心理物理學的測定法

心理物理學是研究物理刺激與心理感覺之間關係的學科，其核心目標在於量化物理刺激與心理感知之間的關係。為了實現這一目標，心理物理學發展了一系列測定方法，主要包括以下幾種：

1. 極限法（Method of Limits）

極限法是一種通過逐步調整刺激強度來確定感知閾值的方法。實驗者會逐漸增加或減少刺激的強度，直到被試者能夠感知到刺激或無法感知到刺激。通過多次測試，可以計算出被試者的絕對閾值（即能夠感知到刺激的最小強度）或差異閾值（即能夠區分兩個刺激的最小差異）。

2. 恆定刺激法（Method of Constant Stimuli）

在恆定刺激法中，實驗者會預先選擇一組固定的刺激強度，並以隨機順序呈現給被試者。被試者需要判斷是否感知到刺激或區分兩個刺激的差異。通過統計分析被試者的反應，可以確定感知閾值。這種方法避免了極限法中可能出現的預測偏差，但需要更多的測試次數。

3. 調整法（Method of Adjustment）

調整法要求被試者自己調整刺激的強度，直到達到某個標準（如剛剛能夠感知到刺激或剛剛能夠區分兩個刺激）。這種方法簡單易行，但可能受到被試者主觀判斷的影響，結果可能不夠精確。

4. 信號檢測理論（Signal Detection Theory, SDT）

信號檢測理論是一種更為複雜的心理物理學方法，它不僅考慮了感知閾值，還考慮了被試者的決策過程。SDT將感知過程分為兩個部分：感覺敏感性和決策標準。通過分析被試者在有信號和無信號情況下的反應，可以區分出被試者的感知能力和反應傾向。

5. 心理物理量表法（Psychophysical Scaling）

心理物理量表法用於量化主觀感覺的強度。常見的方法包括：

• 等級量表法（Rating Scale）：被試者根據主觀感受對刺激進行評分。
• 配對比較法（Paired Comparison）：被試者比較兩個刺激的強度，判斷哪個更強。
• 比例估計法（Magnitude Estimation）：被試者根據一個參考刺激的強度，估計其他刺激的相對強度。

6. 韋伯-費希納定律（Weber-Fechner Law）

韋伯-費希納定律描述了刺激強度與感知強度之間的關係。韋伯定律指出，差異閾值與刺激強度成比例；費希納定律則進一步指出，感知強度與刺激強度的對數成正比。這些定律為心理物理學的量化研究提供了理論基礎。

7. 斯蒂文斯冪定律（Stevens' Power Law）

斯蒂文斯冪定律是對韋伯-費希納定律的修正，認為感知強度與刺激強度的冪函式成正比。不同感覺通道的冪指數不同，例如亮度感知的冪指數約為0.33，而電擊感知的冪指數約為3.5。

這些方法在心理物理學研究中各有優劣，研究者通常根據具體的研究問題和實驗條件選擇合適的方法。通過心理物理學的測定法，科學家能夠更好地理解人類感知系統的運作機制，並為相關領域（如神經科學、工程學、醫學等）提供重要的理論支持。