Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

отношений, как и в первых опытах Ричардсона и Росса¹, или он вынуж­ден будет выразить отношение при помощи деления заданного числа точек на две группы, пропорциональные двум стимулам по способу, предложенному Метфесселем². Принуждение, включенное в так называ­емый метод «постоянной суммы», содержит очевидные недостатки, кото­рые проявляются при работе с большим диапазоном отношений.

Метод оценки величины.³ имеет дело с отношениями как таковыми и требует, чтобы испытуемый приписал числа последовательности стиму­лов при инструкции выбирать числа, пропорциональные воспринимае­мым величинам ощущений. Экспериментатор может задать меру (модуль) предъявлением некоторого стимула и дать ему некоторое особое значе­ние, например, 10, или он может представить испытуемому возможность самому свободно выбрать свой модуль. (Замечание: если оценка величи­ны дает асимметричное распределение, как обычно бывает, то желатель­но подсчитывать медианы вместо средних арифметических).

Метод оценки величины является логически обратным методу уста­новки величины; этим методом больше всего пренебрегали. Вместо предъявления серии стимулов в случайном порядке и вместо того, чтобы прЪсить испытуемого оценить их воспринимаемые величины, эксперимен­татор может назвать различные величины и попросить испытуемого отре­гулировать стимулы таким образом, чтобы они были пропорциональны субъективным величинам. Подобно любому методу, он имеет, вероятно, свои достоинства и свои недостатки, и интересно выяснить величины, по крайней мере, некоторых из них.

Одно мы знаем точно — это то, что при использовании этого мето­да экспериментатор должен сопротивляться любому импульсу, который побуждал бы его обозначить верх или низ диапазона. В противном слу­чае эта задача превращается в одну из задач категориального шкалиро­вания. В некоторых более ранних экспериментах мы использовали по­добный метод, который можно назвать установлением категорий, чтобы получить семиточечную шкалу категорий для громкости. Мы предъяв­ляли два уровня, которые обозначались как 1 и 7, а затем просили ис­пытуемых воспроизводить в случайном порядке остальные категории. Результаты были подобны обычным оценкам категорий, полученным для континуума класса 1: функция была выпукла вниз, когда график вычерчивался против шкалы сонов (по оси абсцисс).

¹ См.: Richardson L.F., Boss J.S. Loudness and telephone current // J. gen. Psychol. 1930. 3. P. 288-306.

² См.: Metfessel M.F. A proposal for quantitative reporting of comparative judgments // J. Psychol. 1947. 24. P. 229-235.

³ См.: Stevens S.S. The direct estimation of sensory magnitudes: Loudness // Amer. J. Psychol. 1956. 69. P. 1-25.

Стивенс С. Методы шкалирования отношений

55

Установление величины производилось в эксперименте, в котором для обозначения величины мы предпочитали яркость, а не число. Мы устанавливали яркость одного тест-объекта на разных уровнях и проси­ли испытуемых отрегулировать шум таким образом, чтобы его громкость казалась столь же сильной, как и яркость света. Хотя это исследование (проводимое Дж.Стивенсом) еще не закончено, результаты, по-видимому, вполне соответствуют тому, что мы знаем относительно субъективных шкал для громкости и яркости. Интенсивности белого шума пропорцио­нальны в грубом приближении интенсивностям белого света, что явно предполагает, что громкость и яркость являются сходными функциями интенсивности.

Все четыре метода дают необходимые данные для построения шка­лы отношений. Каждый метод может быть изменен и модифицирован множеством различных способов. Нужно не только изменять и адапти­ровать методы для успешного разрешения конкретной проблемы, но и в любой серьезной попытке создания определенной шкалы для заданного перцептивного континуума требуется искать возможные источники от­клонений, смещений и искажений, используя разные методы и различ­ные значимые параметры. В настоящее время валидная шкала, которая представляет типичного испытуемого, едва ли может быть получена с первой попытки.

Описанные ниже шкалы отношений созданы с помощью одной или более из перечисленных выше основных процедур. Не все они были под­вергнуты интенсивному исследованию и перекрестной проверке, как того заслуживают, но мы заинтересованы скорее в получении их общего вида, а не деталей. В первом приближении все они являются степенны­ми функциями.

Ф.А. Джелдард

[СЕНСОРНЫЕ ШКАЛЫ: МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ШКАЛ]¹

Шкалы отношений встречаются во всех областях науки, они пред­ставляют и самые простые измерения, и наиболее изощренные. Общие измерения длины, веса, электрического сопротивления, скорости и плот­ности осуществляются по шкале отношений. Здесь существуют дейст­вительные нулевые точки. «Нулевая длина», «нулевой вес», «нулевая скорость» понятны для всех. Отнимите 1 дюйм из 1 дюйма, 5 фунтов из 5 фунтов и 10 миль/ч из 10 жиль/ч, и не будет никаких сомнений в ре­зультатах. Также не возникает сомнений, что 10 миль/ч — это дважды по 5 миль/ч и что 1 дюйм — это У,₂ фута. Существование равных еди­ниц и действительной нулевой точки делает возможным сравнение отно­шений. В этом и заключается большое достоинство шкал отношений.

Если мы хотим точно охарактеризовать стимулы, то чаще всего пользуемся шкалой отношений — шкалой размера, веса, яркости и т.д. Но что можно сказать об ощущениях, вызываемых этими стимулами? Можно ли шкалировать ощущения? Да, если возможны «ощущаемые отношения». Что подразумевается под этим и как мы переходим от ощу­щений к шкале отношений?

Существует несколько способов шкалирования, главными среди них являются фракционирование, оценка отношения и оценка величины. Иногда все три метода дают приблизительно одни и те же результаты, и тем самым подтверждают друг друга.

При методе фракционирования испытуемому предъявляется эталон (стандарт) определенной интенсивности, который он должен сравнить с рядом слабых стимулов, пытаясь выбрать один, который, как ему кажет­ся, составляет простое отношение (дробь) с эталоном (обычно равен по-

¹ Хрестоматия по ощущению и восприятию / Под ред. Ю.Б.Гиппенрейтер, М.Б.Ми-халевской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. С. 253-261.

Джелдард Ф.А. [Сенсорные шкалы: методы построения шкал] 57

ловине эталона). Допустим, что строится шкала отношений для громко­сти звука. Испытуемому предъявляют тон постоянной интенсивности и предлагают подобрать более тихий тон так, чтобы его громкость была равна половине громкости эталона. Эта процедура повторяется на разных уровнях интенсивности в широком диапазоне. Установки испытуемого представляют собой большое число интервалов, каждый из которых оце­нивается как отношение 1:2. С их помощью можно построить шкалу. Это будет шкала отношений, которая содержит истинный нуль.

Какой вид будет иметь такая шкала, если ее поместить вдоль шка­лы физической интенсивности? Ответ можно получить, рассмотрев рис.1. Громкость — мера силы звукового ощущения, представлена в зависимо­сти от интенсивности стимула в децибелах (см. подпись к рис. 1). Уве­личение оценки громкости по мере увеличения интенсивности стимула изображено сплошной линией, названной «шкалой сонов». Сон — еди­ницы громкости. Один сон — громкость тона, частота которого равна 1000 Гц, а интенсивность — 40 дБ над абсолютным порогом. Два сона равны удвоенной громкости, три сона — утроенной громкости и т.д. Крутой участок кривой означает, что при высоких интенсивностях зву­ка громкость возрастает быстрее. По определению, один сон получают при тоне 40 дБ. Видно, что 2 сона имеют место при тоне 55, 7 сонов — при 60, 13 сонов — при 70, 25 сонов — при 80, 50 сонов — при 90 дБ над абсолютным порогом. При низких уровнях интенсивности звука мы должны сильно продвинуться по нашей логарифмической шкале физи­ческой энергии, чтобы получить незначительное возрастание громкости, но при высоких интенсивностях сравнительно небольшое увеличение энергии ведет к громадному изменению громкости. Указанные выше со­отношения получены эмпирически в результате тщательных эксперимен­тов. Для упрощения расчетов громкости было принято международное соглашение о том, что увеличение интенсивности на 10 дБ удваивает громкость. Итак, громкость звука, интенсивность которого равна 40 дБ, составляет 1 сон; 50 дБ — 2; 60 дБ — 4; 70 дБ —- 8 и т.д.

Прерывистая линия (рис. 1), названная шкалой «децибел», показы­вает, как увеличилась бы громкость, если бы выполнялся закон Фехнера, так как на горизонтальной оси отложены логарифмические единицы — децибел тоже является логарифмической единицей — интенсивность ощу­щения должна быть связана с ней линейно. Ясно видно большое расхож­дение между предсказаниями закона Фехнера и результатами измерений по методу фракционирования.

Второй метод — оценка отношения — связан с методом фракцио­нирования и поэтому может служить проверкой для него. Метод оценки отношения состоит в том, что испытуемому предъявляют два различных по интенсивности стимула и просят оценить кажущееся отношение меж­ду ними, например, составляет ли слабый звук по громкости ¹/₂ , ¹/₅ , ⁴/₅ или какую-либо другую часть сильного звука. Такие субъективные оцен-

58