Труды Вебера
В начале XIX столетия Эрнст Генрих Вебер (1795-1878) исследовал восприятие веса. Вебер просил наблюдателей поднять гирьку, а затем, при всем необходимом экспериментальном контроле, понемногу увеличивал вес, пока наблюдатель не начинал отличать результирующий вес от изначального, то есть, Вебер проводил опыты по измерению весового порога. Ученый заметил, что если увеличивать изначальный вес, то его приращение, необходимое для достижения порога, пропорционально повышается. Если начальное количество стимула (в данном случае веса) обозначить как I, а изменение веса, необходимое для достижения порога, обозначить как AI, веберовские результаты можно выразить как постоянный коэффициент AI/I. Это соотношение, именуемое законом Вебера, в целом постоянно для многих стимулов восприятия.
Веберовский результат весьма интуитивен: представьте себе, что вы несете небольшую стопку бумаги, а затем добавляете к ней еще 20 листов, - понятно, что вы почувствуете изменение в весе. Теперь представьте себе, что вы тащите портфель, набитый книгами и бумагами, а затем добавляете все те же 20 листов, - добавленный вес скорее всего останется незамеченным. Сказанное означает, что при большей интенсивности начального стимула для достижения порога восприятия потребуются большие изменения.
Закон Вебера, к примеру, объясняет то, почему днем не видно звезд. Ночью звезды обеспечивают некое приращение интенсивности (AI) к общей фоновой яркости неба (I), превышающее визуальный порог, благодаря чему звезды видны. В течение дня звезды дают все то же приращение интенсивности (AI) к фоновой яркости, однако фоновая яркость дневного неба (I) намного больше яркости ночного, а отношение AI/I намного меньше - такое низкое, что звезд не видно.
Труды Фехнера
Следующая веха в истории психофизики - это труды Густава Теодора Фех-нера (1801-1887). Для получения математических соотношений между интенсивностью стимула и величиной восприятия Фехнер использовал работы Вебера. Он пытался решить проблему взаимосвязи тела и разума, доказывая, что функции разума могут быть физически измерены. Благодаря своей работе «Элементы психофизики», опубликованной в 1860 году, он прославился и неожиданно для самого себя был объявлен отцом-основателем психофизики.
Фехнер начал с двух основных предположений:
дизайна интерьера от дизайн студии x project.
1. Закон Вебера верен.
2. Т.н. «едва заметное отличие» (just-noticeable difference - JND) можно считать единицей восприятия.
Веберовские результаты показали, что «едва заметные отличия» (JND), измеренные по физической шкале, действительно не равны между собой, но не потому, что повышается интенсивность стимулов, а скорее потому, что повышается соотношение интенсивностей стимулов. Фехнер стремился получить преобразование шкалы интенсивностей физических стимулов в шкалу величин восприятия, в которой JND имели бы одинаковый размер для всех перцепционных величин. Одним из решений данной проблемы является дифференциальное уравнение, составленное на основе закона Вебера, благодаря чему JND по шкале интенсивностей стимулов стали располагаться в геометрической прогрессии. Логарифмическое преобразование привело к уравниванию величин приращения JND на шкале восприятия, благодаря чему JND, представленные равными соотношениями по физической шкале, преобразуются в равные приращения по шкале восприятия. Такое преобразование известно как закон Фехнера. Проще говоря, закон Фехнера гласит, что величины восприятия стимула пропорциональны логарифму его физической интенсивности. Данная зависимость проиллюстрирована рисунком 2.1.