Закон вебера

Кто такой Вебер и Фехнер?

Э. Х. ВЕБЕР (1795-1878), профессор анатомии и физиологии, был соучредителем современной физиологии, особенно сенсорной физиологии и психофизики.

С помощью различных экспериментов он смог доказать, что расстояние между двумя сенсорными стимулами в отдельных точках на поверхности тела должно быть очень разным, чтобы можно было воспринимать два отдельных стимула.

Г. Т. ФЕХНЕР (1801–1887) был профессором физики и главным стимулятором психофизики. Фехнер продолжил результаты Вебера и пришел к выводу, что усиление стимула, которое только что ощущалось, постоянно пропорционально начальному стимулу.

Пример: Если увеличение освещенности с 10 до 12 свечей почти не ощущается, то при 10 свечах необходимы 2 дополнительные свечи, при 20 свечах еще 4, при 30 свечах еще 6 и т. д. Арифметические серии растут, когда соответствующие стимулы увеличиваются в геометрических рядах. Это закон Фехнера в психологии применяется примерно в средних областях почти всех сенсорных зон.

Закон — вебера-фехнер

Следует особо отметить, что известные психофизические законы, как закон Вебера-Фехнера, так и чакон Стивенса относятся к предельным случаям. Закон Be6qa e Hq) a и Tenqjb лежит в основе современной психологии. Заслугой предшествующих работ является установление понятия едва заметное различие ( ЕЗР), что позволяет описать относительную чувствительность.
 

Однако, несмотря на то, что закон Стивенсона принят в качестве улучшенной модификации закона Вебера-Фехнера, справедливы все сделанные выше замечания о его применимости. Если на ранних этапах изучения процесса восприятия и переработки информации доминирующими были психофизиологические методы, то в последующем стали широко использоваться электрофизиологические, морфологические, биохимические и другие методы. Важную роль играет использование вычислительной техники как при осуществлении модельных экспериментов ( создание системных моделей различных сторон процессов рецепции), так и при анализе полученных результатов.
 

Он ссылается на этот закон, однако, только для аналогии и полностью признает, что принятие закона Вебера-Фехнера необязательно влечет за собой принятие закона убывающей полезности.
 

Следует заметить, что в условиях очень яркого или, наоборот, чрезмерно слабого освещения наблюдаются отклонения от закона Вебера-Фехнера. При очень большой яркости освещения, например под прямыми лучами солнца, большинство предметов ( особенно светлых) кажутся почти одинаково светлыми. Эти предметы кажутся плоскими, так как тени, которыми передается рельеф, в условиях яркого освещения мало заметны. При очень слабом освещении все предметы ( особенно наиболее темные из них) кажутся почти одинаковыми по цвету и лишенными деталей, ввиду чего объемные формы становятся плохо различимыми.
 

Из этого выражения при разных соотношениях К, m, d, x0, to следуют многие известные в медицине и биологии закономерности, такие как закон Вебера-Фехнера, формула Габера-Лазарева, функция Стивенса, зависимость Петерсона и Стюарта, пробит-функция зависимости доза — время и другие, т.е. эти законы являются следствиями или частными случаями предлагаемого нами общего закона реагирования биосистем.
 

Человеческое ухо приспособлено к таким крайним значениям величины силы звука. По закону Вебера-Фехнера нервное слуховое восприятие пропорционально не силе звука, а ее логарифму. Поэтому в акустике для измерения силы звука пользуются логарифмическим масштабом.
 

Сформулированный ими Закон Вебера-Фехнера утверждал, что осязаемые различия в восприятии явлений прямо пропорциональны ( соразмерны) интенсивности стимулов.
 

Дикинсона к закону Вебера-Фехнера, как если бы это был типичный пример.
 

Предельная полезность качества продукции с его возрастанием снижается. Это следует из закона Вебера-Фехнера.
 

Физиологическое субъективное восприятие ( ощущение) интенсивности звука человеком, так называемая громкость звука, не поддается точному количественному измерению. Оно оценивается по закону Вебера-Фехнера.
 

Таким образом, предельная полезность качества продукции с его возрастанием снижается. Математически это следует из закона Вебера-Фехнера.
 

В измерительной технике имеют значение ряды следующих величин: размеры длин, величины площадей, поверхностей, погрешностей, допусков, усилий и др. На основе многочисленных наблюдений установлено, что ряды соответствующих числовых величин в большинстве случаев являются геометрическими рядами. Это основано до некоторой степени на законе Вебера-Фехнера, который по отношению к физиологическим ощущениям гласит: если интенсивность ощущения изменяется по закону арифметической прогрессии, то сила раздражения изменяется по геометрической.
 

Едва различимая глазом величина относительного приращения яркости ( АВП / В) называется относительным порогом яркости. Установлено, что относительный порог яркости имеет постоянное значение только в диапазоне яркостей 30 — 1000 кд / м2 ( рис. 30), т.е. закон Вебера-Фехнера соблюдается только при этих яркостях.
 

В настоящее время существуют две группы теорий потребностей: психологические теории, основанные преимущественно на концепции А. Названные две группы теорий до последнего времени развивались независимо, без каких-либо точек соприкосновения. Исключением можно считать лишь то, что в теории предельной полезности ссылаются на психофизиологический закон Вебера-Фехнера о нелинейности реакций организма на раздражения равной интенсивности.
 

Отношение между раздражением и ощущением

Каждый тип восприятия имеет место в определенном динамическом диапазоне. Мы можем оценить вес объекта от нескольких миллиграммов до 70, 80, 90 или, в зависимости от силы мышц, даже больше килограммов.

Для сравнения: большинство весов для ванной имеют динамический диапазон от 2 до 150 кг. В зависимости от сенсорного рецептора динамический диапазон нашего восприятия может колебаться. Он относительно невелик для веса, но для восприятия громкости он представляет собой увеличение звукового давления в триллион раз между самым тихим, все же ощутимым шумом и самым громким, но не болезненным звуком.

Другими словами, дуб, например, должен вырасти немного больше нашего интервала неопределенности, чтобы мы ощутили его как более крупный.

Итак, дуб обычно не становится меньше, но другие объекты могут изменяться в обоих направлениях, поэтому интервал неопределенности состоит из порогов различий (также называемых реалиями уровня) вниз и вверх.

Если стимул изменяется сверх порога различия, то мы воспринимаем это изменение, в противном случае — нет.

Как следует из примера с дубом, размер порогов различий зависит от размера исходного стимула. Если в случае с дубом ощутимое увеличение стимула должно быть довольно большим, то для дерева бонсай уже достаточно небольшой новой ветки, чтобы казалось, что оно выросло.

Для этого он взял три миски. Одну наполнил очень холодной водой, другую — очень горячей, а третью — водой комнатной температуры.

Подержав одну руку в миске с холодной водой, а другую руку — в миске с горячей водой примерно одну-две минуты. Затем погрузил обе руки в миску с водой комнатной температуры. В зависимости от того, была ли одна или другая рука ранее в холодной или горячей воде, теперь руки ощущают разную температуру воды при комнатной температуре.

Объяснение этого явления: наше восприятие температуры воды «адаптируется» со временем, то есть оно адаптируется к соответствующей температуре. В зависимости от этого нового уровня регулировки вода комнатной температуры будет либо холодной, либо теплой. Этот физиологический механизм адаптации также можно хорошо наблюдать очень жарким летом или очень холодной зимой. После нескольких дней экстремальных температур наш организм приспособился к этому.

Эксперименты

Исследования Фехнера очень легко проверить даже в домашних условиях, для этого нужен набор гирек. Человеку на вытянутую руку кладутся гирьки, глаза человека завязаны, так что понять, что вес изменился, он может только основываясь на ощущениях.

Сначала можно положить на руку гирьку 50г и затем добавлять постепенно вес, пока испытуемые не скажет, что вес изменился. Разницу между первым и вторым весом записать.

Вторая часть эксперимента: положить человек на руку сначала гирьку в 300г и постепенно добавлять еще вес. Во втором случае необходимый для появления ощущения изменения вес будет в несколько раз больше. Согласно закону Фехнера, разница будет в 6 раз.

Тот же фокус повторяется при восприятии яркости цвета на карточке. Увеличение яркости слабого цвета человек заметит быстрее, чем яркого. Для этого эксперимента существуют и компьютерные программы, где в момент изменения цвета человек должен нажать на кнопку, а время считает система.

Giphy

Эксперименты со вкусом вообще просты: сделать более соленым пересоленое блюдо сложнее и потребуется больше соли, чем при досоле несоленого блюда.

Применение закона

Древнегреческий ученый Гиппархом, не имея специального оборудования, оценивал яркость звезд «на глаз» от 1 до 6.

Фото автора Pavel Danilyuk: Pexels

Конечно, сегодня его оценки полностью пересмотрены, но ученые заметили: если даже в Древней Греции ученый использовал поправку на ошибку субъективного восприятия, так что даже тогда люди использовали знания о явлении, описанном Фехнером.

Знание закона пригодилось и маркетологам. Считается, что люди склонны искать, где сэкономить большой процент на покупках, даже если они совсем небольшие и в рублях сумма будет незначительной. При этом намного реже людей стремятся найти небольшую скидку на дорогие товары, хотя разница в рублях будет намного выше.

Главное, что помогает понять закон Фехнера: твое восприятие на абсолютно. Если слабые изменения в самом начале ты замечаешь, то затем восприятие притупляется. Чем больше у тебя денег, тем меньше ты замечаешь траты и удивляешься, куда делись средства. И объективно различать вкусовые особенности дорогих блюд в ресторанах ты вряд ли сможешь, не имея специальной подготовки и навыков.

Типы восприятия

Вебер и Фехнер провели исследование различий в интенсивности света и воспринимаемой разнице в весе. Другие смысловые модальности обеспечивают лишь смешанную поддержку либо закона Вебера, либо закона Фехнера.

Восприятие веса

Вебер обнаружил, что просто заметная разница (JND) между двумя весами был приблизительно пропорционален весам. Таким образом, если вес 105 г можно (только) отличить от веса 100 г, JND (или дифференциальный порог) составляет 5 г. Если масса увеличивается вдвое, дифференциальный порог также удваивается до 10 г, так что 210 г можно отличить от 200 г. В этом примере вес (любой вес), по-видимому, должен увеличиться на 5%, чтобы кто-то мог надежно обнаружить увеличение, и это минимально необходимое частичное увеличение (5/100 от первоначального веса) упоминается как «Фракция Вебера» для определения изменения веса. Другие задачи распознавания, такие как обнаружение изменений яркости или высоты тона (частота чистого тона) или длины линии, отображаемой на экране, могут иметь разные доли Вебера, но все они подчиняются закону Вебера в том, что наблюдаемые значения необходимы изменить, по крайней мере, на небольшую, но постоянную долю от текущего значения, чтобы наблюдатели могли надежно обнаружить это изменение.

Фехнер не проводил никаких экспериментов по выяснению того, как ощущаемая тяжесть увеличивается с массой стимула. Вместо этого он предположил, что все JND субъективно равны, и математически утверждал, что это приведет к логарифмической связи между интенсивностью стимула и ощущением. Оба эти предположения подверглись сомнению. Следуя работам С.С. Стивенса, многие исследователи в 1960-х годах пришли к выводу, что сила закона был более общим психофизическим принципом, чем логарифмический закон Фехнера. Но в 1963 году Дональд Маккей показал, а в 1978 году Джон Стаддон продемонстрировал с собственными данными Стивенса, что степенной закон является результатом логарифмических процессов ввода и вывода.

Звук

Закон Вебера не совсем верен для громкость. Это хорошее приближение для более высоких интенсивностей, но не для более низких амплитуд.

Ограничение закона Вебера в слуховой системе

Закон Вебера не действует при восприятии более высоких интенсивностей. Дискриминация по интенсивности улучшается при более высокой интенсивности. Первая демонстрация этого явления была представлена ​​Риссом в 1928 году в Physical Review. Это отклонение от закона Вебера известно как «близкое к отказу» закона Вебера. Этот термин был введен Макгиллом и Голдбергом в их статье 1968 года в журнале Perception & Psychophysics. Их исследование заключалось в различении интенсивности чистых тонов. Дальнейшие исследования показали, что ближний промах наблюдается и в шумовых стимулах. Jesteadt et al. (1977) продемонстрировали, что близкий промах сохраняется на всех частотах, и что различение интенсивности не является функцией частоты, и что изменение различения с уровнем может быть представлено одной функцией на всех частотах.

Зрение

Глаз чувствует яркость приблизительно логарифмически в умеренном диапазоне и звездная величина измеряется в логарифмической шкале.Эта шкала величин была изобретена древнегреческим астрономом. Гиппарх примерно в 150 г. до н. э. Он оценил звезды, которые он мог видеть, по их яркости: от 1, представляющего самую яркую, до 6, представляющего самые тусклые, хотя теперь шкала была расширена за эти пределы; увеличение на 5 звездных величин соответствует уменьшению яркости в 100 раз.Современные исследователи попытались включить такие эффекты восприятия в математические модели зрения.

Ограничения закона Вебера в восприятии визуальной регулярности

Восприятие Стеклянные узоры а зеркальная симметрия в присутствии шума подчиняется закону Вебера в среднем диапазоне отношений регулярности к шуму (S), но в обоих внешних диапазонах чувствительность к вариациям непропорционально ниже. В партии Мэлоуни, Митчисона и Барлоу (1987) показан для стеклянных узоров, а также как ван дер Хельм (2010) Как показано для зеркальных симметрий, восприятие этих визуальных закономерностей во всем диапазоне отношений регулярности к шуму подчиняется закону п = грамм/(2+1/S) с параметром грамм оценивается с использованием экспериментальных данных.

Классификация ощущений и сенсорных систем

Аристотель выделял пять видов ощущений, которые, по его мнению, основаны на пяти видах «внешних чувств»:

1.Зрительные

2.слуховые

1. обонятельные
2. тактильные

5.вкусовые.

Э. Вебер расширил эту классификацию. Он предложил разделить чувство осязания на:

1. Чувство осязания.
2. Чувство веса.
3. чувство температуры
4. Чувство боли
5. Чувство равновесия
6. Чувство движения
7. Чувство внутренних органов, объединив их под названием «общие ощущения».

Г. Гельмгольц разделил ощущения по категориям модальности, фактически эта классификация также является продолжением классификации Аристотеля. Поскольку модальности различаются по соответствующим органам чувств, например, ощущения, связанные с глазом, относятся к зрительной модальности; ощущения, связанные со слухом, относятся к слуховой модальности и т.д. Современная модификация этой классификации использует дополнительное понятие субмодальности, например, в рамках такой модальности, как кожные ощущения, выделяют субмодальности: механические, температурные и болевые ощущения. Аналогично, в рамках зрительной модальности существуют субмодальности ахроматических и хроматических ощущений.

В. Вундт считается родоначальником классификации ощущений, основанной на типе энергии адекватного стимула для соответствующих рецепторов:

1.физические (зрение, слух);

2.механические (осязание);

3.химические (вкус, запах).

Классификация ощущений И.П. Павлова также основана на физических и химических характеристиках раздражителей:

1.свет

2.звук

3.кожно-механические

4.обоняние и т.д.

Х. Головин предложил генетический принцип классификации. Он разделил:

• протопатическая чувствительность (низшая)
• эпикритическая чувствительность (высшая).

Под протопатическими ощущениями он понимал те древнейшие формы ощущений, которые не имеют дифференцированного характера. Эти ощущения неотделимы от эмоциональных состояний и не отражают с достаточной отчетливостью объективные предметы внешнего мира. Интероцептивные ощущения — наиболее яркий пример протопатической чувствительности (например, боль в сердце).

Эпикритические ощущения — высшие (младшие) виды ощущений, они имеют дифференцированную структуру и отражают объективные предметы внешнего мира. Ярким примером таких ощущений являются зрительные ощущения.

Исследования показали, что в работе всех органов чувств присутствуют элементы как протопатических, так и эпикритических ощущений, но в разных соотношениях. А.А. Ухтомский также применял генетический принцип классификации. По его мнению, наиболее древней, а потому диффузной сигнализацией является кожная боль и связанные с ней аффективные состояния страдания, страха и др. Более поздней по генезису и очень дифференцированной является тактильная рецепция, которая является источником познания внутренних свойств объекта — упругости, плотности и т.д. Высшие реакции — слух, зрение. Развитие рецептивности заключается в том, что сначала тактильная рецептивность переходит в тактильно-зрительную, а затем в чисто зрительную.

Ч. Шеррингтон разработал классификацию, основанную на расположении рецептивных поверхностей и выполняемой ими функции:

1.Экстероцепция (внешняя поверхность):

а)контактная

б) дистантная.

2.Проприоцепция (рецептивность в мышцах, связках и т.д.)

а)статическая

б)кинестетическая.

3.Интероцепция (рецепция внутренних органов).

Современные авторы используют дополненную классификацию Аристотеля, выделяя ощущения: осязания и давления, прикосновения, температуры, боли, вкуса, обонятельные, зрительные, слуховые, положения и движения (статические и кинестетические) и органические ощущения (голод, жажда, сексуальные ощущения, боль, ощущения внутренних органов и т.д.), структурируя ее по классификации К. Шеррингтона.

Схемы логарифмического кодирования нейронов

Логнормальные распределения

Активация нейронов сенсорными стимулами во многих частях мозга происходит по пропорциональному закону: нейроны изменяют свою частоту всплесков примерно на 10–30%, когда применяется стимул (например, естественная сцена для зрения ). Однако, как показал Шелер (2017), популяционное распределение собственной возбудимости или усиления нейрона представляет собой распределение с тяжелым хвостом , точнее, логнормальную форму, которая эквивалентна схеме логарифмического кодирования. Таким образом, нейроны могут давать всплески с разной средней скоростью в 5–10 раз. Очевидно, это увеличивает динамический диапазон нейрональной популяции, в то время как изменения, производимые стимулом, остаются небольшими и линейно пропорциональными.

Суть закона Фехнера

Суть «основного психофизиологического закона восприятия» — интенсивность ощущения чего-либо прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. И эта зависимость характерна для любого раздражителя: свет, вес, звук, температура и т.п.

Основной психофизический закон Фехнера-Вебера

Куда проще понять суть закона на практических примерах.

Если люстра состоит из 2 лампочек и к ним добавить еще одну, человеку будет казаться, что стало значительно ярче. А если ту же лампочку добавить к люстре из 15 лампочек, для человека субъективное восприятие света вообще может не измениться. Или если добавить в сум немного перца, ты это сразу почувствуешь. А вот посыпь перец чили черным перцем – хуже уже не сделать.

Возвращаясь к вопросу о лампочках: как несколько раз усилить освещение помещения, чтобы человек субъективно ощущал, что свет изменяется одинаково?

Ответ прост: увеличивать число лампочек не арифметически, добавляя по одной, а геометрически. Для человека разница в освещении между двумя и четырьмя лампочками такая же, как между четырьмя и восемью.

Зрительный анализатор

Примерно
от 70 до 90% информации о внешнем мире
человек получает через зрение. Орган
зрения — глаз — обладает высокой
чувствительностью. Изменение размера
зрачка от 1,5 до 8 мм позволяет глазу
менять чувствительность в сотни тысяч
раз. Сетчатка глаза воспринимает
излучения с длиной волн от 380 (фиолетовый
цвет) до 760 (красный цвет) нанометров
(миллиардных частей метра).

При
обеспечении безопасности необходимо
учитывать время, требуемое для адаптации
глаза. Приспособление зрительного
анализатора к большей освещённости
называется световой адаптацией. Она
требует от 1-2 до 8-10 минут. Приспособление
глаза к плохой освещённости (расширение
зрачка и повышение чувствительности)
называется темповой адаптацией и требует
от 40 до 80 минут.

В
период адаптации глаз деятельность
человека связана с определённой
опасностью. Чтобы исключить необходимость
адаптации или уменьшить её влияние, в
производственных условиях не разрешается
использовать только одно местное
освещение. Необходимо применять меры
для защиты человека от слепящего действия
источников света и различных блестящих
поверхностей, устраивать тамбуры при
переходе из тёмного помещения (например,
в фотолабораториях) в нормально освещённое
и др.

Зрение
характеризуется остротой, то есть
минимальным углом, под которым две точки
ещё видны как раздельные). Острота зрения
зависит от освещённости, контрастности
и других факторов. В основе расчёта
графической точности лежит физиологическая
острота зрения.

Бинокулярное
поле зрения охватывает в горизонтальном
направлении 120-160 градусов, по вертикали:
вверх — 55-60 градусов, вниз — 65-72 градуса.
Зона оптимальной видимости (учитывается
при организации рабочего места) ограничена
полем: вверх — 25 градусов, вниз — 35 градусов,
вправо и влево — по 32 градуса.

Ошибка
оценки расстояния до 30 метров в среднем
составляет 12%.

Ощущение,
вызванное световым сигналом, сохраняется
в глазу за счёт инерции зрения до 0,3
секунды. Инерция зрения порождает
стробоскопический эффект — ощущение
непрерывности движения при частоте
смены изображения примерно 10 раз в
секунду (кинематография), зрительное
восприятие вращения колес автомобиля
в обратном направлении и другие оптические
иллюзии.

Стробоскопический
эффект может быть опасным. Например,
вследствие своей безынерционности,
опасную ситуацию могут создать
газоразрядные лампы освещения. Колебания
электрического напряжения создают
колебания светового потока. Кажущаяся
остановка вращающегося предмета
наблюдается при равенстве частот
вращения объекта и колебаний света.
Когда частота вспышек света больше
числа оборотов вращающегося предмета,
создаётся иллюзия вращения в противоположную
от реальности сторону.

Светочувствительные
клетки (анализаторы) глаза по форме
напоминают маленькие палочки и колбочки.
В сетчатке человека имеется около 130
миллионов палочек и 6-7 миллионов колбочек.
Благодаря палочкам человек видит ночью,
но зрение бесцветное (ахроматическое),
почему и возникло выражение: «Ночью
все кошки серые». И наоборот — днём
главная роль принадлежит колбочкам,
соответственно, днём зрение цветное
(хроматическое).

С
позиции безопасности должны учитываться
все отклонения от нормы в восприятии
цвета. К этим отклонениям относятся:
цветовая слепота, дальтонизм и гемералопия
(«куриная слепота»). Человек,
страдающий цветовой слепотой, воспринимает
все цвета как серые. Дальтонизм — частный
случай цветовой слепоты. Дальтоники
обычно не различают красный и зелёный
цвета, а иногда жёлтый и фиолетовый. Им
эти цвета кажутся серыми.

Статистически
примерно 5% мужчин и 0,5% женщин являются
дальтониками. Люди, страдающие
дальтонизмом, не могут работать там,
где в целях безопасности используются
сигнальные цвета (например, водителями).
Человек, страдающий гемералопией, теряет
способность видеть при ослабленном
(сумеречном, ночном) освещении.

Цвета
оказывают на человека различное
психофизиологическое воздействие, что
необходимо учитывать при обеспечении
безопасности и в технической эстетике.

Ощущения как познавательный процесс

Ощущения — это отражение свойств действительности в результате их воздействия на органы чувств и возбуждения нервных центров головного мозга. Виды ощущений разнообразны: тактильные, зрительные, вибрационные, обонятельные и т.д. Качественная особенность тех или иных ощущений называется их модальностью

Ощущение — простейшее из всех психических явлений, которое представляет собой осознанный или неосознанный, но действующий на поведение человека продукт переработки его центральной нервной системой значимых раздражителей, возникающих во внешней или внутренней среде. С житейской точки зрения трудно представить себе что-либо более естественное, чем видеть, слышать, ощущать прикосновение к предмету… Скорее наоборот, потерю одного из них мы способны воспринимать как нечто непоправимое. Явления ощущений настолько примитивны, что в повседневной практике для них, пожалуй, не существует конкретного определения. В психологии есть очень конкретное определение ощущений. С ее точки зрения, они являются осознанным, субъективно представленным в голове человека или бессознательным, но действующим на его поведение, продуктом переработки центральной нервной системой значимых раздражителей, возникающих во внутренней или внешней среде. Все живые существа, обладающие нервной системой, обладают способностью к ощущениям. Что касается сознательных ощущений, то они существуют только у живых существ, имеющих мозг и кору головного мозга. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что при торможении деятельности высших отделов центральной нервной системы, временном отключении работы коры головного мозга естественным путем или с помощью биохимических препаратов человек теряет состояние сознания, а вместе с ним и способность иметь ощущения, то есть чувствовать, осознанно воспринимать мир. Это происходит, например, во время сна, под наркозом, при болезненных нарушениях сознания. В эволюции живых существ ощущения возникли на основе первичной раздражимости, которая является свойством живой материи избирательно отвечать на биологически значимые воздействия внешней среды изменением своего внутреннего состояния и внешнего поведения. По своему происхождению ощущения с самого начала были связаны с деятельностью организма, с необходимостью удовлетворения его биологических потребностей. Важнейшая роль ощущений состоит в том, чтобы своевременно и быстро информировать центральную нервную систему, как основной орган управления деятельностью, о состоянии внешней и внутренней среды, о наличии в ней биологически значимых факторов.

Мы так много знаем о зрении, что нужно иметь большое воображение, чтобы признать, что есть еще нерешенные проблемы. Но подумайте об этом. Сетчатка глаза создает множество искаженных, перевернутых изображений, в то время как мы видим целостные объекты в окружающем нас пространстве. Сетчатка стимулируется последовательными раздражителями, а мы тем временем воспринимаем предметный мир, и это не что иное, как чудо.

Если это и не чудо, то, по крайней мере, нечто, поражающее воображение, особенно если вспомнить, что все наши знания об окружающем мире зависят от природы физической энергии, непосредственно воздействующей на наши органы чувств. Например, наша способность воспринимать запахи основана на сложной химической реакции, протекающей в глубине наших пазух, способность видеть — это результат преобразования световой энергии сетчаткой глаза, а способность слышать — это результат воздействия вибраций воздуха на рецепторы нашего внутреннего уха. Более того, эти внешние источники энергии могут быть не полностью выражены или даже во многом искажены. Часто, особенно когда перед глазами лишь размытые очертания, когда звук слабый или когда мы лишь на мгновение касаемся предмета, мы получаем лишь очень неполную сенсорную информацию об окружающем нас мире, в большинстве случаев наше восприятие соответствует действительности. Как это происходит? Несомненно, все знания о внешнем мире зависят от наших органов чувств, и, по-видимому, существует очень тесная связь между окружающим миром и нашим восприятием его.

Общая характеристика анализатора

Для
поддержания системы «Человек — Среда
обитания» в безопасном состоянии
необходимо согласовывать действия
человека с элементами окружающей среды.
Человек осуществляет непосредственную
связь с окружающей средой при помощи
органов чувств.

Органы
чувств — это сложные сенсорные системы
(анализаторы), включающие воспринимающие
элементы (рецепторы), проводящие нервные
пути и соответствующие отделы в головном
мозге, где сигнал преобразуется в
ощущение.

Основной
характеристикой анализатора является
чувствительность, которая характеризуется
величиной порога ощущения. Различают
абсолютный и дифференциальный пороги
ощущения.

Абсолютный
порог ощущения — это минимальная сила
раздражения, способная вызвать появление
реакции.

Дифференциальный
порог ощущения — это минимальная величина,
на которую нужно изменить раздражение,
чтобы вызвать изменение ответа.
Психофизическими опытами установлено,
что величина ощущений изменяется
медленнее, чем сила раздражителя.

Время,
проходящее от начала воздействия
раздражителя до появления ощущений,
называют латентным периодом. Рассмотрим
некоторые анализаторы, влияющие на
условия безопасной деятельности
человека.

Психологические выводы

На основе закона Фехнера стали изучаться верхний и нижний пороги чувствительности человека. Это индивидуальные величины, но сам факт их наличия подтверждает, что закон Фехнера имеет место быть.

Нижний порог чувствительности – это минимальная интенсивность раздражителя, которую ощущает человек. Например, слабый запах человек не ощутит, и только концентрация в воздухе определенного числа молекул позволят человеку отметить наличие запаха.

Верхний порог – это максимальная интенсивность, после которой человек перестает ощущать различия, или ощущает их неадекватно. Например, на улице настолько холодно, что субъективно человек перестает различать разницу температур. Неадекватные ощущения часто связывают с болевым порогом. Слишком громкий звук в какой-то момент начнет делать больно ушам, и уже ни о каком адекватном восприятии сигнала речи быть не может.