Legea Weber-Fechner

Legea lui Weber-Fechner ( 1860 ) a fost una dintre primele încercări de a descrie relația dintre intervalul fizic al unui stimul și percepția umană a intensității stimulului respectiv.

Relația dintre un stimul și percepția pe care o avem despre el a fost studiată inițial de Ernst Heinrich Weber ( 1795 - 1878 ) și a fost ulterior elaborată sub forma unui model teoretic de Gustav Theodor Fechner ( 1801 - 1887 ); aceste studii au reprezentat primul fundament al psihofizicii , care a fost, la rândul său, câmpul pionier al psihologiei experimentale în curs de naștere (în special a perceptologiei ).

Experimentul și legea lui Weber

Descoperirea relației dintre stimul și percepție a fost făcută de Weber în urma experimentului constând în creșterea greutății unui obiect susținut de un om cu o anumită cantitate. Percepția acestui stimul (creșterea în greutate) a fost cu atât mai puțin accentuată cu cât obiectul era mai greu. Cu alte cuvinte, adăugați 1 kg la un obiect greu de 5 kg a fost perceput diferit decât adăugarea a 1 kg unui obiect a cărui greutate este de 30 kg. Amploarea creșterii necesare pentru ca variația să fie percepută de subiect nu a fost constantă, dar constantă este, pentru fiecare sens (vedere, auz, atingere etc.), raportul $k$ ${\ displaystyle k}$ $k$ (numită „constanta lui Weber”) între $\Delta R$ ${\ displaystyle \ Delta R}$ ${\ displaystyle \ Delta R}$ (creșterea) e $R.$ ${\ displaystyle R}$ $R.$ (intensitatea la valoarea inițială). Weber a teoretizat, adică, că a existat o relație de proporționalitate directă între stimulul perceptiv și pragul diferențial (înțeles ca variația minimă perceptibilă, cunoscută ulterior ca diferență doar notabilă sau JND).

În formulă: $\Delta R=kR\,\!$ ${\ displaystyle \ Delta R = kR \, \!}$ ${\ displaystyle \ Delta R = kR \, \!}$

unde este $\Delta R$ ${\ displaystyle \ Delta R}$ ${\ displaystyle \ Delta R}$ este variația stimulului $R.$ ${\ displaystyle R}$ $R.$ Și $k$ ${\ displaystyle k}$ $k$ Termenul de proporționalitate al lui Weber (este un parametru statistic, nu strict constant). Se observă că relația dintre variația stimulului (pragul diferențial) și stimulul în sine este constantă:

${\frac {\Delta R}{R}}=k\,\!$ ${\ displaystyle {\ frac {\ Delta R} {R}} = k \, \!}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ Delta R} {R}} = k \, \!}$

Fiind $k$ ${\ displaystyle k}$ $k$ un parametru statistic, își asumă valori care variază în funcție de parametrul care face obiectul observației. De exemplu, în câmpul acustic, se pot distinge doi parametri de observare:

înălțimea tonului: $k=0.0023$ ${\ displaystyle k = 0,0023}$ ${\ displaystyle k = 0,0023}$
intensitatea sunetului: $k\approx 0.088$ ${\ displaystyle k \ approx 0,088}$ ${\ displaystyle k \ approx 0,088}$ pentru surse pure de 1kHz

Liniaritatea acestei variații s-a dovedit în curând a fi un punct de plecare important pentru Fechner în stabilirea unei legi neliniare dar logaritmice între variația stimulului și răspunsul senzorial al acestuia.

Descrierea teoretică a lui Fechner

Fenomenul conform căruia variația unui stimul este percepută într-o măsură mai mică atunci când intensitatea inițială a stimulului respectiv este mare poate fi descris prin următoarea ecuație diferențială:

\ dp=k{\frac {dS}{S}}

{\ displaystyle \ dp = k {\ frac {dS} {S}}}

{\ displaystyle \ dp = k {\ frac {dS} {S}}}

unde este $\ S$ ${\ displaystyle \ S}$ $\ S$ este intensitatea stimulului, $\ k$ ${\ displaystyle \ k}$ $\ k$ este un parametru dependent de unitatea de măsură a stimulului e $\ p$ ${\ displaystyle \ p}$ $\ p$ este intensitatea stimulului perceput efectiv. Se obține integrarea ambelor părți ale ecuației diferențiale

\ \int dp=k\int {\frac {dS}{S}}\to p=k\ln {S}+C

{\ displaystyle \ \ int dp = k \ int {\ frac {dS} {S}} \ to p = k \ ln {S} + C}

{\ displaystyle \ \ int dp = k \ int {\ frac {dS} {S}} \ to p = k \ ln {S} + C}

unde este $\ C$ ${\ displaystyle \ C}$ ${\ displaystyle \ C}$ este o constantă de integrare.

Este posibil să se determine starea inițială a stimulului, adică nivelul stimulului astfel încât percepția să fie nulă, prin poziționarea $\ p=0$ ${\ displaystyle \ p = 0}$ ${\ displaystyle \ p = 0}$ și astfel obținând:

\ C=-k\ln {S_{0}}

{\ displaystyle \ C = -k \ ln {S_ {0}}}

{\ displaystyle \ C = -k \ ln {S_ {0}}}

de aici și expresia formală a legii Weber-Fechner:

p=k\ln {\frac {S}{S_{0}}}.

{\ displaystyle p = k \ ln {\ frac {S} {S_ {0}}}.}

{\ displaystyle p = k \ ln {\ frac {S} {S_ {0}}}.}

Relația care leagă intensitatea stimulului de percepția pe care o avem despre el este deci de tip logaritmic. Adică percepția este proporțională (conform unui factor k) cu logaritmul stimulului.

Uneori este folosit pentru a poza $\ {S_{0}}=1$ ${\ displaystyle \ {S_ {0}} = 1}$ ${\ displaystyle \ {S_ {0}} = 1}$ și scrie legea Weber-Fechner ca.

\ p=k\ln S.

{\ displaystyle \ p = k \ ln S.}

{\ displaystyle \ p = k \ ln S.}

Aceasta corespunde considerării constantei de integrare zero ( $\ C=0$ ${\ displaystyle \ C = 0}$ ${\ displaystyle \ C = 0}$ ).

Domenii de studiu

În plus față de fizică și psihologie, legea Weber-Fechner a fost fundamentală în elaborarea conceptului economic de utilitate marginală descrescătoare, potrivit căruia creșterea utilității oferită de un bun este mai mică, deoarece cantitatea acelui bun este deținută într-o măsură mai mare.

Notă

Elemente conexe

Decibel
Prag perceptiv (legea puterii lui Stevens)
Metoda Feldenkrais

linkuri externe

( EN ) Legea lui Weber-Fechner , pe Enciclopedia Britanică , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul Neuroștiințe : Accesați intrările Wikipedia referitoare la neuroștiințe