Перейти к основному содержанию

Закон Вебера-Фехнера

Зачем такие сложности?

Одна из причин применения децибелов, т.е. относительной логарифмической шкалы громкости — психофизиологическая («живая природа живёт по логарифму»). Характер восприятия человеком и животными многих физических и биологических процессов таков, что изменения воспринимаются пропорционально именно логарифму интенсивности воздействия. В частности, минимальное заметное изменение громкости приблизительно соответствует 1 дБ. 

Закон Вебера-Фехнера

Эмпирический психофизиологический закон, согласно которому интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя.

1 2

В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, немецкий психофизиолог  Эрнст Вебер показал, что новый раздражитель, чтобы отличаться по ощущениям от предыдущего, должен отличаться от исходного на величину, пропорциональную исходному раздражителю. На основе этих наблюдений его соотечественник психолог Густав Фехнер в 1860 году сформулировал «основной психофизический закон»: сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S:

где:
S — значение интенсивности раздражителя;
S0 — нижнее граничное значение интенсивности раздражителя; если S < S0, раздражитель совсем не ощущается;
k — константа, зависящая от субъекта ощущения.

Так, люстра, в которой 8 лампочек, кажется нам настолько же ярче люстры из 4 лампочек, насколько люстра из 4 лампочек ярче люстры из 2 лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться в одинаковое число раз, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен.

И наоборот, если абсолютный прирост яркости (разница в яркости «после» и «до») постоянен, то нам будет казаться, что абсолютный прирост уменьшается по мере роста самого значения яркости. 

Например, если добавить одну лампочку к люстре из двух лампочек, то кажущийся прирост в яркости будет значительным. Если же добавить одну лампочку к люстре из 12 лампочек, то мы практически не заметим прироста яркости.

Можно сказать и так: отношение минимального приращения силы раздражителя, впервые вызывающего новые ощущения, к исходной величине раздражителя есть величина постоянная.

(В XX веке Стенли Смитом Стивенсом была доказана ограниченность закона Вебера—Фехнера, справедливого лишь для некоторых типов ощущений. В целом же зависимость носит характер степенной функции с различными показателями степени для каждого рода условий (закон Стивенса).)