Основные свойства и характеристики ощущений.

Все ощущения могут быть охарактеризованы с точки зрения их свойств. Причем свойства могут быть не только специфическими, но и общими для всех видов ощущений.

К основным свойствам ощущений относят:

1. Качество ощущений — это свойство, характеризующее основную информацию, отображаемую данным ощущением, отличающую его от других видов ощущений и варьирующую в пределах данного вида ощущений.

Следует иметь в виду, что весьма часто, когда говорят о качестве ощущений, имеют в виду модальность ощущений, поскольку именно модальность отражает основное качество соответствующего ощущения.

2. Интенсивность ощущений - количественная характеристика зависит от силы действующего раздражителя и функционального состояния рецептора, определяющего степень готовности рецептора выполнять свои функции.

3. Длительность ощущения — это временная характеристика возникшего ощущения. Она также определяется функциональным состоянием органа чувств, но главным образом — временем действия раздражителя и его интенсивностью. Следует отметить, что у ощущений существует так называемый латентный (скрытый) период. При воздействии раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а спустя некоторое время. Латентный период различных видов ощущений неодинаков. Для тактильных ощущений он составляет 130 мс, для болевых — 370 мс, а для вкусовых — 50 мс.

Ощущение не возникает одновременно с началом действия раздражителя и не исчезает одновременно с прекращением его действия. Эта инерция ощущений проявляется в так называемом последействии.

След от раздражителя остается в виде последовательного образа. Различают положительные и отрицательные последовательные образы.

Положительный последовательный образ соответствует первоначальному раздражению, состоит в сохранении следа раздражения того же качества, что и действующий раздражитель.

Отрицательный последовательный образ заключается в возникновении качества ощущения, противоположного качеству воздействовавшего раздражителя. Возникновение отрицательных последовательных образов объясняется уменьшением чувствитель­ности данного рецептора к определенному воздействию.

4. Пространственная локализация раздражителя. Анализ, осуществляемый рецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве.

Все свойства в той или иной степени отражают качественные характеристики ощущений. Важное значение имеют количественные параметры основных характеристик ощущений, иначе говоря, степень чувствительности. Различают два вида чувствительности:

1. Абсолютную чувствительность - способность ощущать слабые раздражители.

2. Чувствительность к различию - способность ощущать слабые различия между раздражителями.

Для того чтобы ощущение возникло, сила раздражения должнаиметь определенную величину.

Абсолютный порог ощущения - минимальная величина раздражителя, при котором впервые возникает ощущение.

Раздражители, сила действия кото­рых лежит ниже абсолютного порога ощущения, не дают ощущений, но это не значит, что они не оказывают никакого воздействия на организм.

Субсенсорная область (по Г. В. Гершуни) - зона воздействия раздражителей на организм, не вызывающих ощущений.

Начало изучению порогов ощущений было положено немецким физиком, психологом и философом Г. Т. Фехнером, который считал, что материальное и идеальное — это две стороны единого целого.

По Г. Т. Фехнеру процесс создания психическо­го образа может быть представлен следующей схемой:

Раздражение —> Возбуждение —> Ощущение —> Суждение (физика) (физиология) (психология) (логика).

Самым главным в идее Фехнера было то, что он впервые включил элементарные ощущения в круг интересов психологии.

По мнению Фехнера, искомая граница проходит там, где начинается ощущение, т. е. возникает первый психический процесс.

Нижний абсолютный порог (по Фехнеру) - величина стимула, при которой начинается ощущение.

Для определения этого порога Фехнер разработал методы, которые активно используются и в наше время. В основу методологии своих исследований Фехнер положил два утверждения, называемые первой и второй парадигмой классической психофизики:

1. Сенсорная система человека — это измерительный прибор, который соответствующим образом реагирует на воздействующие физические стимулы.

2. Психофизические характеристики у людей распределены по нормальному закону, т. е. случайным образом отличаются от какой-то средней величины, аналогично антропометрическим характеристикам.

Величина стимула, при которой изменяются ответы испытуемого, соответствует порогу исчезновения ощущения (Р₁). На втором этапе измерения в первом предъявлении испытуемому предлагают стимул, который он никак не может слышать. Затем на каждом шаге величина стимула возрастает до тех пор, пока ответы испытуемого перейдут от «нет» к «да» или «может быть, да». Это значение стимула соответствует порогу появления ощущения (Р₂). Возможны два случая:

Р₁ > Р₂ или Р₁ < Р₂.

Абсолютный порог (Stp) равен среднеарифметическому порогов появления и исчезновения:

Stp = (P₁ + P₂)/ 2

Верхний абсолютный порог — значение стимула, при котором он перестает восприниматься адекватно. Верхний абсолютный порог иногда называют болевым порогом, потому что при соответствующих ему величинах стимулов человек испытывает боль.

Абсолютные пороги — верхний и нижний — определяют границы доступного нашему восприятию окружающего мира. По аналогии с измерительным прибором абсолютные пороги определяют диапазон, в котором сенсорная система может измерять раздражители, но кроме этого диапазона работу прибора характеризует его точность, или чувствительность. Величина абсолютного порога характе­ризует абсолютную чувствительность.

Чем слабее раздражитель, вызывающий ощущение, тем выше чувствительность.

Абсолютная чувствительность численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. Если абсолютную чувствительность обозначить буквой Е, а величину абсолютного порога Р, то связь абсолютной чувствительности и абсолютного порога может быть выражена формулой:

E=1/P

Различные анализаторы обладают разной чувствительностью.

Абсолютная чувствительность анализатора в равной степени зависит как от нижнего, так и от верхнего порога ощущения. Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от разных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности действия раздражения и т. д.

Другая характеристика чувствительности — это чувствительность к различию. Ее еще называют относительной, или разностной, так как это чувствительность к изменению раздражителя. Для того чтобы ощутить прибавку к весу, необходимо добавить три-пять граммов. Таким образом, для того чтобы почувствовать минимальное различие в характеристиках воздействующего раздражителя, необходимо изменить силу его воздействия на определенную величину.

Порог различения - минимальное различие между раздражителями, которое дает едва заметное различие ощущений.

Еще в 1760 г. французский физик П. Бугер на материале световых ощущений установил очень важный факт, касающейся величины порогов различения: для того чтобы почувствовать изменение освещенности, необходимо изменить поток света на определенную величину.

В первой половине XIX в. немецкий ученый М. Вебер, исследуя ощущение тяжести, пришел к выводу, что, сравнивая объекты и наблюдая различия между ними, человек воспринимает не различия между объектами, а отношение различия к величине сравниваемых объектов. Чтобы заметить увеличение веса, надо к первоначальному грузу прибавить приблизительно 3% его массы. Дальнейшие исследования показали, что подобная закономерность существует и у других видов ощущений.

Порог различий ощущений определяется соотношением:

DI / I

DI — величина, на которую должен быть изменен исходный, уже породивший ощущение стимул, чтобы человек заметил, что он действительно изменился.

I - величина действующего стимула.

Таким образом, порог различения имеет постоянную относительную величину, т. е. всегда выражается в виде отношения, показывающего, какую часть первоначальной величины раздражителя надо прибавить к этому раздражению, чтобы получить едва заметное различие в ощущениях. Это положение было названо законом Бугера - Вебера. В математическом виде этот закон может быть записан в следующем виде:

DI / I = const

Const (константа) — постоянная величина, характеризующая порог различия ощущения, названная константой Вебера. Параметры константы Вебера приведены в таблице.

Таблица. Значение константы Вебера для различных органов чувств.

Основываясь на экспериментальных данных Вебера, другой немецкий ученый — Г. Фехнер — сформулировал следующий закон, называемый обычно законом Фехнера: если интенсивность раздражений увеличивается в геометрической прогрессии, то ощущения будут расти в арифметической прогрессии. В другой формулировке этот закон звучит так: интенсивность ощущений растет пропорциоально логарифму интенсивности раздражителя.

Главный смысл данной закономерности заключается в том, что интенсивность ощущений возрастает не пропорционально изменению раздражителей, а гораздо медленнее. В математическом виде зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя выражается формулой:

S = K * LgI + C

S — интенсивность ощущения.

I — сила раздражителя.

K и C — константы.

Данная формула отражает положение, которое носит название основного психофизического закона, или закона Вебера—Фехнер.

Американский ученый С. Стивенс 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:

DЕ / Е = К

Е — первичное ощущение.

DЕ — 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 возможным изменением 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:

DЕ / Е = К х DI / I

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

S = K x Rⁿ

S — сила ощущений.

К — константа, определяемая избранной единицей измерения.

n — 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.

Мир стимулов опять представляет закон Бугера—Вебера, а структуру сенсорного пространства Забродин предложил в следующем виде:

DЕ / Е_z

т. е. добавил константу — z. В результате соотношение между миром стимулов и миром наших ощущений отражается в следующем уравнении:

DЕ / Е_z = К х DI / I

Очевидно, при z =0 формула обобщенного закона переходит в логарифмиче­ский закон Фехнера, а при z = 1 — в степенной закон Стивенса.

Таким образом, закон, предложенный Ю. М. Забродиным, снимает противоречие между законами Стивенса и Фехнера. Поэтому не случайно он получил название обобщенного психофизического закона.

Как бы ни решалось противоречие законов Фехнера и Стивенса, оба варианта достаточно точно отражают суть изменения ощущений при изменении величины раздражения. Во-первых, ощущения меняются непропорционально силе физических стимулов, действующих на органы чувств. Во-вторых, сила ощущения растет гораздо медленнее, чем величина физических стимулов. Именно в этом состоит смысл психофизических законов.