差別閾限
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剛剛能夠引起感覺差異的最小刺激變化強度被叫做差別閾限(different threshold)。
閾限(threshold),是指人剛剛能夠感覺到的刺激強度水平。剛剛能夠引起感覺的最小刺激強度被叫做絕對閾限(absolute threshold)[3]。比如聲音的最低絕對閾限大約是20Hz。而剛剛能夠引起感覺差異的最小刺激變化強度被叫做差別閾限(different threshold)。由於不同人的個體差異很大,即使一個人的差別閾限每時每刻也不盡相同,因此我們給了差別閾限一個操作性定義:有一半次數能覺察出差異的刺激值。這個值又被叫做最小可覺差(just noticeable difference, JND)[4]。
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韋伯定律
心理學最早發展起來的領域是心理物理學。1860年,偉大的心理物理學先驅者G.T.Fechner(1801~1887)發表了《心理學綱要》一書,為心理物理學研究方法的發展奠定了基礎[1]。作為一位心理學家和哲學家,他非常善於研究心理量度和物理量度之間的關係問題,並認識到物理屬性的增減與對應心理感受的增減並不是1:1的關係。比如,在一盤沒有放鹽的菜中放一勺鹽,人們感受到增加的鹹度要遠大於在一盤已然很鹹的菜中放一勺鹽。又如,兩個重量相差3兩的蘋果用手可以輕易分辨孰輕孰重,然而兩個相差3兩的新疆大西瓜抱在懷裡,就沒有什麼差別了。早在1846年,E.H.Weber就發表了關於重量差別閾限的研究結果,系統地闡明了在刺激不太大也不太小時,差別閾限和標準刺激的正比關係,其比值為一常數k,即ΔI/I=k[2]。這個規律稱為韋伯定律(Weber』s law)。而韋伯常數k被操作性定義為JND與標準刺激強度的比值。
心理學家們發現,對於一部分刺激來講,k值是恆定不變的。於是在韋伯定律發表之後,人們不斷做實驗來驗證不同種類刺激的k值。目前已經比較準確測定的數據有:音高(2000Hz)——1/333,明度(100光子)——1/62,舉重(300g)——1/52,皮膚壓覺(5g/mm)——1/7。但是,又有心理學家研究發現,對於另一部分刺激來講,k值是隨刺激強度大小變化而變化的。Fechner發現,對於味覺來講,k值隨刺激強度增大而變大,在I-ΔI圖中呈現對數曲線,故被稱為對數定律。與之相反,在Steven發表的文章中指出,對於痛覺來講,k值隨刺激強度增大而變小,在I-ΔI圖中呈現指數曲線,故被稱為指數定律[6]。在較小的範圍內,k值變化範圍不大,可以認為基本不變,因此差異刺激是否能被人所覺察的關鍵在於標準刺激強度大小;標準刺激強度越大,變化刺激越不容易覺察。第一段中兩個例子,人們的覺察與否,就是因為標準刺激強度不同。由於感覺閾限的理論在韋伯定律提出之後又有了較大發展,因此重新測量經典的感覺閾限值,是很有意義的。
測量方法
測量感覺閾限的方法主要有三種:最小變化法,恆定刺激法,平均誤差法。
最小變化法
最小變化法是測定感覺閾限的最經典最直接的方法。變異刺激按大小順序呈現,每次的刺激變化很小且間隔相等,每次呈現後讓被試報告察覺到與否。它可以系統地探察感覺的轉折點,但容易因為被試了解了刺激呈現的順序而產生期望和習慣誤差。
恆定刺激法
恆定刺激法則以隨機的方式呈現刺激,以被試對不同刺激的覺察次數所佔比例來計算閾限值。這種方法極大改善了期望和習慣誤差的問題,但不肯定間距受被試態度和心情影響很大[7]。
平均誤差法
平均誤差法則是讓被試比較刺激是之與標準刺激相等。這種方法對被試來講比較自然,但被試調整動作的技巧會在判斷中產生很大影響[5]。
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