精神物理学
もっとも基本的な刺激と感覚の関係は、心理的な感覚量(心理量:R)は、物理的な刺激の量(物理量:S)の対数に比例するというものである。これは「ヴェーバー‐フェヒナーの法則」(あるいは単に「フェヒナーの法則」)として知られる。
R = k log 10  S {\displaystyle R=k\log _{10}S} (k は感覚定数)
フェヒナーは、物理量が極小なある点で心理量は0になるし、物理量が一定より超えても心理量はほとんど増大しないとした。
20世紀中葉に精神物理学の見直しを行なったS・S・スティーヴンス(Stanley Smith Stevens)は、マグニチュード推定法によって得られたデータに基づいて
R = K S n {\displaystyle R=KS^{n}}
の式で表現される「スティーヴンスのべき法則」を導いた。痛みなど危機的な刺激はn>1であり、逆にその他の感覚等はn<1をとるとした。 nは右表のような値を取るとされた。
これらの関数はある面では有効であるが、人間の感覚を普遍的な関数に基づいて分析することの難しさから現在直接的に研究している学者は少ない。 ただし、心理音響学や認知心理学、人間工学など、またヒューマニックデザインなどと呼ばれる分野で間接的または直接的にこれらの関数や、それを作成するための手法などを利用している。
人間の多種多様なあらゆる刺激を定量的に測定することの困難や、実験者の質問内容による影響、刺激への反応傾向が心理的・意識的な問題や過去の経験・知識情報による影響により個々人で異なることが問題となるが、それらの差異を取り除くためのいくつかの実験手法が考案されている。
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