Закон Вебера

Физический стимул, соответствующий разно­стному порогу, называют DS или DI. Часто представ­ляет интерес относительный порог различения, опре­деляемый как DS/S или отношение наименьшего за­мечаемого различия к интенсивности стимула. В на­шем примере DS/S = 0,625/4,5. Эта дробь получила название дроби Вебера. Согласно закону Вебера, она должна быть постоянной для различных значений раздражителя:

DS/S различна для разных сенсорных модальнос­тей, но постоянна для данной модальности при уме­ренных значениях стимула. Однако она существенно возрастает, когда S (величина стимула) приближа­ется к порогу раздражения (абсолютному порогу). Отметим, что при вычислении дроби Вебера чаще используется точка субъективного равенства, чем стандарт, так как обычно оценки распределяются более симметрично относительно этой точки, а не стандарта. При вычислении дроби Вебера для прак­тического использования это несущественно. Согласно закону Вебера, по мере уменьшения стимула S должно уменьшиться и DS и, следовательно, на аб­солютном пороге DS должно быть наименьшим. Од­нако данные показывают, что этого не происходит: на самом деле DS увеличивается при приближении к абсолютному порогу. Психофизики послефехнеровской поры сознавали эту неадекватность закона Ве­бера и связывали ее с проблемой абсолютного по­рога. Поэтому был предложен модифицированный вариант закона Вебера, согласно которому DS/S + а = k или DS = k(S + а), где а - очень малая величина в континууме сти­мулов, близкая к абсолютному порогу, но не равная ему. Прибавление а к S делает DS/S + а строго линей­ной функцией от S. При низких значениях стимула эта величина оказывает существенное влияние, но ее значимость падает по мере увеличения S и при больших значениях S величиной а можно пренебречь, поскольку она не оказывает заметного влияния на данные. Постоянную а можно рассматривать как зна­чение S на абсолютном пороге или как величину "сен­сорного шума". Это понятие представляет большой интерес с точки зрения современной теории обна­ружения, которая будет обсуждаться ниже. Сенсор­ный шум всегда имеет место и добавляется к вели­чине стимула, предъявляемого экспериментатором. Экман показал, как алгебраически вычислить посто­нную а и если принять эту постоянную в качестве единицы, то "с общих теоретических позиций мож­но интерпретировать как абсолютную и разностную чувствительность, так и соотношение между вели­чиной стимула и субъективной величиной". Это ско­рее теория, чем факт; тем не менее новая форма за­кона Вебера, по-видимому, достоверно описывает данные о различении для всех сенсорных модально­стей. Конечно, весьма желательны закономерные от­ношения. Поэтому дальнейшая эмпирическая разра­ботка этой проблемы может оказаться весьма пло­дотворной, в частности, в связи с нейрофизиологическими исследованиями шума.

Закон Вебера утверждает, во-первых, относи­тельность как принцип силы ощущения, согласно которому разностный порог возрастает с величиной раздражителя. Во-вторых, дробь Вебера DS/S весьма различна для разных органов чувств и является важ­ным показателем различительной чувствительности. Дробь Вебера колеблется от 1/333 или 0,3% для вы­соты чистых тонов, до 1/4 или 25% для интенсивно­сти запаха. Ее величина зависит также от психофи­зического метода и состояния адаптации испытуе­мого. В табл. 2, приведенной выше, дробь Вебера рав­на 0,139. (Для этого примера использовалась немо­дифицированная дробь Вебера). В соответствии с за­коном Вебера для получения е.з.р. (разностного по­рога) необходимо изменить стандартный раздражи­тель на 13,9%. Поскольку для стандарта, равного, например, десяти (S = 10) DS должно быть равно 0,139x10,00=1,39, что составляет 13,9% от 10. Иначе говоря, проверка закона Вебера означает определе­ние величины или разностного порога, или е.з.р. - все это разные названия одной и той же физической величины - для нескольких по меньшей мере значе­ний стандартного стимула, взятых в наиболее отда­ленных по возможности точках континуума стиму­лов. <...>

Чем меньше дробь Вебера, тем острее восприя­тие. Таким образом, зрение и слух - наиболее чув­ствительные сенсорные системы, а вкус и обоняние - наименее чувствительные; остальные органы чувств занимают промежуточное положение между ними.<...>