Закон Вебера - Фехнера в психологии устанавливает количественную связь между физическими характеристиками стимула и вызванным этим стимулом ощущением. Этот фундаментальный принцип психофизики позволяет нам лучше понять особенности человеческого восприятия и спрогнозировать реакцию на те или иные раздражители. Рассмотрим подробнее историю открытия закона Вебера - Фехнера и его проявления в повседневной жизни.
История открытия закона Вебера - Фехнера
Закон Вебера - Фехнера объединяет в себе результаты работ двух ученых XIX века - Эрнста Генриха Вебера и Густава Теодора Фехнера.
В 1830-х годах немецкий физиолог Э.Х. Вебер провел серию экспериментов по оценке разницы весов. Испытуемому с закрытыми глазами последовательно давали в руку гири разного веса, и он должен был сказать, когда почувствует, что вес изменился. Вебер обнаружил, что для того, чтобы ощутить разницу, вес должен отличаться не на какую-то фиксированную величину, а на определенную долю от исходного веса. Например, если первоначальный вес составлял 1 кг, то разница должна была составлять не менее 30 грамм. А если изначальный вес был 10 кг, то разница должна была уже составлять около 300 грамм.
Отношение минимального приращения силы раздражителя, впервые вызывающего новые ощущения, к исходной величине раздражителя есть величина постоянная.
Этот результат Вебера показал, что человек реагирует не на абсолютные, а на относительные изменения стимула. Это наблюдение вошло в психофизику как закон Вебера.
В 1850-1860-х годах немецкий физик Г.Т. Фехнер на основе работ Вебера сформулировал математическую зависимость между силой раздражителя и вызываемым им ощущением. Согласно Фехнеру, ощущение прямо пропорционально логарифму силы стимула. Этот результат вошел в науку как закон Фехнера:
S = k * log(R),
где S - сила ощущения, R - сила раздражителя, k - коэффициент пропорциональности.
Таким образом, работы Вебера и Фехнера позволили установить количественную зависимость между физическим стимулом и порождаемым им психическим ощущением. Этот результат стал фундаментальной основой психофизики.
В настоящее время в научной литературе нет единого мнения о правомерности объединения законов Вебера и Фехнера под общим названием "закон Вебера - Фехнера". Одни авторы считают, что закон Вебера и закон Фехнера - это разные вещи, и их не следует отождествлять. Другие полагают, что оба закона в совокупности описывают одно и то же явление, и потому могут именоваться общим названием.
Суть закона Вебера - Фехнера
Рассмотрим подробнее формулировки и смысл законов Вебера и Фехнера.
Закон Вебера гласит, что для того, чтобы человек заметил разницу между двумя стимулами, относительное, а не абсолютное изменение стимула должно оставаться постоянным. Например, если для гири весом 1 кг заметным изменением веса было 30 грамм, то для гири в 10 кг заметной будет разница не в 30 грамм, а в 300 грамм. То есть отношение ΔR/R должно оставаться постоянной величиной (Фракция Вебера).
Закон Фехнера устанавливает количественную связь между силой раздражителя R и вызываемым им ощущением S: S = k * log(R). Это означает, что рост интенсивности ощущения идет медленнее, чем рост интенсивности стимула: если стимул удваивается, то ощущение возрастает лишь на некоторую постоянную величину.
Так, при увеличении яркости света в геометрической прогрессии (1, 2, 4, 8...) яркость субъективно будет расти в арифметической прогрессии (1, 2, 3, 4...). А если к люстре добавлять одинаковое число лампочек, то эффект будет все меньше - яркость как бы "замедляется".
Аналогично, чтобы усилить громкость звука в два раза, мощность звука нужно увеличить в 10 раз. Этим обусловлен логарифмический характер шкалы громкости в децибелах.
Закон Вебера - Фехнера таким образом устанавливает фундаментальный принцип: человек воспринимает не абсолютные значения стимулов, а относительные изменения, причем эта зависимость носит логарифмический характер.
Проявления закона Вебера - Фехнера в повседневной жизни
Закон Вебера - Фехнера проявляется во многих аспектах нашей повседневной жизни. Рассмотрим несколько примеров.
Взвешивание предметов
Когда мы берем в руки предмет, то не абсолютный вес имеет значение, а то, насколько этот вес отличается от веса предметов, к которым мы привыкли. Согласно закону Вебера, разница должна составлять около 3% от исходного веса, чтобы мы ее заметили. Поэтому, если поднимаем гантель 10 кг, то почувствуем разницу только при 300 граммах, а не при 30 граммах.
Яркость света
Мы не чувствуем абсолютную яркость света, а отмечаем ее изменения. Поэтому добавление одинакового числа лампочек к люстре дает все меньший эффект роста яркости. А вот удвоение числа лампочек воспринимается как равномерное увеличение яркости.
Цены в магазине
При выборе товаров в магазине люди часто реагируют не на абсолютную сумму скидки, а на ее процент. Скидка 100 рублей на товар за 1000 не произведет впечатления, а вот скидка 10% запомнится. То есть воспринимается относительное изменение цены, как и предсказывает закон Вебера.
Проявления закона Вебера - Фехнера в повседневной жизни: рост заработной платы
Согласно закону Вебера - Фехнера, люди быстро привыкают к текущему уровню дохода. Поэтому для поддержания мотивации сотрудников компаниям нужно предлагать относительный, а не абсолютный рост зарплаты. Например, повышение на 5% будет лучше воспринято, чем прибавка тех же денег в абсолютном выражении.
Течение времени
В нашем восприятии время течет не равномерно. Когда мы заняты интересным делом, время летит незаметно. А в состоянии ожидания оно тянется мучительно медленно. Закон Вебера - Фехнера объясняет это тем, что мы ощущаем не абсолютное время, а его изменения.
Эффект привыкания
Согласно закону Вебера - Фехнера, мы быстро адаптируемся к стимулам и перестаем замечать постоянные раздражители. Этим объясняется эффект привыкания к запахам, шуму, даже болевым ощущениям. Наши рецепторы реагируют в основном на изменения сигнала.
Восприятие больших чисел
Большие числа мы воспринимаем приблизительно, в логарифмическом масштабе. Разница между 1 миллионом и 2 миллионами кажется для нас меньшей, чем между 10 и 20, хотя абсолютное отличие там одно и то же. Закон Вебера - Фехнера в психологии это подтверждает.
Ограничения закона Вебера - Фехнера
Несмотря на широкую область применимости, закон Вебера - Фехнера имеет некоторые ограничения. Рассмотрим их далее.
Применимость в узком диапазоне
Впервые закон Вебера - Фехнера был сформулирован для ощущений средней интенсивности. При очень слабых или очень сильных стимулах он может не выполняться. Например, при тихих звуках наблюдается "ближний промах".
Различия для разных органов чувств
Закон Вебера - Фехнера по-разному проявляется для зрения, слуха, осязания. Каждый рецептор имеет свои особенности восприятия. Поэтому единого описания не существует.
Индивидуальные различия людей
Порог чувствительности и точность различения стимулов у всех людей разная. Поэтому коэффициенты в формуле Вебера - Фехнера будут меняться.
Таким образом, несмотря на достаточно универсальный характер, закон Вебера - Фехнера кратко не способен полностью описать все аспекты восприятия.
Рассмотрим различные способы математической записи закона Вебера - Фехнера.
Классическая формула Фехнера
В классическом виде формула Вебера - Фехнера имеет следующий вид:
S = k * log(R).
Здесь S - интенсивность ощущения, R - интенсивность стимула, k - коэффициент пропорциональности.
Дифференциальная форма
Дифференциальная форма записи, выражающая относительный характер ощущений:
ΔS/S = k * ΔR/R,
где ΔS - приращение ощущения, ΔR - приращение стимула.
Логарифмическая форма
Логарифмическая форма записи:
S = a * log(R) + b.
Здесь добавлены коэффициенты a и b для большей универсальности.
Таким образом, формула Вебера - Фехнера может принимать различный математический вид в зависимости от целей исследования.
