Psychofyzika

Psychofyzika vznikla ve druhé polovině 19. století v Německu. Tento vědní obor byl předchůdcem samostatné psychologie. Jde o exaktní vědu, která se snaží zkoumat vzájemné vztahy mezi fyzikálním a psychickým světem. [1]

Předmětem zkoumání byly počitky, které jsou charakterizovány obsahem, intenzitou a dobou trvání, tím se psychofyzika zasloužila o objev absolutních a rozdílových smyslových prahů.[2]

Nejvýznamnějšími představiteli psychofyziky na evropském kontinentu byli Ernst Heidrich Weber a Gustav Theodor Fechner, na které v USA navázal zkoumáním psychofyzických zákonů Stanley Smith Stevens.[3] Významnou událostí bylo vydání Fechnerovy knihy Elementy psychofyziky (Elemente der Psychophysic) roku 1860. [1].

Hlavní procesy psychofyziky

Detekce – rozhodnutí o přítomnosti či nepřítomnosti podnětu.

Identifikace – znovupoznání podnět|podnětu, jestli se už v minulosti vyskytl a uchoval se v paměti.

Diskriminace – rozlišování podnětů a porovnávání podnětu podle škály větší/menší a s tím spojené škálování, které porovnává a klasifikuje podněty podle intenzity.[4]

Psychofyzické zákony

Weberův zákon

Rozlišení dvou podnětů závisí na velikosti základního podnětu. Vycházel z experimentu s intenzitou světla, při kterém zjistil, že když intenzita prvního světla, byla vysoká, musel být i přírůstek větší, než když byla intenzita úvodního světla menší. Weberův zákon zní:

k =ΔI / I

Kde k je Weberova konstanta, I intenzita podnětu a ΔI přírůstek podnětu. Weberův zákon říká, že čím menší je hodnota konstanty, tím je potřeba menšího přírůstku, aby smyslový orgán zaregistroval změnu intenzity podnětu.[5]

Podnět Weberova konstatnta
Frekvence zvuku 0,003
Intenzita zvuku 0,15
Intenzita světla 0,01
Koncentrace pachového podnětu 0,07
Koncentrace chuťového podnětu 0,20
Intenzita tlakového podnětu 0,14
[6]
Porovnání křivky Weberova a Fechnerova zákona

Weberův-Fechnerův zákon

Tento zákon ukazuje, že při přírůstku intenzity podnětu se subjektivní zvýšení zdá nižší než lze objektivně změřit. Neboli „vzrůstá-li intenzita podnětu řadou geometrickou, roste intenzita počitku řadou aritmetickou“ (Plháková, 2011, p. 103). Tento zákon zní:

P = k * log I

Kde P značí intenzitu počitku, k Weberovu konstantu a I intenzitu podnětu.[7]


Mocninový zákon

Stevens využíval při svých experimentech metodu přímého odhadu a zformuloval mocninový zákon, který zní:

P = k * In

Kde P značí intenzitu počitku, I intenzitu podnětu, k je arbitrární konstanta určující jednotky škálování a n je exponent, který udává, zda je podnět podhodnocen či nadhodnocen. Nabývá-li n 1, pak se odhad a skutečná hodnota podnětu neliší, a tudíž je odhad přesný.[2]

Metody

Metoda přizpůsobení

Ve Fechnerově terminologii se nazývá metodou průměrné chyby.

Nejjednodušší způsob pro určení prahového podnětu. Jedinec si upravuje sílu podnětu, dokud podnět nezaregistruje nebo nevznikne bolest, tím se zjišťuje absolutní podnětový práh. Při měření rozdílového prahu se porovnává standardní podnět s minimálně odlišným.[8]

Metoda konstantního podnětu

Jedinci jsou prezentovány podněty okolo prahové hodnoty a úkolem je ohlásit, zda stimul byl detekován či nikoliv při zkoumání absolutního prahu nebo zda se liší od základního podnětu při zjišťování rozdílového prahu.[8].

Metoda minimálních změn – limitů

Jedinci se prezentují podněty vysoko nad prahem nebo velice hluboko pod podnětovým prahem. S postupným snižováním se intenzita podnětu mění z velmi vysoké až na hranici uvědomění, tímto se zjišťují sestupné limity.

Vzestupné limity začínají hluboko pod prahem a pomalu se zvyšuje jejich intenzita až na hranici poznání. Limity jsou využívány k odhadu podnětových prahů.[9]

Metoda ano-ne

Jedinci jsou prezentovány nebo nereprezentovány podněty a jeho úkolem je odpovídat zda zaregistroval podnět či ne. Celý test se skládá z částí, kde není přítomen podnět, nazývané prázdnými zkouškami, a částmi s podnětem, které se nazývají signálními zkouškami. Podle poměru odpovědí se zjišťuje pravděpodobnost zpozorování podnětu v signálních zkouškách a pravděpodobnost falešného posudku v prázdných zkouškách.[10]

Metoda posuzování

Jedinec má posoudit, jaká byla pravděpodobnost podání podnětu v proběhlé zkoušce. V experimentu se střídají prázdné a signální zkoušky a jedinec je posuzuje podle stupnice od 1,0 do 0,0.[10].

Metoda nucené volby

Probandovi je prezentováno několik intervalů a ten má za úkol rozhodnout, ve kterém intervalu se objevil zkoumaný podnět.[10].

Mocninový zákon - tři druhy podnětů

Metoda přímého odhadu

Stevens experimentoval s metodou přímého odhadu, kde je jedinci promítnut standardní podnět, podle kterého se určují ostatní podněty. Pokud je následující podnět jasnější, připíše mu větší číslo než standardnímu, méně jasnějšímu nižší číslo. U některých stimulů je odhad velmi přesný, ale například u elektrických šoků se odhad od skutečnosti velmi liší. I malé zvýšení intenzity šoku je pociťováno několikanásobně silněji.[2].

Podnětové prahy

Pojem práh použil poprvé Johann Friedrich Herbart roku 1824, který ho definoval jako hranici mezi světem poznání a světem nepoznatelného. Herbartovo pojetí prahu bylo spekulativní a své myšlenky se nepokusil experimentem prokázat. Až Fechner v roce 1860 soustavně experimentoval s pojmem práh.[10].

Definice pojmu

V odborné literatuře se vymezují ve dvou významech

Teoretický význam – Spočívá v odhalení významu naměřené hodnoty a v interpretaci získaného výsledku.

Operační význam – Výsledkem experimentu je nějaká empirická hodnota, kterou jsme dostali v rámci měření podle jasně daných pravidel. Tato hodnota nemůže být vyvratitelná a používá se jako ukazatel určitého senzorického systému. [10].

Etapy měření prahu

Proces měření prahů rozdělil Fechner na 4 etapy

  • 1. etapa – podráždění (fyzikální proces)
  • 2. etapa – vzruch (fyziologický proces)
  • 3. etapa – pocit (psychický proces)
  • 4. etapa – úsudek (logický proces)

Psychologický práh vzniká průchodem mezi druhou a třetí etapou. Fechner přišel s hypotézou, že pokud je tento práh hodnota, která rozděluje podněty na vnímatelné a na nevnímatelné, můžeme tuto hodnotu zkoumat jako bod vzniku pocitu a při dalších měření ji používat jako hodnotu počáteční.[10].

Rozdílový práh

Weber se soustavně zabýval hmatem, experimentoval převážně s citlivostí kůže. Při svém experimentu hledat nejmenší rozlišitelný rozdíl mezi dvěma podněty, které se dají ještě rozeznat jako dva body a nesplynou v jeden.[11] Svůj výzkum poté rozšířil na studium vah, kde opět porovnával dvě váhy, a zkoumal, jaký rozdíl se dá ještě postřehnout jako dvě různé hmotnosti. U lehkých vah lidé vnímali i malé rozdíly, zatímco u větších musel být rozdíl větší, aby se dal postřehnou rozdíl mezi dvěma hmotnosti.[12]

Asolutní práh

Prahová křivka slyšení

Nejmenší absolutní práh

Minimální velikost podnětu, který se dá detekovat a člověk ho dokáže vnímat. Při experimentu jsou předkládány hodnoty okolo podnětového prahu a člověk má za úkol říci ,,ano“, pokud zaznamenal podnět. Poměr souhlasných odpovědí stoupá s rostoucí intenzitou podnětů. Nejmenší absolutní práh je definován, jestliže byl podnět zaznamenán v 50 % pokusů.[9].

Největší absolutní práh

Horní podnětový práh je nejvyšší intenzita podnětu, na kterou člověk reaguje specificky. Pokud zvyšujeme intenzitu není reakce žádná nebo orgán reaguje nespecificky, vznikem bolesti.[5].


Odkazy

Reference

  1. 1,0 1,1 psychophysics. (2014). In Encyclopædia Britannica. Retrieved from http://www.britannica.com/EBchecked/topic/481801/psychophysics
  2. 2,0 2,1 2,2 Plháková Alena. (2006). Dějiny psychologie. (Vyd. 1., 328 s.) Praha: Grada.
  3. Psychophysics - Wikipedia, the free encyclopedia. (2001-). Wikipedia: the free encyclopedia [online]. Retrieved from: http://en.wikipedia.org/wiki/psychophysics
  4. Perception Lecture Notes: Psychophysics. (2006). Retrieved from: http://www.cns.nyu.edu/~david/courses/perception/lecturenotes/psychophysics/psychophysics.html
  5. 5,0 5,1 Plhákova Alena. (2011). Učebnice obecné psychologie. (1., p. 472). Praha: Academia.
  6. Rezková Zdeňka. (2006). Zahrady pro zrakově postižené. (p. 69). Brno.
  7. ***Weber - Fechnerův psychofyzikální zákon. (2006 - 2014). Retrieved from: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/210-weber-fechneruv-psychofyzikalni-zakon
  8. 8,0 8,1 Ehrenstein, W., & Ehrenstein, A. (1999). Psychophysical Methods. Modern Techniques in Neuroscience Research, pp. 1211-1241. DOI: 10.1007/978-3-642-58552-4_43. Retrieved from: http://www.uni-leipzig.de/~isp/isp/history/texts/PSYPHY-M.PDF
  9. 9,0 9,1 Kalloniatis, M., & Luu, C.. (2014). Psychophysics of Vision by Michael Kalloniatis and Charles Luu. [online]. Retrieved from: http://webvision.med.utah.edu/book/part-viii-gabac-receptors/psychophysics-of-vision/
  10. 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 Bardin, K. (1981). Problémy prahov citlivosti a psychofyzické metódy. (1. vyd., 383 s.) Bratislava: Slovenské pedagogické nakladateľstvo.
  11. Hoskovec, J. (1992). Tajemství experimentální psychologie. (Vyd. 1., 166 p.) Praha: Academia.
  12. Hunt, M. (1992). Dějiny psychologie. (Vyd. 2., 166 p.) Praha: Portál.

Použité obrázky

Použitá literatura

  • Plháková Alena. (2006). Dějiny psychologie. (Vyd. 1., 328 s.) Praha: Grada.
  • Plhákova Alena. (2011). Učebnice obecné psychologie. (1., p. 472). Praha: Academia.
  • Bardin, K. (1981). Problémy prahov citlivosti a psychofyzické metódy. (1. vyd., 383 s.) Bratislava: Slovenské pedagogické nakladateľstvo.
  • Hoskovec, J. (1992). Tajemství experimentální psychologie. (Vyd. 1., 166 p.) Praha: Academia.

Doporučená literatura

  • Melka, A. (2005). Základy experimentální psychoakustiky. (1. vyd., 327 s.) Praha: Akademie múzických umění v Praze.
  • Boroš, J. (1986). Experimentálna psychológia: vysokoškolská učebnica. (1. vyd., 209 s.) Bratislava: Slovenské pedagogické nakladateľstvo.
  • Lu, Z., & Dosher, B. (2013) Visual psychophysics: from laboratory to theory. (xii, 450 s.) Cambridge, Massachusetts: The MIT Press.

Klíčová slova

Weberův zákon, Weberův-Fechnerův zákon, mocninový zákon, Weberovy konstamty, absolutní smyslový práh, rozdílový smyslový práh