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视觉的心理物理实验方法 1 心理物理学的诞生 费希纳（G. T. Fechner）是德国心理学家，为公认的心理物理学的奠基人。他在德国生理学家韦伯研究的基础上，假设最小可觉差是感觉单位，经过许多实验和推导，得出感觉与刺激的对数成比例的公式：S=Klog R(S代表感觉，R代表刺激，K系常数)。他发表了著名的《心理物理学纲要》。费希纳的公式引起种种怀疑和争论。经过多年研究，他又于1882年发表《心理物理学要义》一书，竭力为他的心理物理学辨护。 2心理物理学的发展 2.1 古典心理物理学 2.1.1对数定律 但是，费希纳的对数定律曾受到各方面的批评和质疑。由于费希纳再推导公式的过程中应用了微积分，同时提出丁两个假设，也引起了许多不必要的书记争论。这些批评和争沦，概括起来主要有：有些心理学家认为每个感觉是完整的，是不能分解成部分的，刺激可直按测量，而感觉则否，感觉须根据刺激及感受性，作间接的测量；韦伯定律并不是到处都适用的，当刺激强度很低时就偏离了⊿R和R之间的简单的比例。费希纳是以韦伯定律为出发点的，韦伯定律的局限性势必给费希纳定律带来同样的局限性。并且最小可觉差的主观量是否相等也存在疑问。 2.1.2 心理物理学的三种基本方法----古典心理物理法 (the method of just noticeable differences)，后称极限法(the method of limits)；②正误法(the method of right and wrong cases)，后称常定刺激法，或仅称常定法(th e constant method)；③平均误差法(the method of average error)，后称调整法(the method of adjustment)和复制法(the method of reproduction)。这些方法都伴有实验的手续和数学的处理，而且各具有其特殊的形式。常定法因缪勒和乌尔班而有更进一步的发展。最近，调整法显示了胜过其他方法的优越性。 2.1.3 内部心理物理学 费希纳以为内部心理物理学有别于外部的心理物理学。他说，外部心理物理学讨论心理现象和刺激之间的关系，实际的实验隶属于外部心理物埋学；但是内部心理物理学是心理现象与对心理现象最直接的兴奋之间的关系。 费希纳所称的韦伯律乃是以觉阈为基础。因为假设S＝KlogR，那么S＝0时，R便为一个有限量。因此赫尔巴特的意识阈，只是韦伯律的一个系论。在事实上，费希纳将觉阈和注意联系起来，就更与赫尔巴特互相符合了；意识苦已为他种感觉所占领，则新感觉若没有战胜那“混合的觉阈”(the“mixture limens”)就不能插足进去了。 2.1.4负感觉 1）绘成对数的曲线，表示“韦伯律”中S和R的关系。这个函数要求：S＝0的时候，R＝r，r就是觉阈，因此，R的阈下值，就有负的感觉，因为在理论上，R＝0的时候，S是负的而无限的。费希纳相信“以负的数量表示无意识的心理的价值，那便为心理物理学的一个基本点”。 负感觉=—S 正感觉=+S 图（1）负感觉示意图 费希纳建立了心理物理学，试图在物理刺激和心理感觉之间寻求数量化的关系，这对于心理科学的独立和发展的作用是不可抹杀的。 古典的心理物理学在它在测量感觉阈限和阈上感觉时，没有能够考虑人的情绪、动机、欲望、生活经历等因素的影响，其实验条件也与实际生活情景相差甚远，因此所得结果难于说明现实生活中人的感知能力。尽管古典心理物理学也曾在一定程度上注意到了某些这类因素的影响，并且采取了一些补救措施，但是，这些措施只能使影响阈限估计的一些因素保持恒定，并不能把被试的反应偏好和辨别力区分开来。正是为了克服古典心理物理学的这一严重的缺陷，才促使信号觉察论引入了心理学研究之中。因此，随着心理物理学的不断完善和发展，形成了新的幂定律、信号检测论等现代心理物理学。 2.2 现代心理物理学 (感受性)和他们作出判断时的倾向性(反应标准)区别开来。也就是说，经典的阈限测量没有考虑许多非感觉变量对被试的影响。而现代心理物理学从对阈限概念的不同理解出发，将把被试的辨别力和他的反应倾向的感觉阈限值分开处理，这是现代心理物理学对阈限概念和感觉理论的新发展。 由于现代科学，特别是控制论、信息论和系统论不仅对心理学理论带来的巨大影响，而且也对心理研究方法带来了新的突破。这些变化不仅明显的表现在对阈限溉念的理解上，而且你也反映在心理物理学所研究的课题上。现代心理物理学中将古典问题进行新的归类，把古典心理物理学的一些问题组织到那些感觉能力和反应倾向的范畴内。 2.2.1 史蒂文斯定律 即心理量S是物理量I的幂函数。这里，b是由量表单位决定的常数，a是由感觉道和刺激强度决定的幂指数。幂函数的指数值决定着按此公式所画曲线的形状。例如，如果