Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вебера-Фехнера закон — логарифмическая зависимость силы ощущения (Е) от физической интенсивности раздражителя (Р): Е=klogP + c, где k и с — некоторые постоянные, определяемые данной сенсорной системой. Эта зависимость была выведена немецким психологом и физиологом Г.-Т. Фехнером на основе закона Вебера (см. Бугера-Вебера закон) и дополнительного предположения о субъективном равенстве едва заметных различий ощущений. Эмпирические исследования подтверждают данную зависимость лишь для среднего участка диапазона воспринимаемых значений раздражителя. В.-Ф. з. обычно противопоставляется закону Стивенса, согласно которому эта зависимость носит степенной, а не логарифмический характер. Обобщение обеих формул дано Ю.М. Забродиным.
Вебера — Фехнера закон-основной психофизический закон, определяет связь между интенсивностью ощущения и силой раздражения, действующего на какой-либо орган чувств. Основан на наблюдении немецкого физиолога Э. Вебера, который установил (1830—34), что воспринимается не абсолютный, а относительный прирост силы раздражителя (света, звука, груза, давящего на кожу, и т.п.):
Например, при исходной массе груза, давящего на кожу, 75 г человек ощущает увеличение его на 2,7 г, при исходной массе 150 г — прирост в 5,4 г. Немецкий физик Г. Фехнер (1858) математически обработал результаты исследований и вывел формулу: S = alnI + b (где S — интенсивность ощущения; I — сила раздражителя; а, b — постоянные). В. — Ф. з. сохраняется только при средних интенсивностях раздражителя, сильно искажаясь при пороговых или очень больших интенсивностях его.
Закон вебера-фехнера
Закон вебера-фехнера - логарифмическая зависимость силы ощущения Е от физической интенсивности раздражителя Р: Е = к log P + с, где k и с - некие постоянные, определяемые данной сенсорной системой. Зависимость была выведена немецким психологом и физиологом Г. Т. Фехнером на основе закона Бугера - Вебера и дополнительного предположения о субъективном равенстве едва заметных различий ощущений. Эмпирические исследования подтверждают эту зависимость лишь для средней части диапазона воспринимаемых значений раздражителя. Закону Вебера-Фехнера обычно противопоставляется закон Стивенса, .согласно которому эта зависимость носит степенной, а не логарифмический характер.
.3.2. Отклонения от закона Вебера- Фехнера
Постоянство дифференциального порога, лежащее в основе закона, соблюдается не всегда. Известно, что в сумерках, когда освещенности низки, яркости предметов различаются хуже, чем при средних освсщенностях, и порог, следовательно, возрастает. В условиях слишком больших яркостей объекты оказывают на глаз слепящее действие, и порог опять увеличивается.
Закон Вебера - Фехнера экспериментально изучался многими авторами. Наиболее известны работы Лаури (1929). Предшествующие исследователи сравнивали участки, заполнявшие все поле зрения. Так как рассматривалось влияние яркости, то средние значения ее в условиях опытов были различными. Между тем известно, что глаз приспосабливается (адаптируется) к изменению яркости снижением или возрастанием чувствительности. Следовательно, данные, полученные таким путем, относятся к разным состояниям органа зрения.
Для того чтобы исключить влияние условий наблюдения на чувствительность глаза, Лаурн изучал зависимость
,
расположив сравниваемые участки на фоне с постоянной в условиях данного опыта яркостью. Фон, на котором адаптировался глаз наблюдателя, занимал большую часть поля. Благодаря этому сравнение проводилось при неизменной чувствительности глаза. Кривые на рис. 3.7 выражают зависимости, полученные Лаури при двух значениях яркости поля - 34,3 (кривая А) и 318 кд*м-2 (кривая В). Для ориентировки укажем, что приблизительно такими яркостями обладает лист белой бумаги на письменном столе при свете лампы накаливания и при дневном свете (формула 2.14).
|
Рис. 3.7. Величины дифференциальных порогов по Лаури |
Рис. 3.8. Кривые контрастной чувствительности (А) и восприятия (В) по Мизу |
Из рисунка видно, что порог не остается постоянным. Однако в области средних яркостей обе кривые почти параллельны оси абсцисс. Следовательно, здесь закон Вебера - Фехнера весьма близок к соблюдению. Начало подчинения указанному закону зависит от уровня адаптации.
Миз воспользовался данными Лаури для в построения кривой восприятия - графика зависимости числа порогов светлоты от логарифмов яркости. По закону Вебера-Фехнера эта зависимость должна быть линейной. Отклонение ее от линейности должно свидетельствовать о нарушении рассматриваемого закона.
Методика Миза состоит в построении функции контрастной чувствительности и последующем ее графическом интегрировании. Контрастной чувствительностью S называется способность глаза к различению яркостей. Ее значение находится в обратной зависимости от дифференциального порога
Чем меньше порог, тем меньшая разница яркостей воспринимается как прирост светлоты и тем, следовательно, выше контрастная чувствительность глаза. Ту же мысль можно выразить иначе: чем большим числом порогов отвечает глаз на некоторое приращение яркости, тем выше его контрастная чувствительность.
3.3.2. Отклонения от закона Вебера- Фехнера
Но это значит, что отношение dW / dB есть некоторая, функция контрастной чувствительности S:
Отсюда следует, что светлота определяется выражением
На рис. 3.8 показаны кривые контрастной чувствительности глаза, полученные Мизом по данным Лаури (А), и результаты графического интегрирования функции контрастной чувствительности (В) - кривая восприятия
.
Точками отмечен уровень адаптации, при котором получена зависимость. На кривую восприятия наложена пунктирная прямая, выражающая закон Вебера - Фехнера.
Из графиков видно, что контрастная чувствительность глаза имеет максимум при яркости адаптации. На кривой восприятия есть лишь сравнительно небольшой участок, который можно считать совпадающим с прямой. При этом яркость адаптации находится в середине указанной области.
Различаемость разноярких полей определяется не только соотношением их яркости и уровнем адаптации глаза, а зависит еще от ряда факторов - характера поверхностей сравниваемых участков, их размеров, резкости границы между ними, состоянием наблюдателя и т. д. Закон Вебера - Фехнера, соблюдаемый в небольшом интервале яркостей, определяет соотношение между светлотой и яркостью в наиболее благоприятных условиях наблюдения и может быть нарушен вследствие влияния указанных факторов. Если, например, уменьшить резкость границы между сравниваемыми участками, порог возрастет.
Неточное соблюдение закона приводит, в частности, к тому, что шкала оптических плотностей, поля которой различаются постоянным значением D, кажется равноступенной лишь приблизительно.
Поиски более точного соотношения между светлотой и яркостью, чем описываемое рассмотренным законом, продолжаются. Однако все предложенные до сих пор зависимости близки к вебер-фехнеровской. В практике светлоту часто вычисляют по формуле Вышецкого:
Результаты расчета по 3.11 и 3.11, а довольно близки, особенно в области больших яркостей. Известны и другие формулы, их можно найти в специальной литературе.