第1课时|感觉(上):心理物理学与视觉( 90分钟讲稿)
授课对象:大一本科,还有自学者(含考证者),无教材
授课方式:纯讲授
时长:90分钟(因篇幅太长,分两次发)
一、开场与导入
大家好!
今天是我们这门课的第一讲。
在正式开始之前,我想请大家先做一个非常小的思想实验。
请你闭上眼睛,想象一下:
现在有一根非常非常细的头发,轻轻落在你的手背上。
你觉得,你能感觉到它吗?
再换一个场景。
现在教室里非常安静,安静到你几乎听不到任何声音。
这时候,我把手机的铃声调到最小,放在讲台最远的角落。
你觉得,你能听到吗?
这两个问题,其实指向的是心理学里一个非常古老、也非常核心的话题:
我们到底能感受到多弱的刺激?
很多人会觉得,“感觉”是很主观的东西,对吧?
有的人说“我很怕冷”,有的人说“我不怕冷”。
那是不是说明,感觉就是完全主观、没法研究的呢?
不是的。
从 19 世纪开始,心理学家就尝试用科学的方法来研究感觉。
这就是我们今天要讲的第一个板块:心理物理学。
二、心理物理学基础
1️⃣ 什么是心理物理学
心理物理学这个词,听起来有点怪。
其实意思很简单:
它研究的是——物理世界里的刺激强度,和我们心理世界里的感受强度之间的关系。
举个例子:
光,是一种物理刺激,可以用能量单位来测量;
而“亮不亮”,是你心里的感受。
心理物理学要回答的问题是:
物理刺激要多强,人才会刚好觉得“看得见”?
2️⃣ 绝对阈限
我们先来看第一个概念:绝对阈限。
(板书:绝对阈限)
定义是这样的:
在 50% 的 trials 中,能够被觉察到的最小刺激强度。
这句话里有几个关键点,要拆开讲。
第一,“50% 的 trials”。
为什么不是 100%?
因为在感觉研究里,我们发现:
即使刺激强度一样,人有时候能感觉到,有时候感觉不到。
所以科学家取了一个折中点——50%。
第二,“最小刺激强度”。
也就是说,比这个再弱一点,你就感觉不到了。
✅ 举几个生活中的例子:
- 在完全黑暗的房间里,一根蜡烛的光,在大约 48 公里外,就是人眼能看到的绝对阈限。
- 在安静的环境中,手表滴答声在 6 米左右,是人耳能听到的绝对阈限。
这说明什么?
说明人的感官非常灵敏,但这种灵敏是有下限的。
3️⃣ 差别阈限(JND)
接下来我们看第二个概念:差别阈限,也叫 JND(Just Noticeable Difference)。
(板书:差别阈限 / JND)
定义是:
刚刚能引起差别感受的最小变化量。
注意,这里不再是“有没有”,而是“变没变”。
比如你现在手里拿着一瓶矿泉水。
我往里面再加一滴水。
你觉得你能感觉到重量变化吗?
大概率感觉不到。
那如果我一次加 50 毫升呢?
你可能就能感觉出来了。
这个“刚刚能感觉到变化”的量,就是差别阈限。
4️⃣ 韦伯定律(重点)
现在我们来讲一个非常重要的规律:韦伯定律。
(板书:韦伯定律 ΔI / I = k)
公式很简单:
ΔI 除以 I,等于一个常数 k。
我们来翻译一下:
- I:原来的刺激强度
- ΔI:刚刚能觉察出的变化量
- k:韦伯常数,对某一个感觉通道来说是固定的
✅ 举个例子:
- 你手里拿 100 克的东西,增加 10 克,你能感觉到变化。
- 你手里拿 1000 克的东西,增加 10 克,你感觉不到。
- 但如果你增加 100 克,你就能感觉到了。
也就是说:
刺激越强,要让它“变一下”需要的增量就越大。
这就是为什么:
- 手机亮度很低的时候,调一点点就很明显;
- 亮度已经很高的时候,调一点点你根本看不出来。
三、视觉系统
好,理解了心理物理学,我们就可以进入具体的感觉通道了。(下一讲接着讲)
(AI辅助)