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显而易见，心理学领域最初的研究目标是澄清（物理）刺激如何产生的这个问题，以便引起个体的关注。刺激必须发生多大的变化才能被视为有别于原来的刺激？研究这个问题的心理学研究领域，至今仍以心理物理学这个名称而为人所知。这个领域的代表人物的研究课题是，物理刺激的质量（例如光刺激或声音）与由它们所引起的反应之间存在什么关系。这些反应通常是这样查明的：请测试对象对刺激作出评价，比如，他们是否感觉到了刺激，这个刺激是否不同于前一刺激，或者是否与前一刺激具有相同的质量。心理物理学家在描述他们的研究成果时会使用诸如绝对阈限和差别阈限这样的概念。
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差别阈限。在一个典型的心理物理学实验中让测试对象蒙上眼睛，然后在他们每只手上放一些东西。这样反复做几轮，每次从他们的手上拿走一些东西，然后再原封不动地放回去（标准刺激）。有些东西的重量保持不变，有些则用一种较轻的或较重的东西进行替换（比较刺激）。在每一轮中都要请测试对象比较两个东西的重量。这两个东西是一样重吗，还是至少有一个东西的重量发生了变化？测试结果通常是测试对象不会发现微小的重量差别。然而，只要扩大重量差别，测试对象就很可能说比较刺激太轻或太重。实验者的目的在于，调查人们能感觉到的最小的重量差别。我们把这种由同一个感觉器官感觉到的两个刺激之间的最小的差别称为差别阈限，并用缩写“jnd”（源自英语just noticeable difference）表示。这个阈限可以适用于整个感觉区域。有些人在某个感觉区域的差别阈限高于另一些人，而且会随着所处的情况而发生变化。因此，心理学家把差别阈限定义为一个人在50％的情况下能感觉到的可能最小的刺激变化。确定差别阈限很重要，比如在汽车工业中座位的设计就会提出这样的问题，要使乘坐者感觉不到汽车的震动，坐位应有怎样的柔软度。（Mansfield & Griffin, 2000）
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韦伯定律。德国心理学家恩斯特·韦伯（1795-1878）是系统研究差别阈限的第一人。他在寻找一个强度刚好能使人感觉到的刺激的数值时，起初看到了一个混乱的情景。在几次实验中，他增加了重量，而且比以往的实验增加很多，以便让测试对象认识差别。然而他最终发现，刚好可以认定的差别取决于标准刺激的强度。他发现的定律证明，标准刺激越强，刚好能感觉到的刺激的强度就越大。可见，起初微弱的刺激不需增强太多就能使人感觉到。
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根据韦伯的发现，一个刺激要改变多少才能使人感觉到差别，取决于各个感觉区域。人在音量的高低方面要比在味觉方面更敏感。音量只要改变0.33％，大多数人就能感觉到其中的差别，而味觉刺激的浓度必须改变20％才能使人感觉到变化。重量必须增加或减少2％，人们才能感觉到差别。我们自己做一个实验就会相信，如果我们增加一种很轻的或比较重的东西的重量，即使是增加同样的重量，我们也会作出不同的反应。
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启动自我体验
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为了做个小实验，需要两个信封和三枚等值的硬币。（Coren et al.，1999）在其中一个信封中放入一个一欧元的硬币，在另一个信封里放入两个一欧元硬币。当您分别拎起两个信封的一角，你会明显感觉到重量不一样。现在您用一双鞋来重复这一试验：您把其中一个信封放进左脚鞋，另外一个放入右脚鞋。您举起两只鞋子时还能感觉到重量不一样吗？实际的重量差别仍与原来一样为一枚一欧元硬币的重量。
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绝对阈限。心理物理学家感兴趣的另一个阈限值是绝对阈限。它所表示的是一个在50％的情况下足以让人感觉到的刺激的强度，也就是从感觉不到到感觉到的过程。如果要确定光的绝对阈限，那就必须确定，多亮的光才能让观察者在50％的情况下说他能看到，在50％的情况下说他看不到。实际上，这不是一个绝对的、即不可改变的极限值，因为一个人在某些条件下（比如疲倦、注意力不集中）会认为这个极限值太高，而在另一些条件下又会认为太低。然而，大多数人会估计不足，这个阈限对他们健康的感觉器官来说在最有利的条件下是多么低。心理学家尤金·加兰特用下述例子令人印象深刻地说明了人类最重要的感官的高度敏感性（Galanter，1962）：
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——在一个晴朗的黑夜，从50公里的远处仍能看到烛光；
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——在非常安静的情况下，距离六米远仍能听到钟表的滴答声；
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——把一勺糖溶入在7.5升水中，仍能感觉到甜味；
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——把一滴香水撒在三居室的住房里，仍能触动嗅觉器官；
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——蜜蜂的翅膀距离人的脸颊一厘米，触觉器官就会作出反应。
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当然，这类微弱的刺激只有在全神贯注时才能感觉到（见第199页及其下几页）。希望各个感觉器官还有更高的敏感度当然是不现实的。比如，听觉的绝对阈限是20赫兹，如果这个阈限值再低一些，那么人们每动一下就会听到自己肌肉的响声。在醒着的时候总能听到自己身体的声音难道是好事吗？
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如果我们了解心理物理学家的认识，那么就很容易获得这样的印象：在研究中完全忽视了测试对象是人这个事实。迄今为止，人的感觉都是被这样描述的，仿佛只需要某种越过特定阈限的刺激，就能被大脑接收和加工。这种印象必须消除，因为一个刺激是否被记录，还取决于心理上的影响。人的感觉不仅仅是被动的记录。
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心理学入门 4.2 感觉数据的解析
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到目前为止所描述的中枢神经系统的机械过程在大脑接管接收到的感觉数据的瞬间就被打破了，也就是说，这些数据会根据熟悉的内容和现有的期望得到解析，而这个过程往往说明，处理这些数据的个体会添加一些自己的内容。感觉始终是一个个体的过程。人们感觉到的东西与感觉器官向他传达的东西绝对不一致。信息框4.1讲述了一个例子，这个例子说明，对视觉数据的（错误）分析会引起灾难性的后果。
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4.2.1 感受和感觉之间的区别
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在观看插图4.2时，第一眼可能只看到一个毫无意义的黑白图案。在得到这个模糊的第一印象后，人们会立即在画面中努力寻找有意义的和熟悉的内容。
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插图4.2 如果这个画面在观察者的印象中只是一个没有任何内容的黑白图案，那么说明人们的感受至少是非常接近的。但是，只要将这个画面安排得让人觉得是一个非常有意义的整体，人们就会说这是感觉。
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信息框4.1
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对视觉数据的错误分析会导致飞机坠毁吗？
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