E.H.ウェーバーは,
基礎刺激量の強度をI,これに対応する「弁別閾」をΔIとすると,
という関係が成立する。
ここでCwはウェーバー比であり,定数である。
また,弁別閾(JND:just noticeable difference)とは,
感覚上,丁度感知可能な物理刺激の最小変化量
の事で,丁度可知差異とも言う。
この式(1)を日本語にすると,
“「弁別閾」と「初めに存在する刺激量」の比は一定である”
という法則である。
日本語になっているのか?
と思ってしまうくらい,分かりにくい文章かも知れませんが・・・。
例えば,
「100[Hz]の音を鳴らし,1[Hz]ずつ周波数を上げていく時,
何Hz上昇したら認知出来るのか」
という実験をします。
Aさんは110[Hz]になった段階で,
「音が高くなった!」
と気付いたとします。
この場合,(1)において,
であるので,
と,定数Cwの値が 1/10
であることが分かりました。
よって,Aさんの場合には,
が常に成り立つということです。
これにより,1000[Hz]の音を鳴らした場合,Aさんは,
となるので,Aさんは,
“1000[Hz]の音を鳴らした場合,1100[Hz]になった段階で,
「音が高くなった!」
と気付くことが出来る”
と,推測出来るわけです。
重要な点は二つです。
・基礎刺激強度Iが同じ場合,感覚量の増分は刺激強度の増分に比例する。
上記の実験において,
20[Hz](刺激強度の増分を2倍に)に増加したら,
感覚量の増分も2倍になるという事です。
10[Hz]増加するより,20[Hz]増加した方が,
高い音になったと感じるのは,まあ当たり前ですね。
・刺激強度の増分に対する感覚量の増分は、基礎刺激強度Iに反比例する。
上記実験の初期条件の周波数(基礎刺激強度)を
100[Hz]から1000[Hz]にした(基礎刺激強度を10倍にした)場合,
同じ感覚量を得る為には100[Hz]の増分が必要なわけですから,
10[Hz]当たりの感覚量の増分は100[Hz]の時の1/10ですね。
この後,弟子のグスタフ・フェヒナーによりこの法則が拡張されます。
次回に続きます。