Psicologia generale I (21/27): La psicofisica

La psicofisica è lo studio delle relazioni tra le caratteristiche fisiche di uno stimolo e l'esperienza sensoriale che ne deriva.

L'esperienza sensoriale di solito viene valutata chiedendo ai soggetti di esprimere un giudizio riguardo allo stimolo ricevuto.
Nella psicofisica l'approccio preferito è quello matematico.

Lo stimolo più debole in natura che i nostri sensi possono percepire viene definito come la soglia assoluta di quello stimolo, e dipende da un gran numero di variabili.
Nel caso dell'udito, l'audiogramma è un grafico costruito con i valori della soglia assoluta per i suoni di frequenza, relativi ad un singolo individuo.
Quando l'intensità dello stimolo è vicino alla soglia assoluta, il valore viene a volte percepito, a volte no, per cui la soglia assoluta è un concetto statistico e può essere definita come quel valore di intensità che lo stimolo deve raggiungere per essere percepito in una determinata percentuale sul totale delle prove effettuate.

Si definisce vizio di risposta (detto d primo) la tendenza dell'individuo a dare un determinato tipo di risposta ogni volta che questi sarà incerto sulla presenza o meno dello stimolo.
Per poter confrontare l'effettiva sensibilità agli stimoli dei soggetti, gli psicofisici hanno messo a punto dei test appositi per valutare il vizio di risposta e correggere i risultati in base a questa stima.

La soglia differenziale e la legge di Weber

La soglia differenziale (o differenza appena individuabile (jnd)) è la differenza minima che deve esistere tra due stimoli perchè il soggetto riesca a distinguerli come diversi.
Anche la soglia differenziale è un concetto statistico.
Ernst Weber scoprì che la jnd variava in maniera direttamente proporzionale al peso standard.
Più precisamente Weber scoprì che qualunque fosse il peso standard utilizzato, la jnd si manteneva costante intorno a 1/30 dello standard.
Ad esempio, un soggetto era in grado di distinguere la differenza tra un peso di 15g ed uno di 15.5g, e tra uno di 90g con uno di 93g, ovvero sempre con una jnd corrispondente ad 1/30 del peso standard.
La legge di Weber afferma che la jnd per la magnitudine di uno stimolo è una proporzione costante della magnitudine dello stimolo standard.

jnd = kM

Dove M è l'intensità, o magnitudine, dello stimolo standard, k è una costante di proporzionalità detta frazione di Weber, che differisce a seconda dello specifico compito sensoriale.

In generale, quando l'intensità fisica di uno stimolo aumenta, aumenta anche l'intensità della nostra individuale esperienza sensoriale.

La legge logaritmica di Fechner

Gustav Fecner (1860) formulò una legge che diceva: l'intensità dell'esperienza sensoriale provocata da uno stimolo è direttamente proporzionale al logaritmo dell'intensità fisica di quello stimolo.

S = c log M

Dove S è l'intensità dell'esperienza sensoriale, c è una costante di proporzionalità diretta e M è l'intensità dello stimolo fisico.

La legge esponenziale di Stevens

S.S.Stevens definì il metodo di valutazione dell'intensità che consisteva nel chiedere ai soggetti di esprimere una valutazione delle proprie sensazioni secondo una scala numerica.
Grazie al suo metodo Stevens trovò che la funzione logaritmica forniva una stima grossolana ed imprecisa, così formulò un nuovo costrutto:
La legge esponenziale afferma che l'intensità della sensazione soggettiva è direttamente proporzionale all'intensità dello stimolo fisico elevata a una potenza di valore costante:

S = cM^P

Dove S è l'intensità dell'esperienza sensoriale riferita dal soggetto, M è l'intensità fisica dello stimolo, p è la potenza a cui bisogna elevare M, c è una costante che dipende dalle unità di misura utilizzate.
Una relazione in termini di logaritmi tra la teoria di Fechner e quella di Stevens si ha:
log S = log(cM^P)
riscritta:
log S = log c + p log M

Mentre la legge di fechner sostiene che l'intensità della sensazione soggettiva è direttamente proporzionale al logaritmo dell'intensità fisica dello stimolo, la legge di Stevens afferma che è il logaritmo dell'intensità sensoriale ad essere direttamente proporzionale al logaritmo dell'intensità fisica dello stimolo.

La legge esponenziale, è cmq quella dimostata come veritiera.
La legge esponenziale è importante perchè è in grado di esprimere la costanza dei rapporti sensoriali a fronte di un'intesità complessiva che aumenta e diminuisce ciclicamente.