2. Сутність закономірностей Вебера-Фехнера

Закон Вебера - Фехнера - емпіричний психофізіологічний закон, що полягає в тому, що інтенсивність відчуття пропорційна логарифму інтенсивності стимулу.

В ряді експериментів, починаючи з 1834 року, Е. Вебер показав, що новий подразник, щоб відрізнятися за відчуттями від попереднього, має відрізнятися від вихідного на величину, пропорційну вихідного подразника. Так, щоб два предмети сприймалися як різні за вагою, їх вага повинна відрізнятися на 1/30, а не на x грам. Для розрізнення двох джерел світла по яскравості необхідно, щоб їх яскравість відрізнялася на 1/100, а не на x люмен і т. д. На основі цих спостережень Г. Фехнер в 1860 році сформулював «основний психофізичний закон», за яким сила відчуття пропорційна логарифму інтенсивності подразника:

де - значення інтенсивності подразника. - Нижнє граничне значення інтенсивності подразника: якщо, подразник зовсім не відчувається. - Константа, що залежить від суб'єкта відчуття.

Так, люстра, в якій 8 лампочок, здається нам настільки ж яскравіше люстри з 4-х лампочок, наскільки люстра з 4-х лампочок яскравіше люстри з 2-х лампочок. Тобто кількість лампочок має збільшуватися в однакове число разів, щоб нам здавалося, що приріст яскравості постійний. І навпаки, якщо абсолютний приріст яскравості (різниця в яскравості «після» і «до») постійний, то нам буде здаватися, що абсолютний приріст зменшується в міру зростання самого значення яскравості. Наприклад, якщо додати одну лампочку до люстри з двох лампочок, то здається приріст в яскравості буде значним. Якщо ж додати одну лампочку до люстри з 12 лампочок, то ми практично не помітимо приросту яскравості.

Можна сказати і так: відношення мінімального збільшення сили подразника, вперше викликаючого нові відчуття, до вихідної величини подразника є величина постійна.

Примітно, що повного паралелізму між інтенсивностями відчуття і роздратування не існує і в міжпороговому інтервалі інтенсивностей. Наприклад, беручи в руки книгу, ми, зрозуміло, відчуваємо її вагу. Отже, в даному випадку інтенсивність її ваги знаходиться в проміжку між нижнім і верхнім порогами. А тепер закладемо в книгу лист паперу; фізично вага книги збільшиться, тобто рівень інтенсивності роздратування підвищиться. Однак, взявши книгу в руки, ми це зміна її ваги не відчуємо. Збільшення ваги повинно досягти певного рівня, щоб ми могли це якось помітити. Величина приросту роздратування, необхідного для отримання цього ледве помітного розходження між відчуттями, називається порогом розрізнення. Роздратування, за інтенсивністю перевищує дану величину, називається запороговим, а роздратування з меншою інтенсивністю - підпороговим. Рівень порога розрізнення (високий чи низький) залежить від чутливості до розрізнення: чим вище чутливість до розрізнення, тим нижче поріг розрізнення.

Вебер першим звернув увагу (1834) на те, що поріг розрізнення буває двояким - абсолютним і релятивним і що дуже важливо відрізняти їх один від одного. Абсолютним порогом розрізнення називається приріст інтенсивності роздратування, необхідний для досягнення порогу розрізнення. Наприклад, якщо для того, щоб відчути ледь помітна зміна 2000-грамового ваги, до нього необхідно додати 200 грам, і тоді ця величина являє собою абсолютний поріг відчуття. Показник абсолютного порога не є постійною величиною і залежить від ваги основного подразника. Наприклад, якщо до основного подразника вагою в 2000 грамів слід додати 200 грам, то в разі 4000-грамового подразника 200 грам вже недостатньо - до нього треба додати більше.

Якщо цю ж величину (в нашому прикладі - 200 грам) висловити не в твердих фізичних одиницях вимірювання (у нашому прикладі - грамах), а числом, що виражає відношення між додатковим роздратуванням і основним роздратуванням, то отримаємо релятивний поріг розрізнення (у нашому прикладі вага основного подразника становив 2000 грам, а додаткового - 200 грам; відношення між ними становить 200/2000 = 0,1. Отже, релятивний поріг дорівнює 0,1).

Закон Вебера - Фехнера можна пояснити тим, що константи швидкості хімічних реакцій, що проходять при рецептируванні, нелінійно залежать від концентрації хімічних посередників фізичних подразників або власне хімічних подразників.

У XX столітті Стівенсом була доведена обмеженість закону Вебера-Фехнера, справедливого лише для середніх значень відчуття деяких модальностей. В цілому ж залежність носить характер загальної статечної функції зі змінним для кожного роду умов показником (Закон Стівенса).