Глава 8. Общая сенсорная физиология 189

Рис. 8.8. Коэффициент и закон Вебера. А. Соотношение между величиной раздражения (φ) и его увеличением (Δφ), необходимым для того, чтобы превзойти дифференциальный порог ощущения силы. Б. Зависимость коэффициента Вебера ( ) от интенсивности звуковой стимуляции. Коэффициент Вебера становится постоянным только при громкости более чем на 40 дБ выше абсолютного порога. В. Коррекция коэффициента Вебера с помощью константы «а». Исправленный закон применим и к околопороговым стимулам (А. Б: по [1] с изменениями)

чимо большего спонтанной активности. Данный подход используется в некоторых психофизических теориях (например, в рассматриваемой ниже «сенсорной теории принятия решений»), В разделе, посвященном интегративной сенсорной физиологии, мы вернемся к вопросу о том, действительно ли спонтанная активность решающим образом влияет на абсолютный порог.

Фехнеровская психофизика

Помимо определения порогов, можно ли как-то еще измерить субъективные ощущения? Фехнер предложил использовать дифференциальные пороги

Рис. 8.9. Схематическое изображение закона Фехнера. По оси абсцисс интенсивность стимула, по оси ординат- дифференциальные пороги

для построения шкалы интенсивности ощущений ( ). Нуль на ней соответствует абсолютному порогу, следующее ощущение больше точно на величину одного едва заметного различия, следующее-еще на одну такую величину и т.д. Поскольку каждая ступенька соответствует наименьшему возможному усилению ощущения, этот прирост и берется за основную единицу интенсивности ощущения. На рис. 8.9 показан график зависимости интенсивности ощущения от интенсивности стимула. Это соотношение между ψ и φ описывается уравнением, известным как психофизический закон Фехнера. Поскольку стимул увеличивается путем последовательного прибавления все возрастающей величины Δφ, получается логарифмическая кривая (рис. 8.9). Отсюда закон утверждает: при линейном увеличении интенсивности ощущения (ψ) интенсивность стимула (φ) растет логарифмически. Если психофизическую функцию (рис. 8.9) представить в линейно-логарифмической системе координат, кривая превратится в прямую (рис. 8.13). Фехнеровский закон выражается уравнением

(3)

где -интенсивность ощущения, k - константа, -интенсивность стимула и - его абсолютный порог. Данный психофизический закон основан на двух главных допущениях.

1. Он действует при справедливости закона Вебера. При очень слабой стимуляции веберовский коэффициент не постоянен. Значит, закон Фехнера в этой области не действует.

2. Допускается также, что все приросты интенсивности ощущения равны, т. е. что пороговое изменение слабого и сильного стимулов ощущается одинаково. Рассматривая закон Стивенса, мы убедимся в некорректности данного допущения; в результате справедливость «закона» Фехнера сильно ограниче-

190 ЧАСТЬ III. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

на. В свете этих данных лучше было бы говорить о психофизическом соотношении Фехнера.

Заслуга Фехнера в том. что он первым ввел пригодную для использования шкалу «интенсивности ощущения». Он вполне заслужил титул отца экспериментальной психологии. Теперь мы знаем, что ордината ψ в законе Фехнера выражает скорее разрешающую способность, чем интенсивность ощущения. Ограничения этой шкалы обсуждаются ниже.

Соотношение Фехнера использовалось для выведения логарифмических систем мер, применимых в сенсорной физиологии, например шкалы децибелов и фонов (см. с. 287). В промежуточном диапазоне частот н интенсивностей звуков минимальное заметное различие соответствует примерно 1 дБ.