло­гии, изу­чаю­щая свя­зи ме­ж­ду ве­ли­чи­ной ощу­ще­ния (пе­ре­жи­ва­ние, воз­ни­каю­щее в оп­ре­де­лён­ной сен­сор­ной мо­даль­но­сти) и со­от­вет­ст­вую­щей ему ин­тен­сив­но­стью раз­дра­жи­те­ля, или сти­му­ла (к.-л. фи­зич. воз­дей­ст­вие). В бо­лее ши­ро­ком кон­тек­сте П. мо­жет рас­смат­ри­вать­ся как нау­ка об из­ме­ре­нии от­ве­тов ор­га­низ­ма на воз­дей­ст­вия внеш­ней сре­ды.

Ос­но­ва­на Г. Т. Фех­не­ром («Эле­мен­ты пси­хо­фи­зи­ки», 1860), сфор­му­ли­ро­вав­шим глав­ный пси­хо­фи­зич. за­кон, вы­ра­жае­мый ло­га­риф­мич. фор­му­лой: $R=k \log (I/I_0)$, где $R$ – ве­ли­чи­на ощу­ще­ния, $I$ – ин­тен­сив­ность вы­звав­ше­го его раз­дра­жи­те­ля, $I_0$ – ве­ли­чи­на аб­со­лют­но­го по­ро­га ощу­ще­ния раз­дра­жи­те­ля дан­но­го ти­па (дан­ной мо­даль­но­сти), $k$ – кон­стан­та. За­кон, вы­ве­ден­ный Фех­не­ром, ос­но­вы­вал­ся на пси­хо­фи­зич. за­ко­но­мер­но­сти, ус­та­нов­лен­ной его учи­те­лем Э. Г. Ве­бе­ром, а до это­го франц. фи­зи­ком П. Бу­ге­ром (за­кон Бу­ге­ра – Ве­бе­ра): при оп­ре­де­ле­нии по­ро­га раз­ли­че­ния двух сти­му­лов ($S$ и $S_1$) от­но­ше­ние ед­ва раз­ли­чае­мой че­ло­ве­ком сти­муль­ной раз­ни­цы ($ΔS$) к ве­ли­чи­не од­но­го из сти­му­лов ($S$) есть ве­ли­чи­на по­сто­ян­ная: $ΔS/S=k$. Для из­ме­ре­ния по­ро­гов сен­сор­ной чув­ст­ви­тель­но­сти Фех­нер раз­ра­бо­тал три ме­то­да – ме­тод ми­ним. из­ме­не­ний, ме­тод ср. ошиб­ки и ме­тод по­сто­ян­ных раз­дра­жи­те­лей.

В со­вре­мен­ной П. вы­де­ля­ют два осн. на­прав­ле­ния: 1) изу­че­ние сен­сор­ной чув­ст­ви­тель­но­сти в свя­зи с оцен­кой пре­дель­ных спо­соб­но­стей че­ло­ве­ка (и жи­вот­ных) об­на­ру­жи­вать сла­бые раз­дра­жи­те­ли или раз­ли­чать не­зна­чи­тель­ные сти­муль­ные раз­ли­чия; 2) шка­ли­ро­ва­ние, или по­строе­ние пси­хо­фи­зич. функ­ций, ко­ли­че­ст­вен­но свя­зы­ваю­щих ин­тен­сив­ность фи­зич. воз­дей­ст­вия с ве­ли­чи­ной со­от­вет­ст­вую­ще­го ему ощу­ще­ния.

В рам­ках пер­во­го на­прав­ле­ния в 1950–1970-х гг. бы­ли соз­да­ны но­вые ме­то­ды из­ме­ре­ния сен­сор­ной чув­ст­ви­тель­но­сти (напр., ме­тод «да–нет», ме­тод двух­аль­тер­на­тив­но­го вы­ну­ж­ден­но­го вы­бо­ра, ме­тод оцен­ки уве­рен­но­сти). С их по­мо­щью, в от­ли­чие от клас­си­че­ских трёх ме­то­дов Г. Т. Фех­не­ра, оце­ни­ва­ет­ся не толь­ко эф­фект фи­зич. воз­дей­ст­вия раз­дра­жи­те­ля, но и соб­ст­вен­ная ак­тив­ность на­блю­да­те­ля, изу­ча­ют­ся эф­фек­ты воз­дей­ст­вия на на­блю­да­те­ля как сен­сор­ных (энер­гии фи­зич. сти­му­лов), так и не­сен­сор­ных (субъ­ек­тив­ные ожи­да­ния, пред­поч­те­ния, влия­ние штра­фов или на­град) фак­то­ров.

В рам­ках вто­ро­го на­прав­ле­ния амер. пси­хо­лог С. Сти­венс (1906–73) вы­де­лил 4 ти­па уров­ней из­ме­ре­ния – шка́лы на­име­но­ва­ний, по­ряд­ка, ин­тер­ва­лов и от­но­ше­ний. Пер­вые две шка­лы не­мет­ри­че­ские (на них не ус­та­нав­ли­ва­ют­ся коли­че­ст­вен­ные от­но­ше­ния), две по­след­них – мет­ри­че­ские. Пред­ста­ви­те­ли шко­лы Сти­вен­са вы­строи­ли пси­хо­фи­зич. функ­ции гром­ко­сти, вы­со­ты то­на, тя­же­сти, слад­ко­сти и др. Сфор­му­ли­ро­ван­ный Сти­вен­сом ва­ри­ант осн. пси­хо­фи­зич. за­ко­на свя­зы­вал си­лу ощу­ще­ния и ин­тен­сив­ность фи­зич. раз­дра­жи­те­ля сте­пен­ной функ­ци­ей: $R=kI^n$, где $n$ – по­ка­за­тель сте­пе­ни, соо­твет­ст­вую­щий сти­му­лам оп­ре­де­лён­ной мо­даль­но­сти. Сти­венс раз­ра­бо­тал т. н. ме­то­ды пря­мой оцен­ки, пред­по­ла­гаю­щие спо­соб­ность че­ло­ве­ка вы­но­сить ко­ли­че­ст­вен­ные су­ж­де­ния о ве­ли­чи­не сво­их ощу­ще­ний.

В от­ли­чие от это­го пря­мо­го под­хо­да к шка­ли­ро­ва­нию, амер. учё­ный Л. Тер­сто­ун, ис­поль­зуя ме­тод пар­ных срав­не­ний, раз­ра­бо­тал про­це­ду­ру кос­вен­но­го шка­ли­ро­ва­ния, по­зво­ляю­щую стро­ить мет­рич. шка­лу ин­тер­ва­лов. Этот под­ход по­зво­лил совр. пси­хо­ло­гам на ос­но­ве час­то­ты срав­нит. су­ж­де­ний че­ло­ве­ка о сход­ст­ве/раз­ли­чии оце­ни­вае­мых объ­ек­тов стро­ить са­мые раз­ные шка­лы (по­пу­ляр­но­сти по­ли­ти­ков пе­ред вы­бо­ра­ми, пред­поч­те­ний то­ва­ров, сте­пе­ни воз­дей­ст­вия на зри­те­ля про­из­ве­де­ний ис­кус­ст­ва и т. п.).

Ор­га­ни­зо­ван­ное в 1985 Ме­ж­ду­нар. пси­хо­фи­зич. об-во (International Society for Psychophysics) ка­ж­дый год про­во­дит ме­ж­ду­нар. кон­фе­рен­цию Fechner’s Day. Важ­ней­шее пе­рио­дич. из­да­ние – «Attention, Perception and Psycho­phy­sics» (США).

Фехнер, Густав Теодор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 марта 2019; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 марта 2019; проверки требуют 2 правки. В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Фехнер.

Густав Теодор Фехнер (нем. Gustav Theodor Fechner [ˈfɛçnɐ]; 19 апреля 1801 (1801-04-19), Гросс-Зерхен, Бранденбург, Пруссия, Священная Римская империя (ныне Жарки-Вельке в Любушском воеводстве Польши) — 18 ноября 1887, Лейпциг, Саксония, Германская империя) — немецкий психолог, один из первых экспериментальных психологов^{[источник не указан 323 дня]}, основоположник психофизиологии и психофизики. Его взгляды оказали влияние на многих учёных и философов XX века, в том числе: Герардуса Хейманса, Эрнста Маха, Вильгельма Вундта, Зигмунда Фрейда и Стенли Холла. Фехнера считают создателем формулы S=KlogI, которая доказывает наличие научно обоснованной связи между телом и психикой. В «Элементах психофизики» предложил путь как можно проследить связь величины физического стимула с величинами психических процессов, рассматривая это как решение проблемы дуализма «психика-тело».

Родился 19 апреля 1801 в городке Гросс-Зерхен близ Бад-Мускау, в нижнем Лаузице (ныне польский город Жарки-Вельке в гмине Тшебель), где его отец был священником. Получил образование в Сорау и Дрездене и в Университете в Лейпциге, где слушал физиологию у Э. Вебера и математику у К. Моллвейде. В Лейпциге Фехнер и провел всю оставшуюся жизнь. В 1834 году он был утвержден на должность профессора физики, но в 1839 году, изучая цветовой и зрительный феномены, повредил глаз (глядя на Солнце) и по причине сильных страданий ушел в отставку. Позже, оправившись от болезни, он вернулся к изучению психики и её связи с телом и читал публичные лекции по темам, которые затрагивал в своих книгах.

Фехнер был убеждённым идеалистом (последователем Шеллинга) и объективные законы психических явлений открывал (в противовес абсолютному большинству современников) для обоснования научного статуса за «светлой» «духовной» реальностью, которая, по его мнению, имеет приоритет над «теневой» материальной. Он считал одушевленными даже небесные тела^[10].

В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Фехнера кратеру на обратной стороне Луны.

• Praemissae ad theoriam organismi generalem, Leipzig, 1823 (Fechners Habilitationsschrift)
• Maaßbestimmungen über die galvanische Kette, Leipzig, 1831
• Das Hauslexicon. Vollständiges Handbuch praktischer Lebenskenntnisse für alle Stände, hrsg. von G. Th. Fechner. 8 Bände, Leipzig 1834-38
• Das Büchlein vom Leben nach dem Tode, Dresden, 1836
• Ueber das höchste Gut, Leipzig, 1846
• Nanna oder über das Seelenleben der Pflanzen, Leipzig, 1848
• Zend-Avesta oder über die Dinge des Himmels und des Jenseits. Vom Standpunkt der Naturbetrachtung, 3 Bände, Leipzig, 1851
• Ueber die physikalische und philosophische Atomenlehre, Leipzig, 1855. 2. Aufl. Leipzig, 1864
• Elemente der Psychophysik, 2 Bände, Leipzig, 1860
• Ueber die Seelenfrage. Ein Gang durch die sichtbare Welt um die unsichtbare zu finden, Leipzig, 1861
• Einige Ideen zur Schöpfungs- und Entwickelungsgeschichte der Organismen, Leipzig, 1873
• Kleine Schriften, Leipzig, 1875 (erschien unter dem Pseudonym Dr. Mises)
• Vorschule der Aesthetik, 2 Bände, Leipzig, 1876
• In Sachen der Psychophysik, Leipzig, 1877
• Die Tagesansicht gegenüber der Nachtansicht, Leipzig, 1879
• Revision der Hauptpuncte der Psychophysik, Leipzig, 1882
• Kollektivmasslehre, posthum, hrsg. von Gottlob Friedrich Lipps. Leipzig, 1897
• Tagebücher 1828 bis 1879, Hrsg. von Anneros Meischner-Metge. Bearb. von Irene Altmann. Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig. 2 Teilbände. Stuttgart, 2004. ISBN 3-515-08619-6

Элементы психофизики

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э. Вебера и Г. Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютные и разностные пороги ощущения или пороги ощущения и пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижним абсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е ⁼ I/J, где Е — чувствительность и J — пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхний абсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

J =

J K

где J обозначает раздражение, J — его прирост, К — постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно’/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна ‘/10, для силы света —’/100 и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

Е = KlogJ + С,

где К и С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера—Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера— Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера—Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные П. П. Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера—Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А. И. Богословский, К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А. И. Бронштейн⁶³ констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б. М. Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень непродолжительных упражнений (см. с. 204—205). В. И. Кауфман — в противовес тенденции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с «раздражителем», но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

Психофизиологические закономерности

Характеристика ощущений не исчерпывается психофизическими закономерностями. Для чувствительности органа имеет значение и физиологическое его состояние (или происходящие в нем физиологические процессы). Значение физиологических моментов сказывается прежде всего в явлениях адаптации, в приспособлении органа к длительно воздействующему раздражителю; приспособление это выражается в изменении чувствительности — понижении или повышении ее. Примером может служить факт быстрой адаптации к одному какому-либо длительно действующему запаху, в то время как другие запахи продолжают чувствоваться так же остро, как и раньше. <…>

С адаптацией тесно связано и явление контраста, которое сказывается в изменении чувствительности под влиянием предшествующего (или сопутствующего) раздражения. Так, в силу контраста обостряется ощущение кислого после ощущения сладкого, ощущение холодного после горячего и т. д. Следует отметить также свойство рецепторов задерживать ощущения, выражающееся в более или менее длительном последействии раздражений. Так же как ощущение не сразу достигает своего окончательного значения, оно не сразу исчезает после прекращения раздражения, а держится некоторое время и лишь затем постепенно исчезает. Благодаря задержке при быстром следовании раздражений одного за другим происходит слияние отдельных ощущений в единое целое, как, например, при восприятии мелодий, кинокартины и пр.

Дифференциация и специализация рецепторов не исключает их взаимодействия. Это взаимодействие рецепторов выражается, во-первых, во влиянии, которое раздражение одного рецептора оказывает на пороги другого. Так, зрительные раздражения влияют на пороги слуховых, а слуховые раздражения — на пороги зрительных, точно так же на пороги зрительных ощущений оказывают влияние и обонятельные ощущения (см. дальше).

На взаимодействии рецепторов основан метод сенсибилизации одних органов чувств, и в первую очередь глаза и уха, путем действия на другие органы чувств слабыми или кратковременными, адекватными для них, раздражениями.

Взаимосвязь ощущений проявляется, во-вторых, в так называемой синестезии. Под синестезией разумеют такое слияние качеств различных сфер чувствительности, при котором качества одной модальности переносятся на другую, разнородную, — например, при цветном слухе качества зрительной сферы — на слуховую. Формой синестезии, относительно часто наблюдающейся, является так называемый цветной слух (audition coloree). У некоторых людей (например, у А. Н. Скрябина; в ряде случаев, которые наблюдал А. Бине; у мальчика, которого исследовал А. Ф Лазурский; у очень музыкального подростка, которого имеет возможность наблюдать автор) явление цветного слуха выражено очень ярко. Отдельные выражения, отражающие синестезии различных видов ощущений, получили права гражданства в литературном языке; так, например, говорят о кричащем цвете, а также о теплом или холодном колорите и о теплом звуке (тембре голоса), о бархатистом голосе.

Теоретически природа этого явления не вполне выяснена. Иные авторы склонны объяснять его общностью аффективных моментов, придающих ощущениям различных видов один и тот же эмоционально-выразительный характер.

Взаимодействие рецепторов выражается, наконец, в той взаимосвязи ощущений, которая постоянно происходит в каждом процессе восприятия любого предмета или явления. Такое взаимодействие осуществляется в совместном участии различных ощущений, например зрительных и осязательных, в познании какого-нибудь предмета или его свойства, как-то — форма, фактура и т. п. (Даже тогда, когда непосредственно в восприятии участвует лишь один рецептор, ощущения, которые он нам доставляет, бывают опосредованы данными другого. Так, при осязательном распознавании формы предмета, когда зрение почему-либо выключено, осязательные ощущения опосредуются зрительными представлениями.) В самом осязании имеет место взаимодействие собственно кожных ощущений прикосновения с мышечными, кинестетическими ощущениями, к которым при ощущении поверхности предмета примешиваются еще и температурные ощущения. При ощущении терпкого, едкого и т. п. вкуса какой-нибудь пищи к собственно вкусовым ощущениям присоединяются, взаимодействуя с ними, ощущения осязательные и легкие болевые. Это взаимодействие осуществляется и в пределах одного вида ощущений. В области зрения, например, расстояние влияет на цвет, ощущения глубины — на форму и т. д. Из всех форм взаимодействия эта последняя, конечно, важнейшая, потому что без нее вообще не существует восприятия действительности.

Элементы психофизики

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э. Вебера и Г. Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютные и разностные пороги ощущения или пороги ощущения и пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижним абсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е ⁼ I/J, где Е — чувствительность и J — пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхний абсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения. Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

J =

J K

где J обозначает раздражение, J — его прирост, К — постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно’/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна ‘/10, для силы света —’/100и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений. Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

Е = KlogJ + С,

где К и С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера—Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера— Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера—Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г. Гельмгольца, подтвержденные П. П. Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера—Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А. И. Богословский, К. X. Кекчеев и А. О. Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А. И. Бронштейн⁶³ констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений. Б. М. Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень непродолжительных упражнений (см. с. 204—205). В. И. Кауфман — в противовес тенденции К. Сишора, Г. М. Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н. К. Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные. Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с «раздражителем», но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

Психофизиологические закономерности

Характеристика ощущений не исчерпывается психофизическими закономерностями. Для чувствительности органа имеет значение и физиологическое его состояние (или происходящие в нем физиологические процессы). Значение физиологических моментов сказывается прежде всего в явлениях адаптации, в приспособлении органа к длительно воздействующему раздражителю; приспособление это выражается в изменении чувствительности — понижении или повышении ее. Примером может служить факт быстрой адаптации к одному какому-либо длительно действующему запаху, в то время как другие запахи продолжают чувствоваться так же остро, как и раньше. <…>

С адаптацией тесно связано и явление контраста, которое сказывается в изменении чувствительности под влиянием предшествующего (или сопутствующего) раздражения. Так, в силу контраста обостряется ощущение кислого после ощущения сладкого, ощущение холодного после горячего и т. д. Следует отметить также свойство рецепторов задерживать ощущения, выражающееся в более или менее длительном последействии раздражений. Так же как ощущение не сразу достигает своего окончательного значения, оно не сразу исчезает после прекращения раздражения, а держится некоторое время и лишь затем постепенно исчезает. Благодаря задержке при быстром следовании раздражений одного за другим происходит слияние отдельных ощущений в единое целое, как, например, при восприятии мелодий, кинокартины и пр.

Дифференциация и специализация рецепторов не исключает их взаимодействия. Это взаимодействие рецепторов выражается, во-первых, во влиянии, которое раздражение одного рецептора оказывает на пороги другого. Так, зрительные раздражения влияют на пороги слуховых, а слуховые раздражения — на пороги зрительных, точно так же на пороги зрительных ощущений оказывают влияние и обонятельные ощущения (см. дальше).

На взаимодействии рецепторов основан метод сенсибилизации одних органов чувств, и в первую очередь глаза и уха, путем действия на другие органы чувств слабыми или кратковременными, адекватными для них, раздражениями.

Взаимосвязь ощущений проявляется, во-вторых, в так называемой синестезии. Под синестезией разумеют такое слияние качеств различных сфер чувствительности, при котором качества одной модальности переносятся на другую, разнородную, — например, при цветном слухе качества зрительной сферы — на слуховую. Формой синестезии, относительно часто наблюдающейся, является так называемый цветной слух (audition coloree). У некоторых людей (например, у А. Н. Скрябина; в ряде случаев, которые наблюдал А. Бине; у мальчика, которого исследовал А. Ф Лазурский; у очень музыкального подростка, которого имеет возможность наблюдать автор) явление цветного слуха выражено очень ярко. Отдельные выражения, отражающие синестезии различных видов ощущений, получили права гражданства в литературном языке; так, например, говорят о кричащем цвете, а также о теплом или холодном колорите и о теплом звуке (тембре голоса), о бархатистом голосе.

Теоретически природа этого явления не вполне выяснена. Иные авторы склонны объяснять его общностью аффективных моментов, придающих ощущениям различных видов один и тот же эмоционально-выразительный характер.

Взаимодействие рецепторов выражается, наконец, в той взаимосвязи ощущений, которая постоянно происходит в каждом процессе восприятия любого предмета или явления. Такое взаимодействие осуществляется в совместном участии различных ощущений, например зрительных и осязательных, в познании какого-нибудь предмета или его свойства, как-то — форма, фактура и т. п. (Даже тогда, когда непосредственно в восприятии участвует лишь один рецептор, ощущения, которые он нам доставляет, бывают опосредованы данными другого. Так, при осязательном распознавании формы предмета, когда зрение почему-либо выключено, осязательные ощущения опосредуются зрительными представлениями.) В самом осязании имеет место взаимодействие собственно кожных ощущений прикосновения с мышечными, кинестетическими ощущениями, к которым при ощущении поверхности предмета примешиваются еще и температурные ощущения. При ощущении терпкого, едкого и т. п. вкуса какой-нибудь пищи к собственно вкусовым ощущениям присоединяются, взаимодействуя с ними, ощущения осязательные и легкие болевые. Это взаимодействие осуществляется и в пределах одного вида ощущений. В области зрения, например, расстояние влияет на цвет, ощущения глубины — на форму и т. д. Из всех форм взаимодействия эта последняя, конечно, важнейшая, потому что без нее вообще не существует восприятия действительности.

Предмет и задачи психофизики — КиберПедия

Психофизическая проблематика традиционно является состав­ной частью курса «Ощущения и восприятия», поскольку непо­средственно связана с измерением ощущений человека. Как об­ласть научного знания психофизика была основана немецким уче­ным Густавом Фехнером (С.Т.Гескпег, 1801 — 1887), который в своем фундаментальном труде «Элементы психофизики» не толь­ко поставил задачу измерения психических явлений, но и, решая ее, разработал используемые до сих пор психофизические методы

и сформулировал основной психофизический закон. Г.Т.Фехнер определил психофизи­ку как точную науку о функциональных отношениях души и тела, или, в самом общем виде, физического и психологичес­кого миров [150].

Понимаемая в узком смысле, психофи­зика изучает соотношение между величи­нами физических раздражителей (стиму­лов) и интенсивностью вызываемых ими ощущений. Традиционно выделяются два раздела психофизики: проблемы, связан­ные с измерением сенсорной чувствитель­ности (Психофизика I), и проблемы по­строения психофизических шкал, или психологическое шкалирование (Психофизика II). Фактически традиционные психофизические исследования укладываются в известную формулу: К =Д8), где К обозначает ответную реакцию наблюдателя, как правило, словесную (частота ответа) или мо­торную (скорость ответа), а 5 — физическую величину стимула. В более широком смысле современная психофизика занимает­ся методологией психологических измерений в целом. Такой вы­ход за пределы классической психофизической проблематики обус­ловлен двумя причинами. Во-первых, в современной психологии используются преимущественно не простые (физически одномер­ные) стимулы, описываемые каким-либо одним физическим пара­метром (например, для ощущения тяжести — это вес поднимае­мого предмета), а сложные (многомерные) стимулы, качества которых невозможно описать через набор определенных физиче­ских параметров (например, задача оценки предпочтения формы предмета в принципе не предполагает выделение какого-либо физического параметра стимула). Во-вторых, для психофизиче­ской оценки воздействия стимулов используются не только про­извольные вербальные ответы человека, характеризующие его осоз­нанный опыт, но также моторные реакции и разнообразные про­извольно неконтролируемые физиологические реакции. В отличие от психофизиологии психофизика, как правило, абстрагируется от тех физиологических механизмов, которые обеспечивают по­рождение наших ощущений и суждений.

В исторической перспективе можно выделить классическую (фехнеровскую) и современную (начиная с 1940-х гг.) психофи­зику. Общий предмет психофизических исследований менялся незначительно — это пороговые и надпороговые измерения ин­тенсивности ощущений, а также процедуры психологического шкалирования. Предметом современной психофизики является широкий круг психологических измерений, а ее задачами явля-

ются разработка и применение методов психологических измере­ний, отнюдь не ограниченных спецификой сенсорных процессов. Проблемы классической сенсорной психофизики все больше со­прикасаются с проблемами психофизиологии, поскольку появ­ляются новые методы исследования, приходящие из нейронауки, которые позволяют, перефразируя Г. Фехнера, соотносить «внеш­нюю» и «внутреннюю» психофизику, или физические, физиоло­гические и психологические миры.

Психофизика I: измерение сенсорной чувствительности и пороговые проблемы

Пороги и пороговая проблема

Одна из важных психофизических задач — изучение предель­ных сенсорных способностей человека, или чувствительности его органов чувств. В классической психофизике абсолютный порог {КЬ^Х) — это та минимальная величина раздражителя, которая вызывает едва заметное ощущение. Например, минимальное дав­ление на кожу руки, которое ощущается как прикосновение. Ве­личина абсолютного порога является мерой нижнего предела сен­сорной чувствительности и характеризует способность человека ощущать сигналы очень низкой интенсивности. Таким образом, понятие сенсорной чувствительности определяется как величина, обратная абсолютному порогу: чем выше порог, тем ниже чув­ствительность, и наоборот. Наши органы чувств обладают очень высокой чувствительностью, сравнимой с чувствительностью са­мых современных измерительных приборов. Например, абсолют­ную световую чувствительность характеризует следующий показа­тель: в ясную и темную ночь мы способны увидеть пламя свечи на расстоянии более 40 км. Мы начинаем ощущать горечь хинина, если всего несколько сотых миллиграмма этого вещества раство­рить в литре воды.

Разностный, или дифференциальный, порог (йЬ²)— это мини­мальное различие между двумя раздражителями в интенсивности некоторого физического параметра, которое вызывает едва замет­ное различие ощущений. Разностный порог характеризует предель­ную различительную способность человека, или его различитель­ную чувствительность. Она различна для разных сенсорных мо­дальностей, изменяясь от 1 — 2 % — для зрения до 10 —20 % — для обоняния. В современной психофизике чаще говорят не об абсо­лютном или разностном порогах, а о решении пороговых задач по обнаружению или различению сенсорных сигналов.

¹ Сокращение КЬ от нем. Аек Ытеп — порог раздражения.

² Сокращение йЬ от нем. й^егет Ытеп — порог различения.

Диапазон ощущаемых стимулов имеет и свой верхний предел — верхний, или терминальный абсолютный, порог. Это максимально до­пустимая величина раздражителя, при которой он еще ощущает­ся как стимул определенной модальности, при ее превышении ощущение данной модальности переходит в ощущение другой модальности — тактильное, болевое. Например, воздействие ко­роткого звука высокой интенсивности (120—125 дБ) ощущается не как звук, а как болезненный укол в барабанную перепонку, вспышка слепящей яркости воспринимается как боль в глазах. При предельно высоких интенсивностях раздражителя происходит раз­рушение рецепторного аппарата органов чувств. Для слуха — это звук свыше 125—130 дБ (УЗД)¹. Диапазон нормальной чувстви­тельности наших органов чувств огромен, например самый тихий и самый громкий звук, воспринимаемый человеком, отличается по уровню звукового давления на барабанную перепонку более чем в 10 миллионов раз.

Подходы к измерению сенсорной чувствительности, разрабо­танные как в рамках классической, так и современной психофи­зики, связаны с разными представлениями о том, что такое сен­сорный порог. Классическое представление о пороге, идущее от Иоганна ГербартаЦ.СегЬаПк, 1776—1841) и Г.Фехнера, как гра­нице, разделяющей ощущаемые и неощущаемые раздражители, отражает фундаментальный принцип работы органов чувств. Аб­солютный порог — это нулевая точка, точка разрыва на сенсор­ной шкале. В ряде современных психофизических подходов поро­говый принцип работы сенсорных систем отрицается, а формули­руется иной, вероятностный, принцип. Эти идеи, восходящие к критическим замечаниям в адрес Г.Фехнера со стороны совре­менника и оппонента Г. Мюллера, сводятся к следующей мысли: наши ощущения — непрерывны, на сенсорном континууме нет разрыва в виде пороговой точки, поэтому любой, даже очень сла­бый, стимул может с некоторой вероятностью вызвать осознан­ное ощущение. В современных психофизических теориях представ­лены оба этих подхода [10; 72]. Из этих двух подходов следуют различные теоретические представления о дискретности — непре­рывности сенсорного ряда (разрываются ли наши ощущения по­роговой точкой на осознаваемые и неосознаваемые или нет?) и их воплощение в разработанных в рамках каждого подхода психо­физических методах. Мы рассмотрим классические фехнеровские методы измерения порога (они основаны на идее дискретности) и методы современной психофизики, разработанные в рамках пси­хофизической теории обнаружения сигнала (они основаны на идее непрерывности).

¹ Интенсивность звука измеряется в уровнях звукового давления (УЗД) по логарифмической шкале децибел (дБ), где нулевому уровню соответствует сред­нее значение абсолютного порога для звука частотой 1 000 Гц.

В упомянутом выше труде Г.Фехнера были предложены три метода измерения абсолютного и разностного порогов, которые получили название классических психофизических методов. Изме­рение порогов не было самоцелью, а служило средством решения более глобальной задачи — построения конкретной психофизи­ческой зависимости, или шкалы, отражающей соотношение души и тела. Согласно Г. Фехнеру, через абсолютный порог на этой шкале задается начальная или нулевая точка, а через разностный порог вводится единица измерения на ней.

Характерной чертой трех классических пороговых методов, от­личающих их от методов современной психофизики, является то, что в них особое внимание уделяется стимульным переменным и недостаточно учитываются влияния самого субъекта или так на­зываемые несенсорные факторы, которые практически всегда включены в процедуру психологических измерений. Те статисти­ческие показатели, которые приняты в этих методах в качестве пороговых мер, на самом деле являются, строго говоря, мерами исполнения сенсорной задачи, так как определяются не только уровнем чувствительности испытуемого, но и теми несенсорны­ми факторами, которые управляют выбором его ответа (напри­мер: ожидание появления стимула, предрасположенность к опре­деленному типу ответа и др.). Несмотря на это, такие качества пороговых методов, как простота, меньшие затраты времени на измерение, а также удобство выражения пороговых мер в физи­ческих единицах, обеспечивают этим методам широкое примене­ние в современной исследовательской практике.

Метод минимальных изменений

Данный метод выражает собой прямой, непосредственный подход к психологическим измерениям, поскольку дает знание величины порога в ходе самого измерения. В процедуре этого ме­тода наиболее ярко отразилось понимание порога как барьера, разделяющего стимульный ряд на два класса ощущаемых и не-ощущаемых стимулов, или их разностей.

Процедура определения абсолютного порога (КЬ) следующая. Каждая проба начинается сигналом «Внимание», после которого с небольшим интервалом предъявляется стимул, например: пят­но света при определении абсолютной световой чувствительности в полной темноте или очень слабый звук при определении абсо­лютной слуховой чувствительности. Как правило, испытуемому разрешается только две категории ответов («да», «нет», «вижу», «не вижу», «слышу», «не слышу»). Испытуемый отвечает — его ответ регистрируется. Предъявление стимулов осуществляется ни­сходящими и восходящими рядами — это принципиальное отличие данного метода от других. В первом случае степень выраженности

определенного параметра стимула, чувствительность к которому измеряется, постепенно уменьшается от максимума до миниму­ма, во втором — наоборот. Обычно измерение абсолютного поро­га начинается с нисходящего ряда стимулов, т.е. с отчетливо вос­принимаемого стимула, изменяемый параметр которого с каж­дым шагом последовательно уменьшается. За порог в этом ряду принимается значение стимула, находящегося в середине меж-стимульного интервала, между тем стимулом, который еще вос­принимается, и тем, который впервые не воспринимается, т.е. середина того интервала, в котором произошла первая смена ка­тегории ответа испытуемого. В нисходящем ряду определяется по­рог исчезновения ощущения — Ь1, в восходящем — порог появ­ления — ХТ. Надежность определения абсолютного порога обеспе­чивается предъявлением нескольких восходящих и нисходящих рядов, обычно от 10 до 50. Из этого следует, что мера порога рассчитывается как величина статистическая. За абсолютный по­рог принимается среднее арифметическое всех найденных в тече­ние опыта порогов появления и исчезновения:

1 ^
КЬ = —УЦ, (1)

где КЬ — средний абсолютный порог; Ц — значение единичного порога в каждом стимульном ряду, как в восходящем, так и в нисходящем; ТУ — общее число рядов.

Процедура измерения разностного порога (йЬ) мало отличает­ся от процедуры определения абсолютного порога. Единственное изменение состоит в том, что одновременно с переменным сти­мулом испытуемому предъявляется эталон, или стандартный сти­мул, — 5₅„ который задает ту величину исходного раздражителя, относительно которого определяется величина разностного поро­га. Поскольку ощущения разности различия стимулов у испытуе­мого могут быть различны, испытуемому, как правило, разреша­ют давать три категории ответов («больше», «меньше», «равно» или «сомневаюсь»). За порог принимается значение стимула, со­ответствующее середине межстимульного интервала, где впервые произошла смена категории ответа: от «больше» к «равно» и от «равно» к «меньше» в нисходящем ряду, а в восходящем ряду от ответа «меньше» к ответу «равно» и от ответа «равно» к ответу «больше». Таким образом, при измерении разностного порога определяются четыре значения порога (по два в каждом ряду). Это верхний порог Ь_ив восходящем и нисходящем рядах (2,Д и Ь_н1) и нижний порог Ь_{в восходящем и нисходящем рядах (Х/Г и Ь^). Таким образом, в каждом ряду мы находим две пороговые точки: верхний и нижний разностные пороги. На рис. 25 они помечены точ­ками в каждом ряду. Этот рисунок иллюстрирует правило уста-

+

 

 

 

 

 

 

+ =		^
Ьы + =		ш
II II ‘ II II		$-Р5Е
.V, ^ — — -		1*—СЕ
•—		Ц		В1

Ьц —

Рис. 25. Нахождение пороговых показателей методом минимальных изме­нений. Ситуация измерения разностного порога

новления пороговой точки в нисходящих и восходящих рядах на основании ответов испытуемого.

При обработке полученных данных сначала находят значения верхнего разностного порога путем усреднения всех верхних по­рогов (Ь_и), в каком бы ряду они не стояли, и аналогичным обра­зом — нижнего разностного порога (Ц). Верхний и нижний поро­ги ограничивают интервал неопределенности — Я/(от англ. 1п1егуа1 о/ШсеПтп1у)₉т.е. ту зону стимульного ряда, где преобладают от­веты равенства. Иначе говоря, интервал неопределенности — это та зона стимулов, которая сверху ограничена стимулом, который в среднем едва заметно отличается от эталонного как больший, а снизу — тем стимулом, который в среднем едва заметно отлича­ется от эталонного как меньший. Понятно поэтому, что Шсодер­жит два едва заметных различия, т.е. равен двум ЬЬ\

т^ц-ц,

(2)

 

2 2

(3)

Стимул, находящийся в средней точке интервала неопреде­ленности, всегда оценивается как равный эталону, т.е. является субъективным эквивалентом эталона и потому получил название тонки субъективного равенства Р5Е (от англ. «Рот! оГ ЗиЪдес!: ЕяиаШу»):

_р8Е=Ьи±]±

(4)

Ш, как правило, несимметричен, поэтому довольно часто Р8Е не совпадает со значением эталона. Степень несовпадения эталона Р8Е характеризуется так называемой константной ошибкой СЕ (от

англ. «Соп81ап1: Еггог»), которая определяется следующим равен­ством:

СЕ = Р8Е-8_5Г(5)

Если константная ошибка больше нуля, то эталон переоцени­вается, если она меньше нуля, то эталон недооценивается. Таким образом, СЕ характеризует величину и направление смещения зоны субъективного равенства относительно объективного равен­ства. Соотношение этих основных психофизических понятий, ко­торые используются и в других методах, также иллюстрируется на рис. 25.

Современный вариант этого порогового метода, предложен­ный Т. Корнсвитом, получил название метода «лестницы». Он пред­полагает использование двух вариантов ответов. Суть его состоит в том, что как только происходит смена категории ответа, допу­стим смена ответа «слышу» на ответ «не слышу», так сразу же происходит смена направления изменения стимула, т.е. переход от нисходящего ряда к восходящему до следующей смены катего­рии ответа. Этот вариант метода относится к так называемым адап­тивным методам пороговых измерений и, как правило, реализу­ется с помощью компьютера, который отслеживает ответы испы­туемого и соответствующим образом регулирует изменение сти-

 

Стимул

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

-

+

+

-

-

—

+

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Номер пробы

Рис. 26. Запись ответов испытуемого при изменении интенсивности сти­муляции в опыте по измерению абсолютного порога методом «лестни­ца». При ответах <+> («да») интенсивность стимула уменьшается, при ответах <-> («нет») — увеличивается. В итоге значение абсолютного по­рога соответствует стимулу 4

муляции. В таких методах процедура тестирования строится таким образом, что предъявление стимулов подстраивается (адаптиру­ется) под ответы испытуемого, и изменение стимуляции проис­ходит в достаточно узком околопороговом диапазоне (рис. 26). Достоинством подобных процедур является их экономичность.

Метод «лестницы» очень похож на метод «слежения Бекеши», реализованный в так называемом аудиометре Бекеши и использу­емый во многих странах для клинических измерений абсолютной слуховой чувствительности. Метод «слежения» нередко использу­ют для исследования сенсорной чувствительности у животных, обучая их нажимать на специальную клавишу или педаль, когда они начинают чувствовать целевой стимул.

Метод средней ошибки

Метод средней ошибки (это его оригинальное название, данное самим Г. Фехнером) также имеет название метода установки, или метода подравнивания. Этот метод отличается от других пороговых методов важной процедурной особенностью — испытуемый сам регулирует величину изменяемого параметра стимула. Он часто применяется в исследованиях восприятия, поскольку эта доволь­но естественная процедура позволяет определить субъективный эквивалент некого эталонного стимула непосредственно в ходе процедуры измерения. Общепризнанно, что метод средней ошиб­ки дает наиболее низкие значения порога по сравнению с други­ми методами. Это объясняется, по-видимому, возможностью ре­гулировки самим испытуемым стимуляции и связанным с этим привлечением других источников информации (кинестезии) для решения стоящей перед ним сенсорной задачи, а также большим, как правило, временем действия стимула, а следовательно, воз­можностью более полного извлечения информации из стимуля­ции.

Г. Фехнером этот метод предназначался преимущественно для измерения дифференциальной чувствительности. Для этого испы­туемому предъявляется одновременно два стимула, эталон — 5₅, и переменный 8_1Ш, величину которого может плавно изменять сам испытуемый. Задача испытуемого состоит в подравнивании вели­чины переменного стимула к эталону (то от большего, чем эта­лон, значения, то от меньшего, чем эталон), никаких ограниче­ний на свободу движений при регулировке стимула в процессе подравнивания не вводится.

В качестве статистической меры для оценки работы испытуе­мого в методе средней ошибки чаще всего используется среднее арифметическое нескольких подравниваний. По смыслу введен­ных выше понятий этот показатель является точкой субъективно­го равенства (Р8Е) или субъективным эквивалентом эталона. Для

оценки разностного порога используется величина отстояния Р8Е от эталона, или, что то же самое, величина константной ошибки:

В1 = 5₅, — Р8Е. (6)

Многие авторы указывают на то, что величина стандартного от­клонения произведенных подравниваний (а) также может служить надежной мерой различительной чувствительности испытуемого.

При измерении абсолютного порога^ испытуемый регулирует величину стимула, первоначально вызвавшего отчетливое ощу­щение, до тех пор, пока не установит такое его значение, при котором он впервые утрачивает ощущение воздействия стимула. Как правило, экспериментатор предлагает испытуемому попере­менно осуществлять подравнивания, начиная то со стимула явно подпорогового уровня, то надпорогового. Если установка начина­ется с явно неощущаемой величины стимула, то испытуемый дол­жен найти его значение, при котором ощущение впервые появ­ляется. При подравнивании от надпорогового стимула испытуе­мый воспроизводит величину стимула, при котором ощущение впервые исчезает. Итоговая величина абсолютного порога оцени­вается путем усреднения всех установок, выполненных испытуе­мым. Обычно для этого используется среднее арифметическое.