Исследование дифференциального порога оценки массы объектов

Таблица 1

Дифференциальные пороги чувствительности

Связь силы раздражителя и переживаемых ощущений

Рис. 1

В психофизике принято говорить не только об абсолютном пороге чувствительности, но и о других значимых для организма раздражителях различной интенсивности. Так, на Рис. 1 показаны точки S1, S2 и S3. Точка S1 − это такая интенсивность ощущения, когда у человека возникает ощущение дискомфорта (например, когда человек щурится от слишком яркого света, или морщится от слишком пряного запаха). Точка S2 − это такая интенсивность раздражителя, когда рецептор разрушается, а человек испытывает боль (например, при ожоге от слишком горячей воды или обморожении от слишком холодного воздуха). Заметим, что ощущение боли человеком может наступать не только вследствие воздействия раздражителя на болевые рецепторы, но и на любые другие (зрительные рецепторы могут также повредиться от слишком яркого света, например).

Интересно обозначить абсолютные пороги чувствительности для некоторых модальностей. Так, человек может видеть ночью пламя свечи на расстоянии 48 км. (это максимальное расстояние, на котором человек может видеть пламя свечи в светлую ночь), человек может слышать тиканье часов на расстоянии 6-ти метров, ощутить чайную ложку сахара, растворенную в 8 литрах воды, а также ощутить давление воздуха, создаваемое движением крыльев мухи на расстоянии 1 см. от поверхности тела.

Для психофизики важно не только понятие «абсолютного порога чувствительности», но и «дифференциального порога чувствительности», под которым понимается граница между различаемым и не различаемым. Другими словами, это минимальная разница в величине между двумя ощущениями, когда человек может сказать об этой разнице. Например, минимальный прирост к весу объекта составляет 0,03 от изначальной массы объекта. Это значит, что если мы попросим человека субъективного оценить объект весом 100 грамм, а затем возьмем другой объект, весом 101 грамм, то человек не почувствует разницы в весе между этими объектами. Однако если второй объект будет весить 103 грамма, то человек сумеет сказать, что эти два объекта различны по весу. Таким образом, минимальный прирост к весу объекта такой, чтобы человек мог зафиксировать разницу в весе между этими объектами, составляет 0,03 от веса первого объекта.

Масса 1-го объекта, г.	Масса 2-го объекта, г.	Разница между массой 1-го и 2-го объекта, г. (дифференциальный порог)	Отношение разницы между массой 1-го и 2-го объекта к массе 1-го объекта (относительный дифференциальный порог)
			0,03
			0,03
			0,03
			0,03

Повторим, что дифференциальный порог − это граница между различаемым и не различаемым. Впервые о дифференциальном пороге начали говорить ученые Бугер и Вебер. Так, Вебер выявил дифференциальный порог для зрительной чувствительности, а Бугер − для ощущения давления на поверхность кожи (оценка веса). Именно он зафиксировал, что человек может зафиксировать разницу в массе двух объектов, только если она отличается минимум на 3% (100 г. и 103 г., 200 г. и 206 г.) (см. Таблицу 1). Он же зафиксировал, что величина относительного дифференциального порога есть величина постоянная − для оценки массы эта величина составляет 0,03, для других модальностей − это будет другая константа. Таким образом, правило Бугера-Вебера может быть выражено следующей формулой:

(ΔS/S) = const,

где ΔS − дифференциальный порог (минимальная разница между раздражителями, выше которой субъект замечает различие между раздражителями, а ниже которой эти раздражители кажутся ему одинаковыми), S − интенсивность (величина, сила) первого раздражителя

Если применить эту формулу для различных видов модальностей, то мы получим следующие результаты. Человек может различить разницу в концентрации двух растворов в случае прироста концентрата вещества на 20% (порог 0,1-03) и разницу в концентрации вещества в воздухе (то есть речь идет о различении запахов) в случае прироста концентрата вещества на 45% (порог 0,3-06).

Следует отметить, что чем выше дифференциальный (разностный) порог, тем ниже чувствительность. Действительно, человек может почувствовать разницу в массе двух объектов, если разница составляет 3% (порог 0,03), а для различения запахов требуется прирост вещества на 20% (порог 0,1-0,3). Дифференциальный (разностный) порог для оценки веса ниже, чем порог для обонятельной чувствительности, и, как мы видим, чувствительность человека к запахам ниже, чем к массе.

Следует отметить, что существует множество поправок к закону Бугера-Вебера, то есть это правило не всегда соблюдается. Например, если мы рассмотрим зрительную модальность и проанализирует справедливость правила Бугера-Вебера для всего диапазона световой чувствительности, то мы обнаружим, что правило «работает» только для зоны средних значений интенсивности света, но не «работает» для слишком яркого или слишком тусклого света (см. Рис. 2).