Таблица 10. Значение константы Вебера для разных органов чувств
Внимательно исследуя зависимость, которая существует между изменениями силы воздействующих на органы чувств человека раздражителей и соответствующими изменениями субъективной величины ощущений, немецкий ученый Г. Фехнер вывел закон, согласно которому изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму изменения силы воздействующего раздражителя (рис. 35). Согласно этому закону, для того чтобы сила ощущения, имеющего условную исходную величину 0, стала равной 1, необходимо, чтобы величина первоначально вызвавшего его раздражителя возросла в 10 раз. Далее, для того чтобы ощущение, имеющее величину 1, возросло в три раза, нужно, чтобы исходный раздражитель, составляющий 10 единиц, стал равным 1000 единицам, и т. д., т. е. каждое последующее увеличение силы ощущения на единицу требует усиления раздражителя в десять раз.
Впоследствии, когда благодаря изобретению электронного микроскопа удалось провести тонкие исследования электрической активности отдельных нейронов, оказалось, что генерация электрических импульсов в рецепторе под действием раздражителя также подчиняется закону Вебера – Фехнера. Это свидетельствует о том, что данный закон своим происхождением обязан в основном электрохимическим процессам, происходящим в рецепторах и преобразующим воздействующую энергию в нервные импульсы. В математической форме обсуждаемая закономерность выражается так:
S = К × lgI + с, где: S – сила ощущения, l – величина действующего раздражителя, К – коэффициент пропорциональности, С – константа, различная для ощущений разных модальностей. Эта формула получила название основного психофизического закона, который по сути дела представляет собой закон Вебера – Фехнера.
Рис. 35. Логарифмическая кривая зависимости величины ощущения от силы раздражителя, иллюстрирующая закон Вебера – Фехнера
Спустя примерно полстолетия после открытия основного психофизического закона он вновь привлек к себе внимание и на основе новых экспериментальных данных породил дискуссию об истинном, точно выраженном математической формулой характере связи между силой ощущения и величиной раздражителя. Американский ученый С. Стивене, тщательно изучив соответствующую зависимость, пришел к выводу о том, что основной психофизический закон выражается не логарифмической, а степенной кривой. Эта закономерность получила название закона Стивенса. Согласно закону Стивенса зависимость между силой ощущения и величиной действующего раздражителя представляется такой:
где: К – константа, определяемая избранной единицей измерения, n – показатель, зависящий от модальности ощущения и изменяющийся в пределах от 0,3 для ощущения громкости до 3,5 для ощущения, получаемого от удара электрическим током, S – сила ощущения, R –