2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПСИХОФИЗИКИ
Психофизика - это наука, изучающая взаимоотношения между физически измеряемыми стимулами и ощущениями, вызываемыми этими стимулами.
Психофизику как науку можно по праву поставить в один ряд с традиционными дисциплинами: физикой, химией и биологией.
Психофизическим инструментарием пользуются для выполнения количественных измерений, характеризующих феномен восприятия, который, напомним, часто считают сугубо субъективным явлением. Отметим, что результаты грамотно разработанных психофизических экспериментов являются столь же объективными и количественными, как измерение длины по линейке (или любое другое физическое измерение). Однако важно то, что стабильность результатов при психофизических измерениях ниже, чем при других физических измерениях. В то же время, результаты психофизических экспериментов полезны и значимы, если данная нестабильность учтена (подобно тому, как она учитывается при физических измерениях). Психофизика изучает все параметры человеческого восприятия, но поскольку тема данной книги - это восприятие цветовое, мы будем детально обсуждать психофизику зрения.
Два класса экспериментов со зрением
Эксперименты со зрением делятся на два больших класса:
1. Эксперименты по определению порогов и соответствий, проводимые для измерения визуальной чувствительности к малым изменениям в стимуле (или в перцепционном равенстве).
2. Эксперименты по психометрическому шкалированию, предназначенные для выявления взаимоотношений между физическими и перцепционными величинами стимула.
В первую очередь крайне важно определить, эксперимент какого класса необходим в том или ином случае.
Пороговые эксперименты подходят для измерения визуальной выявляемо-сти стимула и чувствительности к его изменениям. Пороговый эксперимент можно провести, к примеру, для экспертизы двух моделей цветового восприятия, дающих разные практические результаты, или, к примеру, для оценки качества алгоритма сжатия изображения и ответа на вопрос: действительно ли этот алгоритм не ведет к визуальным потерям?
Эксперименты по психометрическому шкалированию подходят для тех случаев, когда необходимо определить взаимоотношения между стимулами, к примеру: эксперимент по шкалированию может быть проведен с целью выявления численных взаимоотношений между визуальным качеством отпечатанного изображения и адресным разрешением принтера. В моделировании цветового восприятия результаты экспериментов по психометрическому шкалированию используются для выявления взаимоотношений между физически измеряемыми колориметрическими величинами (к примеру, координаты CIE XYZ) и такими цветовыми атрибутами, как светлота, насыщенность и цветовой тон.
2.2 ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Психофизику, как и любую другую научную дисциплину, легче освоить, если обратиться к истории ее развития, однако, несмотря на то, что ученые столетия ми экспериментировали со своими ощущениями и тщательно фиксировали наблюдения за ними, формальной психофизике не более 150 лет. Важными вехами в истории психофизики являются работы Вебера, Фехнера и Стивенса.