Шмидт (ред) - Основы сенсорной физиологии - 1984 (947487), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Последовательные дифференциальные пороги изображены диагональными стрелками. В конечном итоге в результате одновременного изменения давления и плошади кривая приближается к финишу, достигнутому в первой части эксперимента,-давлению 10,5 и площади 97. Чтобы достичь этой точки, потребовалось Мы=14 шагов, равных комбинированным дифференциальным порогам. Итак, в этом эксперименте мы получили результаты Х, = 10, 1ч', = 10 и А1ы= 14. Можно видеть, что эти цифры приблизительно удовлетворяют следующему соотношению: н Но это — формула для гипотенузы ярямоусольносо треугольники, имеющего катеты д(, и Р(с Числа дифференциальных порогов математически соответствуют длинам сторон треугольника, образованного стрелками на рис.
1-8. «Красный» испытуемый оказался менее чувствительным, чем «черный»: у него такие же увеличения площади и интенсивности стимула были достигнуты всего за 4 и 5 дифференциально-пороговых шагов соо~ветственно. В согласии с этим и значение Мы= 6 для этого испытуемого оказалось меньше, чем для первого. Причем 1чы = 6 опять же доста~очно хорошо соответствует дщзне хипотйнузы прямоугольного треугольника со сторонами 4 и 5: 1с4'+ 5г = 1/41 = 6,4. Таким образом, оказывается, что можно описывать одновременные изменения в различных размерностях ощущения посредством ярямаугольной системы координат. Далее, можно сказатьн что эти размерности ортогональны друг другу и для них справедлива теорема Пифагора. Пригодность ортогональных соотношений такого рода в определенном диапазоне интенсивностей была продемонстрирована для разных размерностей таких модальностей как зрение, ощущение давления и слух. Тот факт, что одновременные изменения по разным размерностям ощущения могут быть описаны соотношениями, справедливыми для ортогональных величин, делае~ возможным приложение субъективной сенсорной физиологии к изучению отношений между ои1уи1ениями и сломаными видами стимулов, приближающимися по свойствам к естественным стимулам из окружающей иас среды.
Так, например, когда мы прикасаемся к какому-нибудь объекту, давление и площадь контакта меняются одновременно и непрерывно. Анализ дифференциальных порогов по рис. 1-8 открывает нам еще одну закономерность, имеющую большое значение в общей сенсорной физиологии. Длины отдельных стрелок указывают величину изменения стимула Ь5, которая соответствует дифференциальному порогу.
Видно, что по мере того, как амплитуда стимула возрастает, стрелки становят- ся все длиннее; в среднем, они примерно пропорциональны амплитуде стимула. В прошлом веке на основании подобных наблюдений Вебер сформулировал правило, которое получило название правила Вебера: Л5 = сапы. 5 [1-43 В 1.8. Перечислите основные размерное~и восприятия. В 1.9. Какая из следующих процедур может быть использована для измерения интенсивности ощущения? а) Специальное психофизическое определение субъективной интенсивности. б) Измерение времени, протекающего до исчезновения ощущения. в) Определение числа дифференциально-пороговых шагов, необходимых для увеличения стимула от абсолютного порога до той интенсивности, при которой оценивается ощущение.
г) Оценка отношения интенсивностей эталонного ощущения и того, которое должно быль измерено. В 1ЛО. Для измерения светового ощущения в ответ на предъявление яркого пятна могла быть применена следующая процедура: сначала интенсивность точечного источника света увеличили за Я,. = 3 дифференциально-пороговых шага, а затем плошадь источника света увеличили за А1„ = 4 дифференциально-пороговых шага.
Сколько дифференциально-пороговых шагов потребуется для достижения той же интенсивности ощущения, если яркость и плошадь увеличить одновременно начиная от абсолютного порога? Если применить его к случаю давления на кожу, это правило будет означать, что как бы ни менялась величина стимула, дифференциальный порог всегда будет составлять 3% от исходного уровня. Если принять, что правило Вебера справедливо всегда, можно сделать заключение, что реакция на стимул пропорциональна логарифму амплитуды стимула.
Это соотношение называют законом Вебера — Фехнера и часто ссылаются на него как на «основной закон психофизики». Однако этот «закон» справедлив только в ограниченном диапазоне интенсивности и применим не ко всем модалъностям. Другое соотношение -уже упоминавшаяся степенная функция Стивенса Г = =)с(5 — 5»)" — имеет гораздо более широкую область применения.
Давайте проиллюстрируем эту разницу примером из области зрения. Реакции клеток зрительной коры могут быль описаны функцией Стивенса в диапазоне яркостей 1: 10000 (см. рис. 1-7), тогда как закон Вебера — Фехнера вьщерживается с хорошим приближением лишь для среднего диапазона яркостей, соответствующего отношению интенсивностей 1: 100. !.
Общая ггнгорния физиология, нгихнфюина 31 30 Дяг. Дудел 1.4. Пространственные, временные и эмоциональные аспекты ощущения Пространственная размерность ощущения. Ощущения имеют не только размерности качества и количества, которые обсуждались до снх пор, но также н размерности пространства и времени. Рассмотрим сначала пространственную размерность. Наши ощущения относятся к окружающему нас пространству; мы воспринимаем стимулы, идущие из определенных мест, как объекты, имеющие разную протяженность и находящиеся на разных расстояниях от нас.
Эти параметры ощущений можно определить путем измерения. Так, например, ворог лрослгранстввнного рдзрешения измеряется как минимальное расстояние между двумя источниками стимула, при котором они еще могут восприниматься как отдельные. На рис. 3-3 показаны результаты такого эксперимента, в котором на кожу помещали два острия иглы. Другим примером может служить эксперимент, результаты которого представлены на рис. 1-8 (абсцисса; здесь переменной является площадь, на которую оказывали давление) и в котором измерение размера или протяженности стимула производили путем подсчета дифференциально-пороговых шагов. Из этого эксперимента уже стало ясно, что впечатление интенсивности сенсорного стимула усиливается при увеличении площади, на которую данный стимул действуе~. Это подразумевае~, что ощущения, вызываемые различными элементами внутри стимулируемой площади, хотя бы частично суммирунгтся.
В определенных диапазонах некоторых модальностей эта суммация подчиняется теореме Пифагора [1-3], и, таким образом, она не является линейной суммацией для надпороговых стимулов — удвоение площади стимула не увеличивает ощущение вдвое по сравнению с исходной интенсивностью. Вместе с тем, в случае пороговых стимулов суммация может быть линейной. Когда стимулом является источник света, произведение пороговой интенсивности стимула на освещаемую площадь есть величина постоянная; (1-53 1з-А = сопв1. Так, если пороговая интенсивность света равняется 20 при плошади освещаемой поверхности 1 (в произвольных единицах), то увеличение плошади до 1О буде~ сопровождаться снижением пороговой интенсивности света до 2.
Заметим, что [1-53 справедливо только для малых участков поля зрения; после превышения некоторой критической плошади пороговая интенсивность становится не зависящей от площади стимула. Соотношения, подобные [1-51, равно справедливы и для других модальностей. Приблизительно линейная пространственная суммация пороговых стимулов составляет основу для обнаружения крупных объектов при слабом освещении. В сильно затемненной комнате положение стрелок еще удается разглядеть на будильнике с большим циферблатом, но не на ручных часах. До сих пор мы занимались зависимостью величины ощущения от пространственной протяженности одного стимула.
Более интересным аспектом является то, как на восприятие влияет второй стимул, пространственно отделенный от первого. Тут появляются эффекты облегчения и торможения, которые удобнее всего описать на примере явлений, связанных с контрастом. Контраст. Термин «контраст» в применении к зрительному восприятию означает отношение яркостей смежных частей рассматриваемой картины -например, отношение яркости темного буфета к яркости светлой стены, у которой он стоит.
Аналогичным образом контраст можно определить и для других ощущений (например, громкость речи оратора по отношению к фоновому шуму). Только при наличии достаточно~о контраста объекты настолько выделяются на фоне, что их можно обнаружить. Когда различия в яркости между частями зрительной картины слишком малы, образы становятся туманными и нечеткими, и в случае экрана телевизора приходится использовать электронные усилители, чтобы ус или ~ ь кон ~ раст.
Общим свойством сенсорного восприятия является то, что имеет место усиление контраста. Когда мы смотрим на любую сравнительно большую темную область на светлом фоне, края темной зоны кажутся темнее, чем ее середина, а вокруг темного объекта имеется узкая полоска фона, которая кажется ярче окружения (см.
такхсе рис. 4-11). Усиление контраста такого рода можно продемонстрировать количественно. В эксперименте, к которому относится рис. 1-9, испытуемый рассматривал поверхность, где темная область слева соседствовала со сне~пой областью справа; объективное распределение яркостей, измеренное физическим устройством, показано черной линией. Красной линией изображено субьективно ощущаемое распределение яркостей. Для его определения испытуемого инструкгировали устанавливать яркость эталона на уровне, субъективно ощущаемом как равный по яркости различным областям переходной зоны в рассматриваемом образце.
Субъективные изменения яркости намного резче, чем объективно измеряемые перепады. Кроме того, субъективно край темной зоны кажется темнее. Таким образом, субъективное усиление контраста легко измерить. Тот факт, что сразу слева от края на рис. 1-9 ощущаемая яркость намного меньше, чем внутри темной площади, указывает на существование торможения; светлая зона справа уменьшает субъективную яркость смежной темной области.
Таким образом, интенсивный световой стимул не только ведет к ощущению большой интенсивности, но и снижает илн тормозит ощущение света в соседних частях картины. Увеличенная яркость сразу справа от границы на рис. 1-9 также определяется этим механизмом торможения в смежных областях. Внутри однородной яркой зоны соседние яркие части картины взаимно тормозят друг друга, тогда как на границе яркой зоны часть торможения от смежных (более темных) частей исключается; по этой причине ощущение оказывается относительно красторможенным». Заметная тормозная функция 32 Дж.,Дуда,у 33 ид м 1ОО л 1ОО Б а а н н 2 н 1О 3 н и О во д ео а а а. гс 1 оо 40 20 — 20 — 1О 0 у 1О ь20 уэо Ууяаяме м нуум Расстояние Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
