最小可覺差

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在心理物理學(xué)(psychophysics)中,最小可覺差(簡寫為jnd)代表人類或者是動(dòng)物,對(duì)于某一特定的感官刺激所能察覺的最小改變。

對(duì)許多感受維度而言,'最小可覺差'為一個(gè)隨原始輸入增減的函數(shù),最小可覺差與原始刺激的比值則約略為常數(shù)。若以物理單位表達(dá),可寫為:

是原始的刺激強(qiáng)度, 則為在這個(gè)強(qiáng)度下所能感受到的最小變化量(也就是在此強(qiáng)度下的最小可覺差),k則是一個(gè)常數(shù)。此定律最早由Ernst Heinrich Weber,在進(jìn)行“舉重感知界限實(shí)驗(yàn)”時(shí)發(fā)現(xiàn)。由于理論比值(尚存有爭議)之后被Gustav Fechner提出,因此這個(gè)定理常被稱為Weber law定理或Weber–Fechner law;至于常數(shù)k則稱為Weber constant。這個(gè)定理對(duì)于大部分的感官維度都適用,至少有不錯(cuò)的近似值,如對(duì)于光線的強(qiáng)度,或者是對(duì)音高的強(qiáng)度。不過也存在例外,如對(duì)光的波長的感知能力。

Stanley Smith Stevens曾對(duì)此感官特性有所爭論,認(rèn)為此性質(zhì)只適用于被他稱為 “量”(prothetic)的感官聯(lián)集,此類型所接受到的刺激主要為強(qiáng)度或其他類比性的改變;對(duì)于“質(zhì)”(metathetic)的感官聯(lián)集,也就是感受力為質(zhì)的變化的感官,則此定理不再適用。

最小可覺差是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值(帶有統(tǒng)計(jì)偏差)而非一標(biāo)準(zhǔn)值,在每次的試驗(yàn)中,對(duì)于同一個(gè)人的最小可覺差所得到的結(jié)果必定會(huì)有所浮動(dòng),因此要得到此值必須用大量的實(shí)驗(yàn)來決定界限。通常我們用一個(gè)人在50%的試驗(yàn)中能達(dá)到的辨識(shí)水平來表示此值,若使用其他比例,則通常會(huì)在形容時(shí)一并列出,如:75%最小可覺差。

現(xiàn)代心理物理學(xué)中,存在如信號(hào)覺察理論(signal detection theory)等,其指出我們觀察到的最小可覺差即便經(jīng)過統(tǒng)計(jì)處理后,仍然不是一個(gè)絕對(duì)量,而會(huì)隨客觀(環(huán)境)及主觀(受測(cè)者)因素改變。

在分配重量以平衡杠桿的實(shí)驗(yàn)中,也可以觀察到這個(gè)特性。

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