第三章-心理物理学

心理物理学心理物理学是研究心理量和物理量之间关系的科学。心理物理学的先驱是G.T.Fechner。物理量指对身体各感官的刺激；心理量指各种感觉或主观印象。心理物理学Fechner通过对感觉强度与刺激强度之间的数量关系的长期研究，发展出了测量感觉的方法。传统心理物理学处理的问题：感觉阈限的测量；阈上感觉的测量，即心理量表的制作。心理物理学上世纪50年代，Tanner,Jr.和Swets将信号检测论引入心理学，为心理物理学的研究提供了新的有力工具。一百多年来，心理物理法不断发展，但其解决的核心问题始终是：探寻心理量和物理量之间的函数关系及制定正确测量心理量的方法。费希纳的对数定律刺激量按几何级数增加而感觉量则按算术级数增加。费希纳认为基于对数定律，可以测量阈上感觉。lgSkR简评费希纳1、尽管其心理物理学存在局限性，如对数定律只适用于中等强度刺激，但其历史功绩不可抹煞，他提出的心理物理法沿用至今。2、其最重要贡献在于第一次将物理学的数量化测量方法引至心理学，提供了心理学实验研究的工具。3、费希纳的工作是实验心理学的直接前驱，其心理物理学为冯特建立实验心理学起了奠基作用。现代心理物理法信号检测论也可用来测量心物关系；心理学主要用它研究感知、记忆。后人将费希纳最早提出的三种基本心理物理法称为传统心理物理法，将信号检测论称为现代心理物理法。何谓感觉阈限？刚刚能引起感觉的最小刺激强度叫做绝对感觉阈限。按照这种说法，低于绝对阈限的刺激强度我们总是感觉不到，高于绝对阈限的刺激强度我们总能感觉到。何谓感觉阈限？人的感受性具有随机波动的特点。根据抽象定义无法测量感觉阈限。感觉阈限的操作定义绝对阈限是50%实验次数能引起感觉的刺激值；差别阈限是50%实验次数能引起差别感觉的刺激强度之差，也称最小可觉差（j.n.d）。最小变化法将刺激按照递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。最小变化法测量响度绝对阈限噪音分贝标准：10-20分贝几乎感觉不到；20-40分贝相当于轻声说话；40-60分贝相当于普通室内谈话。用信号发生器呈现不同分贝的纯音。最小变化法测量响度绝对阈限递增系列，开始呈现很小声音，再以小等间距逐渐加大，直到被试报告“听见了”。递减系列，开始呈现较大声音，再以小等间距逐渐减小，直到被试报告“听不见”。最小变化法测量响度绝对阈限绝对阈限的确定确定每个刺激系列的阈限确定绝对感觉阈限注意三点：1、递增、递减系列的次数相等。2、递增、递减系列交替进行。3、递增、减系列起点不要固定不变，避免形成定势。名词解释：最小变化法将刺激按照递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。最小变化法是测量感觉阈限的直接方法。最小变化法实验中的反应变量被试以口头报告的方式来反应。被试报告依据的是内省，而不是刺激是否呈现。若被试“说不准”，可以猜，不可以放弃。最小变化法实验中的习惯误差刺激按一定顺序呈现，被试在长序列中有继续作同种判断的倾向，如在下降序列中继续说“有”，在上升序列中继续说“无”，这种由于习惯了前面几次刺激所引起的感觉，导致不准确报告所产生的误差叫做习惯误差。最小变化法实验中的习惯误差递增系列中，即使刺激强度早已超出阈限，被试仍报告“无”，这使测得的阈值偏高；递减系列中，刺激强度早已低于阈限，被试仍报告“有”，这使测得的阈值偏低。最小变化法实验中的期望误差期望误差表现为被试在长的序列中给予相反判断的倾向，期望转折点的尽快到来。由于期望误差，递增系列中，测得的阈值偏低，递减系列中，测得的阈值偏高。怎样控制习惯误差与期望误差？为使习惯误差与期望误差彼此抵消，可交替使用递增、递减系列。如何鉴别存在习惯误差与期望误差？若递增系列中求得的阈值T上大于递减系列中求得的阈值T下且差异显著，表明有习惯误差，若在递增系列中求得的阈值T上小于递减系列中求得的阈值T下且差异显著，表明有期望误差。最小变化法实验中的练习误差由于实验的多次重复（递增、递减分别为50次），被试逐渐熟悉了实验情境，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。最小变化法实验中的疲劳误差由于实验多次重复，随着实验进程而发展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差。怎样鉴别存在练习误差和疲劳误差？若前一半实验测得的阈限值大于后一半实验测得的阈值且差别显著，表明有练习因素的作用；若前一半实验测得的阈值小于后一半实验测得的阈值且差别显著，表明有疲劳因素的作用。怎样控制练习误差和疲劳误差？按照“↑↓↓↑”或“↓↑↑↓”的方式安排递增、递减系列。递增、递减所用的总次数要相等，整个实验中，递增在前与递减在前的次数要相等。最小变化法测定明度差别阈限两刺激明度差别很小以致很难觉察，明度差别增到一定程度，就能觉察出明度差异。个体所感觉到的最小明度差异即明度差别阈限。实验被试本科生，无颜色知觉障碍，矫正视觉正常。实验程序1、电脑同时呈现两黄色方块。标准刺激每次都出现，明度固定（150mL），比较刺激（介于115-185mL）。2、递增系列中，比较刺激明度以5mL的小等间距渐增，递减系列中，比较刺激明度以5mL的小等间距渐小。实验程序3、若被试认为比较刺激更亮，就报告“明”，主试记录“+”；反之，主试记录“－”；当被试没有把握时，主试记录“？”4、在每个系列中，当被试的反应有一次转折时，即开始下一系列的测定。实验程序5、为控制常误，一半标准刺激在左，一半标准刺激在右。并使比较刺激的递增、递减系列各占一半。6、每个系列的起点不要固定不变。次数12345678910111213141516增减系列↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑165＋＋＋＋＋＋＋＋160＋+＋＋==＋＋＋＋＋155＋？＋＋＋＋=＋==＋＋＋==150====＋=－===＋==－=145－－－==－－－==－=－140－－－－－－－－－－135－－－－－－－－上限下限差别阈限的确定1、差别阈限的上限（Lu）：指感觉比标准刺激稍强和感觉与标准刺激相等的两个刺激的平均值；2、差别阈限的下限(Ll)：感觉与标准刺激相等和感觉比标准刺激稍弱的两个刺激的平均值。差别阈限的确定3、上差别阈限（DLu）：上限减去标准刺激。4、下差别阈限（DLl）：标准刺激减去下限。5、差别阈限（DL）：上差别阈限和下差别阈限的平均值。差别阈限的确定6、上限与下限之间的距离为不肯定间距（Iu）；不肯定间距的中点为主观相等点（PSE）。7、理论上主观相等点应与标准刺激St相等，但实际上有一定的差距，该差距称为常误（CE）。公式：uutDLLS上差别阈限：ltlDLSL下差别阈限：22ululDLDLLLDL差别阈限：2ulLLPSE主观相等点：tCESPSE常误：最小变化法测差别阈限的误差及其控制1、比较刺激的递增、递减序列的数量一致。2、比较刺激的递增、递减序列交替呈现。3、每一序列的起始位置要随机变化。4、若ST与SV同时呈现，要平衡呈现位置（ABBA）。5、若ST与SV相继呈现，要平衡呈现顺序（ABBA）。恒定刺激法的实验程序1、主试从预备实验中选出少数刺激（5-7个），整个测定过程中恒定使用这几个刺激。2、每个刺激要向被试呈现多次（50到200次）。3、刺激呈现的顺序随机化。4、测量绝对阈限无需标准刺激，测量差别阈限有一个标准刺激。5、求出各刺激引起某种反应（有或无、大或小）的次数或百分比。预备实验中如何选定刺激？最大刺激：每次呈现几乎都能为被试感觉到；最小刺激：每次呈现几乎都不能被感觉到；在刺激范围内取距离相等的若干刺激。恒定刺激法测定两点阈1、选出最大刺激（12mm)和最小刺激(8mm)。2、确定等距刺激5个：8、9、10、11、12mm。3、5个刺激随机呈现，每个刺激呈现200次，被试做出反应。实验记录&两点阈的确定刺激（mm）报告两点的次数报告“两点”的百分数89101112210581321861%5%29%66%93%（10－x）:(x－11)=(29－50):(50－66)重量差别阈限的测定程序1、ST：200g；Sv：7个等距刺激(185～215g）。2、Sv随机呈现，每个Sv与ST至少比较100次。3、反应变量：被试报告Sv与ST的关系；主试记录：“+”、“=”、“－”。4、统计每个SV大于、等于、小于ST的次数及百分比。实验数据比较刺激（g）比较的结果（次数的%）①“+”②“=”③“－”④“+”+“=”185190195200205210215512153055708541825423518991706028101269304072908894如何确定差别阈限？1、差别阈限的上限Lu：50%次判断为比St重的刺激。(200－x)：（x－205）=(30－50)：（50－55）2、差别阈限的下限LL：50%次判断为比St轻的刺激。（195－x）：（x－200）=(60－50)：（50－28）3、DLu=Lu－St=4.5g4、DLL=St－LL=3.4g5、DL=（4.5+3.4）／2=3.95g75%的差别阈限若只许被试做两类反应，则“50%”意味着完全不能辨别。因为被试可能进行100次比较，100次都拿不准，只能随机猜测。如195g的SV和ST比较100次，每次都拿不准，都作随机猜测，结果50%次报告SV轻于ST。75%的差别阈限取与ST完全能辨别的重量（纵坐标100%）和与ST完全不能辨别的重量（50%）的中点（75%）作为差别阈限的上限和下限。恒定刺激法的特点1、只用少数恒定刺激。2、SV随机呈现，每个SV呈现50到200次。3、阈限值用直线内插法求得。注意几点1、SV在St上下一段距离内选定。一般从完全没被感觉出差别到完全感觉出差别的范围内选5-7个刺激。2、计算差别阈限时仅用“大于”和“小于”两列数据。3、被试做“等于”反应的多少能反映其内在心理偏向。“等于”反应多，说明被试较为谨慎，“等于”反应少，说明被试较为自信。何谓平均差误法？1、平均差误法又称调整法，是最古老、最基本的心理物理法之一。主要用于测差别阈限，也可测量绝对阈限。2、呈现一ST，被试调节一个感觉与ST相等的SV，计算刺激间存在的差误。3、将各SV与ST的平均差误作为差别阈限。为何平均差误可作为感受性指标？平均差误法将SV与ST的平均差误作为差别阈限，这与差别阈限的定义不符，但因其与差别阈限成正比，故可作为测量差别感受性的指标。何谓主观相等点？被试每次调节的感觉与ST相等的SV并不总是一个固定值，而是围绕一个平均数变化。该变化范围叫做不肯定间距，不肯定间距的中点为主观相等点。响度绝对阈限的测定1、方法：声音频率固定为1000hz，被试调节其响度，调整到刚好听不到为止，即调整到与零标准刺激相等。（例如5分贝、7分贝、16分贝、8分贝）2、绝对阈限的确定：各次测定的数值加以平均，即为绝对阈限。长度差别阈限测定的器材与程序高尔顿长度分辨尺（长尺中央有一分界线，分界线两侧各有一游标，尺子的背面有刻度，可向主试显示被试所调整的SV与ST的差异）。让被试调节SV使之与ST相等。实验结果及差别阈限的确定如何控制误差？1、ST设置的位置和SV的初始状态不同会产生动作和空间误差；ST与SV相继呈现，会产生时间误差。2、使用ABBA法克服：ST一半在左边，一半在右边；ST一半先呈现，一半后呈现。三种心理物理法比较1、就阈限定义吻合程度而言。最小变化法最符合阈限的抽象定义；恒定刺激法最符合阈限的操作定义；平均差误法将比较刺激与标准刺激的平均差误作为差别阈限，不符合阈限的定义。三种心理物理法比较2、就误差大小而言。使用最小变化法，刺激按递增、递减顺序呈现，易产生习惯误差和期望误差；用恒定刺激法测定阈限，刺激随机呈现，无一定方向，被试回答时猜测成分较多，误差较大。三