Вопрос 15. Психофизическая проблема (законы Вебера-Фехнера и Стивенса). Виды порогов и чувствительность.

Психофизика – наука, изучающая отношения между величинами раздражителей той или иной модальности и интенсивностью вызываемых ими ощущений.В основе психофизики заложена идея – психические явления подчинены определенной закономерности, которая доступна опытному изучению и может быть выражена математически.

Каждое ощущение независимо от его принадлежности к определенной сенсорной системе, например зрению, слуху, осязанию и т.д., обладает свойствами интенсивности, длительности и пространственной локализации.

Психофизическая проблема – отношения психики и физического мира.

Первая проблема, с которой приходится сталкиваться исследователям, связана с фактом существования порога ощущений. Основатель психофизики – немецкий философ и физик Фехнер. Оформление она получила в «Элементах психофизики» в 1860г. Он считал, что материальное (физическое) и идеальное (психическое) – это две стороны единого целого. Он задался целью выяснить, где проходит граница между ними. Искомая граница проходит там, где начинается ощущение, т.е. возникает первый психический процесс. Интенсивность ощущений зависит от:

1. силы действующего раздражителя;

2. функционального состояния анализатора;

3. индивидуальных особенностей человека.

Основной характеристикой анализатора является его чувствительность.

Чувствительность – это способность анализаторов реагировать на появление раздражителя и его изменение. Она определяется:

1. Диапазон чувствительности анализатора - это интервал между минимальной и максимальной адекватно ощущаемой величиной раздражителя.

Нижний абсолютный порог чувствительности - минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение. НП дает количественное выражение для чувствительности. Она выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: , где Е — чувствительность, i — пороговая величина.

Верхний абсолютный порог чувствительности – максимальная величина раздражителя, которую анализатор ещё способен воспринимать адекватно.

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.

Пороги чувствительности у человека не постоянны. На их изменение оказывают влияние внешние условия. Порог ощущения относят к одному раздражителю, а чувствительность - ко всей сенсорной системе в целом. Зависимость порога ощущения и чувствительности - обратно пропорциональна. Чем выше порог ощущения, тем меньше уровень чувствительности.

Условия, влияющие на порог ощущений:

1) индивидуальные различия людей;

2) определенное функциональное состояние субъекта;

3) экспериментальные условия;

4) наличие внутренних сенсорных шумов;

5) процедура проведения эксперимента.

Основной вопрос психофизики – это вопрос о порогах.

2. Другим понятием, связанным с проблемой порогов, является дифференциальный порог, или порог различения. Дифференциальный порог — это минимальное различие в интенсивности двух раздражителей, при которой возникают отличные друг от друга ощущения.

На границе 18-19 веков французский физик Бугер открыл некий эффект для зрительной модальности, а немецкий физиолог Вебер проверил его действие для других модальностей. Он установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе Бугера-Вебера – «Отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной» в весьма широком диапазоне значений величины стимула: , где R обозначает раздражение, ∆ R - его прирост, К – постоянная величина, зависящая от рецептора. Последующие исследования, правда, показали, что закон Вебера — Бугера действителен только для средней части диапазона чувствительности сенсорной системы. Таким образом, в окончательном виде этот закон имеет следующий вид. ∆I/I + Р= const., где Р — поправка на «шум» от работы сенсорной системы.

Эмпирический факт несовпадения объективной шкалы изменения раздражителя и субъективной шкалы изменения ощущения был описан основным психофизическим законом, установленным Фехнером и впоследствии модифицированным Стивенсом. Фехнер, используя математические преобразования соотношения Вебера — Бугера, пришел к выводу, что изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силы воздействующего раздражителя. Другими словами, когда раздражитель растет в геометрической прогрессии (увеличивается в N раз), ощущение вырастает лишь в арифметической прогрессии (увеличивается на N).

Основной психофизический закон Вебера-Фехнера выражается формулой R = С (lg I — lg Iо), где R — интенсивность ощущения, I — интенсивность действующего стимула, I0 — интенсивность стимула, соответствующая нижнему абсолютному порогу, а С — константа Вебера — Бугера, специфичная для каждой модальности.

При выведении этого закона Фехнер исходил из невозможности непосредственной оценки испытуемым интенсивности возникающего у него ощущения. Поэтому в его формуле единицами измерения выступают физические величины. В 1941 г. С. Стивенс из Гарвардского университета выдвинул идею о возможности прямой оценки человеком своих ощущений. Поэтому он модифицировал соотношение Вебера — Бугера, заменив в нем отношение физической величины едва заметного изменения стимула к физической. Интенсивностиисходного стимула на отношение субъективного переживания едва заметного изменения стимула к субъективному переживанию интенсивности исходного стимула. Соотношение Стивенса означает, что ощущение едва заметного изменения относится к исходному ощущению с постоянной величиной. Другими словами, когда мы ощущаем слабый стимул, то достаточно небольшого изменения, чтобы мы могли уловить различие, а если мы переживаем сильное ощущение, то нам требуется значительная «добавка». Для того, чтобы мы зафиксировали в сознании факт изменения ощущения. В результате такой модификации Стивенc вывел свою версию основного психофизического закона, который носит не логарифмический, как у Фехнера, а степенной характер: R= С (I-I₀0)ⁿ Показатель п степенной функции Стивенса различен для разных модальностей ощущений. Например, он варьирует от 0,3 для громкости звука до 3,5 для электрического удара. В настоящее время версии психофизического закона Фехнера и Стивенса рассматриваются как дополняющие друг друга.

Методы исследования порогов:

1.Метод установки (метод средней ошибки) – человек сам меняет интенсивность раздражителя до тех пор, пока не получит едва заметного ощущения (абсолютный порог) или ощущения, равного по силе заданному (разностный). Проводится несколько измерений, затем определяется среднее арифметическое.

2.Метод границы – постепенно предъявляется последовательный ряд раздражителей, минимальными равными ступенями (один раз в убывающей интенсивности, в другой раз – в возрастающей). Среднее арифметическое при убывании – «порог исчезновения», при возрастании – «порог появления» (абсолютные пороги); величина на которую нужно изменить значение стимула, чтобы человек заметил изменение в своих ощущениях – разностный порог.

3.Метод постоянных стимулов (раздражений) – величины порогов определяются на основании статистической обработки большого числа показаний испытуемого. Раздражители предъявляются в беспорядочной последовательности, испытуемый должен сказать, ощущает ли он раздражитель или нет (абсолютный порог); кажется он ему больше, меньше или равным постоянному (разностный).

Классическая психофизика XIX в. связывала представление о порогах чувствительности органов чувств только с интенсивностью раздражителей. Позднее возникли понятия пространственного и временного порогов. Временной порог измеряется длительностью воздействия, необходимой для того, чтобы возникло ощущение. Пространственный порог определяется по минимальным размерам едва ощущаемого раздражителя, его расстоянию от рецептора, положению в сенсорном поле и той площадью, на которую воздействует раздражитель. Наиболее элементарным примером пространственного порога является острота зрения. Она определяется тем минимальным расстоянием между двумя точками, при котором возможно минимальное ощущение их раздельности.

В ходе исследований были выявлены:

Ошибка ожидания – испытуемый, догадываясь о предстоящем появлении (исчезновении) ощущения, меняет ответ, не дожидаясь подлинного ощущения.

Ошибка привыкания – человек привыкает давать определенный ответ и не меняет его даже при изменении ощущения.

Динамика изменения ощущения не сводится исключительно к действию психофизических законов. Важную роль играют такие механизмы изменения чувствительности, как адаптация, сенсибилизация, явления контраста и синестезии.

Адаптация — это понижение чувствительности (повышение порога) сенсорной системы в результате длительного воздействия раздражителя.

Сенсибилизация — это процесс, обратный адаптации. Он заключается в повышении чувствительности (снижении порога) сенсорной системы к длительно действующему раздражителю.

Явление контраста –заключается в том, что предшествующее ощущение оказывает влияние на последующее

Синестезия— это феномен слияния свойств различных сенсорных систем. Например, каждый из нас интуитивно понимает, что обозначают словосочетания «холодный звук» или «крикливый цвет», хотя очевидно, что с точки зрения объективной реальности звук не обладает температурными характеристиками, а цвет — звуковыми.

Вопрос № 16. Характеристики образа восприятия: предметность, целостность, константность, обобщенность.

Восприятие - психический процесс отражения целостных объектов и явлений внешней среды при непосредственном воздействии раздражителя. В отличие от ощущений, в которых отражаются отдельные свойства раздражителя, восприятие отражает предмет в целом, в совокупности его свойств. В. наиболее тесно связано с преобразованием информации, поступающей из внешней среды. При этом формируются образы, с которыми в дальнейшем оперируют внимание, память, мышление и эмоции. В. – сложный целостный процесс, иногда и целенаправленная деятельность. Способность воспринимать формируется и совершенствуется в опыте. Восприятие предполагает высокое развитие сенсорного и двигательного аппаратов. В восприятии предметов особую роль играют моторные процессы (движение руки, ощупывание предметов, движение глаза). Процесс восприятия включает в себя познавательную деятельность "прощупывания", обследования, распознавания предмета через образ; возникновение образа из чувственных качеств в свою очередь опосредовано предметным значением, к которому приводит истолкование этих чувственных качеств. Предметное значение как бы апперцепирует, вбирает в себя и истолковывает чувственные данные, возникающие в процессе восприятия.

Результатом восприятия является образ, включающий комплекс различных взаимосвязанных ощущений, приписываемых сознанием предмету, явлению, процессу.

Перцептивные действия – структурные единицы процесса восприятия, включающие в себя обнаружение объекта и соотнесение его с образами памяти.

Процесс восприятия предметов приближаясь к адекватности проходит ряд этапов:

1. различие положения предмета и грубая оценка его общих пропорций.

2. мерцание формы.

3. различие резких перепадов кривизны.

4. Адекватное восприятие, в котором форма представлена без различения ее деталей.

5. адекватное отражение формы во всей полноте деталей ее контура.

Эмпирические характеристики образа восприятия:

Первичные (пространственно-временные, модальность, интенсивность):

• пространственные = на уровне ощущений - локализация, на уровне восприятия – метрика объекта (трехмерность, или глубина, форма, размер).

• временные = длительность, последовательность, одновременность (на обоих уровнях), в процессе перцептогенеза (процесс перехода от ощущений к восприятию) – переход последовательности в одновременность.

• модальностные = восприятие как правило полимодально (действует на все анализаторы). За счет апперцепции (влияние прошлого опыта на конкретное восприятие) модальность определяется более точно.

• интенсивностные = значимость, мотив. Большая автономность от интенсивности стимула.

Вторичные свойства восприятия:

1. Константность: относительное постоянство адекватного отражения свойств и качеств объектов при изменяющихся условиях восприятия. Это необходимое условие ориентировки человека в мире; многократное восприятие одних и тех же объектов при разных условиях обеспечивает константность образа восприятия. Константность распространяется на восприятие формы, цвета, размера предмета.

Виды константности восприятия:

Константность формы – относительная независимость восприятия формы объекта от угла зрения. Лишь в одном случае изображение на сетчатке имеет ту же форму, что и сам объект, когда объект располагается в плоскости, перпендикулярной направлению взгляда. Но в повседневной жизни объекты располагаются под углом к направлению взгляда и все равно воспринимаются верно - это константность формы. Пример: тарелки на столе.

Решающим в восприятии константности формы является регистрируемая информация о наклоне объекта, если такая информация отсутствует, объект воспринимается неоднозначно. Помимо наклона, для константности формы можно использовать различную удаленность его сторон, т.е. константность размера (величины).

Константность величины - относительное постоянство видимой величины предметов при их различной (но не очень большой) удаленности. Здесь колоссальное значение имеет опыт. Пример: абориген, всю жизнь проживший в лесу, видит пасущихся далеко на поле буйволов и говорит, что это муравьи.

Константность цвета - относительная неизменность видимого цвета при изменении освещения. Явление константности цвета обуславливается совокупным действием ряда причин, среди которых большое значение имеют адаптация к общему уровню яркости зрительного поля, светлостный контраст, а также представления о действительном цвете предметов и условиях их освещенности. Пример: свой малиновый пиджак в темноте.

Если бы восприятие не было константно, то при каждом движении или изменении освещения, изменялись бы основные свойства, по которым мы узнаем предметы. Источником константности являются активные действия перцептивной системы.

Диапазон константности – та величина изменений внешних условий, при которых образ продолжает оставаться постоянным. Это индивидуальная величина. Пример: при взлете самолета, наступает момент, когда зона константности преодолена.

Константность является основой всех вторичных характеристик восприятия:

- предметность – константность образа по отношению к фону (функциональная константность);

- целостность – константность образа по отношению к элементам и частям (структурная константность);

- константность – по отношению к условиям среды;

- обобщенность – константность образа по отношению к его вариативности внутри класса (стул всегда стул).

Феномен константности обнаруживается при восприятии величины на различных расстояниях, а также цвета и яркости при различных условиях освещения. Исследованием и разработкой данной темы занимались Вертгеймер, Коффка, Келер в рамках гештальтпсихологии.

Источник константности – активные действия перцептивной системы. Многократное восприятие одних и тех же предметов при разных условиях обеспечивает феномен константности, т.е. это приобретенное качество.

Практическое значение постоянства величины, формы и цвета – огромно. Постоянство величины, формы и цвета предметов является необходимым условием ориентировки в окружающем мире. Если бы восприятие не было константно, то при каждом движении или изменении освещения, изменялись бы основные свойства, по которым мы узнаем предметы. Константность восприятия – необходимое условие ориентировки в окружающем мире. Константность величины, формы, цвета от 2 до 14 лет совершенствуется, но в основном имеется уже в двухлетнем возрасте. Константность заключается в том, что основные чувственные качества восприятия и при некотором изменении субъективных условий восприятия следуют за остающимися постоянными свойствами воспринимаемых предметов. Отношение к периферическому раздражению подчинено регулирующему его отношению к предмету. Адекватное соотношение между восприятием и отображенными в восприятии предметами объективной действительности - это основное соотношение, в соответствии с которым, в конечном счете, регулируются все соотношения между раздражителями, раздражениями и состояниями сознания. Даже «иллюзорное» восприятие абстрактных геометрических фигур объясняется приспособленностью нашего восприятия к адекватному воспроизведению реальных объектов.

2. Предметность: отношения фигуры и фона. Отнесенность всех получаемых с помощью органов чувств сведений о внешнем мире к самим предметам. В образе восприятия отражаются не субъективные состояния, а явления и предметы объективного мира. Отнесение впечатлений о предмете к данному предмету.

3. Целостность: показывает взаимосвязь элементов и целого в восприятии, где целое доминирует над компонентами. Два аспекта: 1. Влияние целого на восприятие частей; 2. Объединение частей в целое. Один и тот же элемент, будучи включен в разные целостные структуры, воспринимается по-разному.

4. Обобщенность: Обобщенность перцептивного образа означает отнесенность каждого образа к некоторому классу объектов, имеющему название. В этом отражается влияние опыта данного человека. По мере расширения опыта восприятия образ, сохраняя свою индивидуальность и отнесенность к конкретному предмету, причисляется ко все большей совокупности предметов определенной категории, т.е. классифицируется.

Все рассмотренные характеристики восприятия не являются врожденными и развиваются в течение жизни человека. Между всеми перечисленными характеристиками восприятия есть некоторое функциональное сходство. И константность, и предметность, и целостность, и обобщенность придают образу важную черту –независимость в некоторых пределах от условий восприятия и искажений. В этом смысле константность – это независимость от физических условий восприятия, предметность – от того фона, на котором объект воспринимается, целостность – независимость целого от искажения и замены компонентов, составляющих это целое, и, наконец, обобщенность – это независимость восприятия от таких искажений и изменений, которые не выводят объект за границы класса.

Характеристики, возникающие под влиянием вышележащих структур (свойственны только человеку).

1. Осмысленность – Восприятие человека предметно и осмысленно. Оно не сводится к одной лишь чувственной основе. Мы воспринимаем не пучки ощущений и не структуры, а предметы, которые имеют определенное значение. Здесь существенно именно значение, так как оно связано с употреблением предмета. Уже в процессе формирования образа, на него действуют установки, интерес, потребности и мотивы личности, определяя уникальность и особенности эмоциональной окраски этого образа.

2. Избирательность – влияние личностных мотивов. Это одно из свойств восприятия, состоящее в выделении из сенсорного поля каких-либо объектов (или их частей) и признаков. Избирательность восприятия определяется как объективными, так и субъективными причинами. К объективным причинам относятся особенности самих раздражителей (их сила, подвижность, контрастность), равно как и особенности тех внешних условий, в которых воспринимается предмет (его освещенность, удаление от нас и т. п.). Субъективные причины — это прежде всего отношение человека к воздействующим на него предметам, зависящее от их значения для него, от его потребностей и интересов, а также прошлый опыт человека и его психическое состояние в данный момент.

3. Историчность – восприятие исторично, зависит от времени и культуры человека. Непосредственное восприятие действительности на данной ступени развития вырастает на основе опосредования его всей прошлой общественной практикой, в процессе которой переделывается и чувственность человека. Порождая новые формы предметного бытия, историческое развитие общественной практики порождает и новые формы предметного сознания.

Теории восприятия:

1. Структуралистская теория восприятия. Ощущение как единица перцептивного образа. Гипотеза суммации ощущений: в соответствии с гипотезой суммации вклады в образ восприятия каждого его элемента независимы друг от друга. 2. Гештальттеория восприятия. Законы перцептивной организации. Перцептивные силы. Принцип изоморфизма: Принцип изоморфизма рассматривался гештальтпсихологами как выражение структурного единства мира — физического, физиологического и психического: последний есть точная структурная репродукция динамической организации соответствующих мозговых процессов. 3. Экологическая теория восприятия Дж. Гибсона. Понятие объемлющего оптического строя и инвариантных структур светового потока. Восприятие как акт извлечения информации. Он считал, что важны не сами по себе

Размер изображения на сетчатке или вычисление расстояния до объекта. По мнению Гибсона, образ в целом непосредственно несет Информацию о неизменных свойствах объектов. Условно говоря, Пропорции между сетчаточными изображениями остаются стабильными независимо от их абсолютного размера. Этим свойством часто пользуются криминалисты, когда делают снимки на месте проИсшествий. Они помещают рядом с неопределенным объектом предмет. размер которого известен всем, например, спичечный коробок Неважно, каков масштаб фотографии, мы всегда будем правильно воспринимать размер целевого объекта 4. Теория восприятия Г. Гельмгольца. Понятия первичного образа, перцептивного образа, образа представления, бессознательных умозаключений умозаключений». Гельмгольц предполагал, что система восприятия производит молниеносные вычисления, исходя из постоянства отношения размера изображения на сетчатке и расстояния до него. Эти вычисления носят неосознаваемый характер и происходят автоматически. 5. Теория восприятия Дж. Брунера. Понятие категоризации. Стадии категоризации. Перцептивная готовность. 6. Теория восприятия У. Найссера. Понятие когнитивной схемы. Функции схем. Перцептивный цикл.