Закон С.С. Стивенса

Г. Фехнер использовал косвенный метод шкалирования ощущений. После него был предложен и прямой метод шкалирования. Впервые его применил бельгийский психолог Плато (1872). Он просил испытуемых расположить между черным и белым цветами серию серых тонов так, чтобы они были разделены субъективно равными интервалами. Оказалось, что величина каждого последующего интервала равна величине предыдущего, возведенной в некоторую степень. Отсюда был сделан вывод, величина ощущений представляет собой степенную функцию от величины раздражителя.

Американский ученый С. Стивенс в 1956 году использовал другую разновидность этого метода. Он исходил из предположения о том, что для ощущений, или сенсорного пространства, характерно то же отношение, что и для пространства стимулов. Данная закономерность может быть представлена следующим математическим выражением:

где Е — первичное ощущения, А£ — минимальное изменение ощущения, которое возникает при изменении воздействующего стимула на минимальную величину, заметную для человека. Таким образом, из данного математического выражения следует, что соотношение между минимально возможном изменение наших ощущений и первичным ощущением есть величина постоянная — К. А если это так, то соотношение между пространством стимулов и сенсорным пространством (нашими ощущениями) может быть представлено следующим уравнением:

Данное уравнение получило название закона Стивенса. Решение этого уравнения выражается следующей формулой:

S = KxRⁿ,

где S — сила ощущений, К — константа, определяемая избранной единицей измерения, п — показатель, зависящий от модальности ощущений и изменяющийся в пределах от 0,3 для ощущения громкости до 3,5 для ощущения, получаемого от удара электрическим током, R — значение воздействующего раздражителя.

Американские ученые Р. и Б. Тетсунян попытались математически объяснить смысл степени п. В результате они пришли к выводу, что значение степени п для каждой модальности (т. е. для каждого органа чувств) определяет соотношение между диапазоном ощущений и диапазоном воспринимаемых стимулов.Наблюдатель должен был изменять параметры раздражителя таким образом, чтобы получить 1/2, 1/5 или какую – либо другую часть яркости, громкости, насыщенности и т.п. эталона. Исследования в этом направлении привели к построению степенных психофизиологических шкал для десятков модальностей и качеств ощущений.

Зависимость степенного вида между силой ощущения и силой раздражителя получило название «закон Стивенса»:

S = К • (I – I₀)ⁿ,

где: S - сила ощущения

I – интенсивность раздражителя

I₀ – нижний абсолютный порог чувствительности

К и n– константы

n зависит от модальности и качества ощущений. n < 1 при восприятии яркости, n = 1 при восприятии длины прямых отрезков, n > 1 при восприятии силы электрического удара.