第五章心理物理学

–统计各个刺激量引起某种反应的次数。
恒定刺激法
• 绝对阈限计算方法：
用恒定刺激法测定两点阈的实验记录（200次）
恒定刺激法
恒定刺激法
• 差别阈限的计算——以重量辨别为例
–实验程序：以200克为标准刺激，以从185到215克
间隔为5克的7个重量作为比较刺激，要求被试做
“重”“相等”“轻”三类反应。
• 制作方法：以绝对阈限为量表起点；然后以绝对
阈限为标准刺激，确定第一个差别阈限；再以绝
对阈限加上第一个差别阈限的刺激强度为基准，
再测量第二个差别阈限.... 每一个最小可觉差在心理上都是相等的，因此最 小可觉差可以作为心理物理量表的等距单位。
差别阈限法
• 以刺激强度为横坐标，以绝对阈限以上的 最小可觉差数为纵坐标，画出的心理物理 关系图就是等距量表（如图）。
2、心理物理函数
• 心理物理函数：
韦伯定律
费希纳定律
史蒂文斯定律
• 现代心理物理学的进步：
心理感受的直接测量
阈限概念的重新理解
4、信号检测论
• 信号检测论是现代心理物理学最重要的内容 之一，是人们在对刺激做出判断时，对不确 定的情况做出某种决定的理论。
• 信号检测论将个体客观的感受性和主观的动
E与标准刺激(St)相等，两者之间的差距称常误(CE )
最小变化法
• 阈限的确定：
–将所有系列的上限平均，下限平均，即可求得该 刺激的差别阈限
DL=(Lu-Ll)/2
最小变化法
最小变化法测定时间差别阈限记录（标准刺激0.4s）
最小变化法
• 误差控制：
练习误差
疲劳误差
习惯误差 期望误差 ABBA安排递增
情景一
• 晚上你在一个点有十根蜡烛的房间里，如
果再增加一根蜡烛，你会不会觉出房间里
更亮了？
• 如果你所在的房间里只有一根蜡烛，再增 加一根，你会不会觉出房间里更亮了？
情景二
小实验
• 在一个信封里放进一枚一元的硬币，另一 个放两枚。你可以觉察到两个信封的重量 差别 • 然后把两个信封分别放进两只同样的皮鞋 ，再拿起鞋。你现在能判断哪只鞋里有两
报告无感觉 实际无感觉 a b b a 实际有感觉 报告有感觉
恒定刺激法
• 恒定刺激法又叫正误法、次数法。
• 基本程序：
–选出5～7个固定不变的刺激。
–每种刺激呈现50～200次，呈现次序随机安排
最大刺激强度被感觉到的可能性不低于 95%，最小刺激强度被 。 感觉到的可能性不高于5%，在这个范围内取距离相等的刺激。
被试按照一定标准，把这些刺激排成一个顺
序，然后把许多人对同一刺激评定的等级平
均，根据每个刺激的平均等级排序。
例：17名评判者对10张广告的优劣作评比。
等级排列法
• 用等级排列法建立顺序量表需要注意的：
–被试的代表性
–随机误差
对偶比较法
• 对偶比较法：把所有要比较的刺激配成对， 然后一对一对地呈现，让被试依据刺激的某 一特性进行比较，并作出判断：这种特性在 两个刺激中的哪一个上表现得更为突出。假
4、信号检测论——有无法
• 影响判断标准变化的因素：
– 信号出现的概率 – 奖惩办法
4、信号检测论——评价法
X1
X2
4、信号检测论——评价法
表4 各个确信程度含义
确信程度 第6等 第5等 第4等 第3等 第2等 第1等 含 义 相应的概率判断 100%有信号出现 80%有信号出现 60%有信号出现 40%有信号出现 20%有信号出现 0%有信号出现 十分肯定有信号出现 肯定有信号出现 可能有信号出现 可能没有信号出现 肯定没有信号出现 十分肯定没有信号出现
4、信号检测论——色子游戏
色子游戏的四种情形 猜 3 0
3 特殊色子 0
击 虚
中 报
漏
报
正确否定
信号检测论引入的缘由
• 传统心理物理学家假定，被试的反应不会
受到任何与刺激无关的因素的影响，如被 试的态度、期望等。 • 被试侦测刺激并报告为“有”的概率P(y) 仅是物理刺激强度的函数， P(y) =50%所 对应的刺激强度为感觉阈限。
– 以三种反应的次数百分比作为纵坐标画曲线。 –直线内插求得50%次被判断为比标准刺激重的重量 和50%次被判断比标准刺激轻的重量，分别作为上 限和下限，根据上限和下限，计算差别阈限=1/2( 上限-下限)。
恒定刺激法
平均差误法
• 平均差误法又称调整法、再造法、均等法。
• 实验程序：
–呈现一个标准刺激，令被试再造、复制或调节一
个比较刺激，使它与标准刺激相等。
• 阈限计算
–绝对阈限：被试每次调节结果的算术平均数。
–差别阈限：每次调整结果与标准刺激的差的绝对
值的平均数。
平均差误法
• 误差控制：
动作误差
顺序量表的建立
• 顺序量表：不等距也无绝对零点。只要求
根据某一标准排出一个次序。 等级排列法 对偶比较法
等级排列法
• 等级排列法：把许多刺激同时呈现，让许多
递减序列
最小变化法
• 测量差别阈限时比较刺激和标准刺激呈现的时间
先后和空间位置采用多层次ABBA控制法。
比较刺激系 列呈现顺序 标准刺激呈 现位置 相继呈现的 先后顺序 左右 前后 右左 后前 右左 前后 左右 后前
习惯误差
实际无感觉 报告无感觉 a b b a 报告有感觉 实际有感觉
期望误差
4、信号检测论——色子游戏
色子数目总数与特殊色子出现概率的关系
0 三颗色子数目总和 出现次数 3 出现次数 3 出现概率（%）
2 3
1
0 0
0 0
4
5 6 7 8 9 10 11 12 13
正 确 否 定 虚 报
2
3
4 5 6 5 4 3 2 1 0
0
0
1/5=20 2/7=29 3/9=33 4/9=44 5/9=56 6/9=67 5/7=71 4/5=80 3/3=100
–程序：呈现刺激系列，要求被试报告是否感觉到
刺激，当被试反应变化时停止
–阈限的计算
• （1）求每个系列的阈限值—被试反应发生转折处的两 个刺激值的中点； • （2）求所有系列绝对阈限的算数平均值，即该感觉的
绝对阈限值
最小变化法
以最小变化法测定音高绝对阈限的记录
最小变化法
• 测定差别阈限
–刺激：一个标准刺激和比较刺激，比较刺激序 列递增或递减。 –序列：呈现比较刺激序列，要求被试将之与标 准刺激比较，直到被试反应发生转折，以“+” 、“-”、“=”、“？”记录被试反应。
最小变化法
• 阈限的确定：
–每个系列中最后一次“+”到非“+”之间的中点 是差别阈限的上限(Lu)，最后一次“-”到非“-” 之间的中点是差别阈限的下限(Ll)。
–上限和下限之间的距离是不肯定间距(Iu)。
–不肯定间距的1/2定义为差别阈限(DL)。
–不肯定间距的中点是主观相等点(PSE)，理论上PS
1、传统心理物理学
• 感觉阈限的测量
最小变化法 恒定刺激法 平均差误法
阈上感觉的测量
• 阈上感觉的量化是由心理物理量表来完成 的。 • 根据心理量表是否等距和有无绝对零点分 为：
顺序量表 等距量表 比例量表
2、心理物理函数
• 心理物理函数：描述对刺激的心理感受和
刺激的物理属性之间关系的函数。 • 描述某种感觉如何随着刺激量的变化而变 化。
判断标准：
击中率的纵坐标 β= 虚报率的纵坐标
4、信号检测论——有无法
4、信号检测论——有无法
感受性： d′ = ZN - ZSN
4、信号检测论——有无法
4、信号检测论——有无法
4、信号检测论——有无法
被试的判断标准改变击中率随之改变 但感受性不变。
4、信号检测论——有无法
不同感受能力的被试产生不同的击 中率和虚报率
比例量表的建立
• 比例量表既有真正的零点，也有等距单位。 • 比例量表的制作方法有：
分段法 数量估计法
分段法
• 分段法具体做法：
① 呈现一个固定的阈上刺激作为标准，让被试调整比
较刺激，使它所引起的感觉为标准刺激的一定比例（
比如2倍）。
② 每次只选定同一个比例，同一刺激比较若干次后， 再换另外几个标准刺激进行比较。 ③ 所有刺激比较完后，用各标准刺激在感觉上
成一定比例的相应物理量制作感觉比例量表。
数量估计法
• 数量估计法步骤：
① 主试先呈现一个标准刺激，并赋予标准刺激一个
主观值。
② 让被试以这个主观值为标准，将其他比较刺激的
主观强度用数据表示。
③ 计算出每组被试对每个比较刺激量估计的几何平
均数或中数，以刺激值为横坐标，感觉值为纵坐
• 事实上，P(y)不仅受刺激强度的影响，也
受各种非感觉因素的影响。刺激出现概率P (s)就是其中之一。 • 指尖振动刺激的绝对阈限：P(y)和物理刺 激强度之间的关系受到不同P(s)取值的影 响，P(s)=0.7时，阈限为1微米；P(s)=0.3 时，阈限为1.5微米。
• 传统心理物理学中，P(s)=1，忽略了P(s)不 等于1的情形。 • P(s)不等于1，每一次试验可能出现也可能 不出现刺激，被试的反应类型有四种：
枚硬币吗?
主要内容
1 2 3 4传统心Fra bibliotek物理学 心理物理函数 感觉的直接测量 信号检测论
1、传统心理物理学
心理物理学的目标是最终用精确的数学函数的
形式来描述外部的物理刺激与由此而发生的感
觉和知觉之间的定量关系。
感觉阈限的测量 阈上感觉的量化