极限法测定明度差别阈限

第一部分反应时反应时（Reaction Time，简称 RT）是指从机体接受刺激到作出反应所经历的时间，即刺激-反应的时间间隔，又叫潜伏期。

从神经生理学角度讲，一个完整的刺激-反应过程通常由如下五部分组成：（1）感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间；（2）神经冲动由感受器上行到大脑皮质的时间；（3）大脑皮质对信息进行加工的时间；（4）神经冲动由大脑皮质下行至效应器的时间；（5）效应器作出反应时间。

反应时测量技术是心理学实验研究中普遍应用的一种方法。

作为一个重要的心理指标在认知加工过程和个体差异研究中得到了广泛的应用。

反应时实验中要求被试的反应要符合“速度-准确性权衡”的原则，即要求被试在保证正确的前提下，反应越快越好。

因此，被试在实验前必须清楚刺激的呈现形式和反应原则，以保证实验结果的准确性和可靠性，更真实地反映出被试内在的心理加工过程。

荷兰心理学家唐德斯（ F.C.Donders 1818--1889 ）将反应时分为三类，即A、B、C三种反应。

三种反应时关系如下：简单反应时 A 基线时间选择反应时 B 基线时间辨别时间选择时间辨别反应时 C 基线时间辨别时间Donders根据减数法则分析A、B、C三种反应，C减A得到辨别时间，B减C得到选择时间。

从而得出B类反应时间最长，C类次之，A 类最短。

唐德斯的减数法在实验心理学中占有很高的地位。

他的三成分说广泛应用于许多领域。

今天，认知心理学正是用减法反应时实验提供的数据来推论其现象背后的信息加工过程。

视觉简单反应时简单反应时（Simple Reaction Time）又称A 反应时。

是指呈现单一刺激，要求被试立即做出固定反应的时间。

由于这种反应时间是感知到刺激就立即做出反应，中间没有其它的认知加工过程，因此也称为基线时间（Baseline Time）。

任何复杂刺激的反应时间都是由简单反应时和其它认知加工过程所需时间合成的。

本实验通过计算机呈现的视觉材料，测定视觉简单反应时。

最小变化法测量彩色明度差别阈限1. 引言最小变化法又称极限法（limit method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。

用最小变化法测定差别阈限时，每次会呈现两个刺激，一个是保持不变的标准刺激，另一个是按递增或递减顺序排列的比较刺激与标准刺激匹配呈现，被试作出比较，直到被试的反应发生转折。

本实验就是用最小变化法测定颜色明度差别阈限。

当个体对视觉刺激的明度变化进行知觉时，对刺激的明度变化的知觉是有一定限度的，明度变化幅度很小时，我们通常是知觉不到的，而当明度变化幅度增大到一定程度时，我们便能够感觉到前后两个刺激的明度差异的存在，那么，个体所感觉到的最小的明度变化就是明度差别阈限。

通常情况下认为存在视觉缺陷如近视、远视、散光的群体对于视觉刺激的敏感度会降低，因此在明度变化的差别阈限也会发生相应的变化。

本实验通过测定同一被试在矫正视力正常和裸眼状态下存在视觉问题时候的明度差别阈限，探讨视觉缺陷中视力问题对彩色明度差别阈限的影响。

2. 方法2.1 被试本实验共有三名被试，均存在一定的视力问题。

被试一的近视度数约800度，同时伴有200度的散光。

被试二的近视度数约为300度。

被试三的近视度数约600度，并伴有100度的散光。

2.2 仪器计算机和最小变化法测量彩色明度差别阈限的实验程序。

2.3 程序（1）主试在“实验材料”中选择实验颜色为红色，屏幕上出现指导语，主试指导被试仔细阅读如下指导语：下面呈现的是两个红颜色的刺激，其中一个是标准刺激，一个是比较刺激，标准刺激有时在左，有时在右，要求你对呈现的比较刺激和标准刺激进行对比，然后判断比较刺激是比标准刺激的颜色深还是浅，并向主试报告你的判断是“深”、“浅”或“相等”。

如果被试报告“深”，主试按向上的箭头；如果被试报告“相等”，主试按空格键；如果被试报告“浅”，主试按向下的箭头。

最小变化法－明度的差别阈限1引言最小变化法是费希纳（G.T.Fechner）提出的，又叫极限法、最小可觉差法，是测量阈限的直接方法,是经典心理物理学测量感觉阈限的重要方法之一。

经典心理物理学认为，可以用物理量来表达感觉量，因此，存在一种达到觉察水平所必需的临界值，即绝对感觉阈限(Absolute sensitivity)和差别感觉阈限(Relative Sensitvity) 。

在测量上，常常用50%次不能感觉到，50%次能感觉到的物理量表示绝对阈限，而用50%次能感觉到的差别，50%不能感觉到差别的物理量表示差别阈限。

最小变化法的特点在于它系统的探察感觉转折点，因而具体的说明了感觉阈限的含义。

根据刺激呈现的顺序不同，可有渐增法（）和渐减法（）两种呈现呈现方法。

为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而是随机变化。

在用最小变化法测量差别阈限时，上限是指感觉比标准刺激稍强和感觉与标准刺激相等的两个刺激的平均值：下限是指感觉与标准刺激相等和感觉与标准刺激稍弱的两个刺激的平均值。

上限减去标准刺激称为上差别阈限，标准刺激减去下限称为下差别阈限。

上差别阈限和下差别阈限的平均值称为绝对差别阈限，或者是上限减下限即为绝对差别阈限。

绝对差别阈限和刺激之比称为相对差别阈限公式如下：1、不肯定间距=X上—X下（上限—下限）2、DL（绝对差别阈限）=不肯定间距/23、K（相对差别阈限）=DL/标准刺激4、PSE（主观相等点）=（上限+下限）/2感受性在用最小变化法测定感觉阈限时，通常是按物理量的强弱把刺激排成系列，相邻两个刺激的强度差别很小，这无疑增加了刺激呈现的次数。

很可能会使实验产生期望误差或习惯误差以及疲劳误差或练习误差。

此次实验的目的是通过测量明度差别阈限，学习使用最小变化法来测量差别感受性。

了解如何使用程序设计来控制实验误差，2方法2.1被试本实验的被试为某大学本科学生一名，20岁，男生,矫正视力正常。

极限法测定明度差别阈限(第一组)极限法是一种用来测定人眼辨别两种不同刺激条件下最小明度差别的方法，也称为强度测量方法。

它主要是通过对试验物品的两个刺激条件进行比较，确定试验者的阈限值。

实验所需设备1. 显微镜：用于观测实验物品的细节。

2. 校准盒：用于校准实验中的灯光强度。

3. 光学台：用于固定实验物品和记录数据。

4. 实验物品：常用的包括Adams色觉版、脉冲型荧光灯、随机点矩阵等。

实验流程1. 校准灯光强度将校准盒放在光学台上，调整灯泡距离校准盒的距离，让灯光辐照在校准盒上15秒，然后用电子卡尺测量校准盒的边长，计算出校准盒的面积S。

然后将校准盒挪到光学台的正中央，记录灯光的电压值和电流值，再根据下面的公式计算灯光的强度I：$$I = \frac{P}{S}$$其中P为灯光功率，单位为瓦特，S为校准盒的面积，单位为平方米，I为灯光的强度，单位为瓦特/平方米(W/m2)。

2. 实验物品的准备选择合适的实验物品，如Adams色觉版，在光学台上放置一张Adams色觉版，保持水平。

调整灯光的位置和强度，使得试验中两个刺激条件的灯光强度相等，并且亮度达到最大值。

3. 实验的具体操作（1）前奏条件让试验者适应实验环境，这个环节可设置为5-10分钟。

（2）正式实验在实验过程中，让试验者通过显微镜观察Adams色觉版，调整灯光强度，以达到两个试验条件灯光强度的匹配。

然后，让试验者进入实验状态，观察Adams色觉版，在逐渐改变两个条件中的一项亮度时，试验者应报告感知到的明度差异。

主试可进行多轮实验，取得平均结果。

（3）数据处理根据每个试验者的反应，记录其阈级（或阈限值），并据此得出整个实验组的平均值，以此判断试验物品的明度差别阈限。

实验注意事项1. 由于人眼的感知能力受到许多外部因素的影响，如疲劳、压力、饥饿等，因此实验者的生理和心理状态都会影响实验结果。

因此，对每位被试对象应当限制实验时间和频率，以保证实验精确。

摘要：本实验的目的是要求通过长度差异阈限的测定，掌握如何用平均误差法测量差异阈限。

实验通过利用软件在屏幕上呈现左、右两调整长度不相等的线段，其中标准刺激在左和在右各10次，变异刺激较短和较长系列各10次，让被试认真对照标准刺激与比较刺激，并通过反应箱上的三键调节变异刺激直至两条线段相等。

结果发现：可以通过平均误差法对长度差异阈限进行测量；实验存在长度误差，变异刺激比标准刺激长和短有显著效应，可能是由于被试有某一个敏感的长度；个体长度差异阈限有着显著差异。

关键词：平均差误法长度差异阈限实验心理学的主要先驱之一费希纳在1860年发表了《心理物理学纲要》，他在这部著作中探讨了心理量和物理量之间的函数关系。

这部书的发表标志着心理物理学的诞生。

在其公布后不久，费希纳的朋友沃尔克曼就发表了其关于心理物理学的论文。

德尔柏夫则开始了对视觉的实验，对心理学的发展颇有奉献。

威洛特在1868年对光成分的时间感觉进行研究。

艾宾浩斯着手对较高级的心理过程“记忆”进行了测量。

比内继而将心理物理法应用于智力测量。

在经历了许多年的努力之后，心理物理学已经解决了它的核心问题：测量心理量和物理量之间的函数关系以及制定到达正确测量的实验方法。

感觉是物理刺激作用于感官的结果，有一定的刺激作用于感官就会引起一定的反映。

由于不同的刺激在不同的时间，作用于不同的个体都会产生不同的感觉。

因此物理刺激这个概念是不能确切的表示个体的心理感受的。

这就需要引入阈限这个概念。

心理物理法主要用于对阈限的测量。

阈限可以分为绝对阈限和相对〔差异〕阈限。

绝对阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激。

在统计学上把绝对阈限定义为有50%的实验次数能引起感觉的，50%的实验次数不能引起感觉的那个最小刺激。

同理把差异阈限定义为有50%的实验次数能引起感觉的，50%的实验次数不能引起差异感觉的那个刺激强度之差。

测量感觉阈限的基本方法有：〔1〕极限法〔2〕平均差误法〔3〕恒定刺激法。

传统心理物理法一、最小变化法I 特点：探索从感觉不到到感觉到的转折点和从感觉到到感觉不到的转折点1、刺激是由递减和递增的两个系列组成2、递增和递减系列交替出现3、每个系列的起始点不同4、每个系列的转折点就是该系列的绝对阈限5、每个系列绝对阈限的算术平均值就是绝对阈限II 阈限的测定1、绝对阈限的测定实验过程：刺激由递增和递减两个系列组成，每次呈现刺激后让被试报告他是否有感觉，寻找被试由一类反应到另一类反应的转折点，即在多重刺激时，由有感觉变为无感觉，或由无感觉变为有感觉。

每一个系列的转折点就是该系列的绝对阈限。

当被试说不清时，意义与之前的判断相反。

阈限计算：转折处对应的两个刺激强度的中点就是阈限，绝对阈限就是系列所有阈限的平均值。

2、差别阈限的测定实验过程：用极限法测定差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较，其中一个是标准刺激，即刺激是固定的，其强度大小不变；另一个是比较刺激，又称变异刺激，即刺激的强度按由小到大或由大而小的顺序排列。

标准刺激在每次比较时都出现，比较刺激按照递增或递减系列与标准刺激匹配呈现，直到被试的反应发生转折。

被试以口头报告方式表示四类反应，当比较刺激大于标准刺激时记录为“+”；当比较刺激等于标准刺激时记录“=”；当比较刺激小于标准刺激时记录“—”；表示怀疑可记作“?”.阈限计算：在上限和下限之间的距离为不肯定间距，取平均上下限的不肯间距的一半为差别阈限。

不肯定间距的中点为主观相等点，理论上应与标准刺激相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距被称为常误。

III 误差及其控制习惯误差：被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态，而对新的刺激作了错误的判断。

期望误差：被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断。

采用递增递减交替进行的设计能抵消这两种错误。

练习误差：由于实验多次重复，被试逐渐熟悉了实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。

第二节测定阈限的三种基本方法传统心理物理学（classical psychophysics）所处理的问题大体分两大类。

第一类是感觉阈限的测量。

测量感觉阈限的基本方法有：（1）极限法；（2）平均差误法；（3）恒定刺激法。

第二类是阈上感觉的测量，即心理量表的制作问题。

本节讨论第一类问题，第二类问题在下节中论述。

一、极限法极限法（limit method）又称最小变化法（minimal-change method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。

极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。

极限法既可用于测定绝对阈限，也可用于测定差别阈限。

（一）用极限法测定绝对阈限1.自变量用极限法测定绝对阈限，自变量是刺激系列。

刺激系列要按递增或递减系列交替呈现。

递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始；递减时，刺激系列的起点要大于阈限的某个强度，一般应选10到20个强度水平。

为了使测定的阈限准确，并使每一刺激系列的阈限能相对稳定，一般递增和递减刺激系列要分别测定50次左右（共100 次左右）、刺激应由实验者操纵。

为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而应随机变化。

2.反应变量用极限法测定绝对阈限的反应变量时，要求被试以口头报告方式表示。

当刺激呈现之后，被试感觉到有刺激，就报告“有”，当被试没感觉到有刺激，就报告“无”，其依据是被试的内省，而不是刺激是否呈现。

被试报告后，主试以“有”“无”或“＋”“-”记录被试的反应，每个系列都需要被试作“有”到“无”、或“无”到“有”这两种报告，亦即，递增时直到第一次报告“有”之后，这一系列才停止；递减时直到第一次报告“无”之后，这一系列才停止，然后再进行下一个系列。

适用于普通心理学的实验：知觉实验似动现象、时间知觉（无反馈）、时间知觉（有反馈）、速度知觉（无反馈）、速度知觉（有反馈）等。

应用性实验注意集中（追踪实验）、划消实验、注意广度、注意分配、神经活动的强度特性、神经活动的灵活性普通心理学演示实验颜色视觉、知觉的选择性、知觉的整体性、知觉的恒常性、错觉、注意的稳定性、观察力、螺旋后效等。

附：心理实验系统简介（共71个实验）心理实验系统是华东师范大学心理系研制的新一代专业心理实验系统。

实验课程包含反应时、传统心理物理法、现代心理物理法、知觉实验、学习与记忆、现代认知心理实验、应用性实验、普通心理学演示实验、发展心理学等九大模块。

涵盖了普通心理学、实验心理学、认知心理学、应用心理学、发展心理学等多个领域。

本系统由实验软件、主机、反应盒三部分组成。

其中实验软件具备实验材料选择、参数设置、刺激呈现、数据采集、实验列表管理、数据保存、结果打印等功能；主机通过反应盒采集被试反应数据，通过USB接口传输至PC机；反应盒有三键和四键两种，并可选配脚踏开关；通过PS2口和主机相连，一个主机可扩展至4个反应盒和脚踏开关。

可连接台式机或笔记本电脑。

实验内容包括：一、反应时（6个）视觉简单反应时、听觉简单反应时、视觉选择反应时、听觉选择反应时、视觉辨别反应时、听觉辨别反应时等。

二、传统心理物理法（5个）极限法测定明度差别阈限、平均误差法测线段长度差别阈限、恒定刺激法测定频率的差别阈限、对偶比较法制作颜色爱好量表、等级排列法制作心理顺序量表等。

三、现代心理物理法（4个）信号检测论（有无法）、信号检测论（迫选法）、信号检测论（评价法）、信号检测论（再认法）等。

四、知觉实验（5个）似动现象、时间知觉（无反馈）、时间知觉（有反馈）、速度知觉（无反馈）、速度知觉（有反馈）等。

五、学习和记忆（11个）不同报告方法的瞬时记忆容量、短时记忆（图形再认）、长时记忆（比较有意义和无意义）、长时记忆（有凭借再现和无凭借再现）、不同学习材料的记忆广度、空间位置记忆广度、系列位置效应、概念形成、学习迁移实验、前摄作用和倒摄作用、河内塔等。

最小变化法测定明度的差别阈限XX（师大学应用心理学，，201418）摘要本实验中包含两个分实验，运用最小变化法分别对男生，女生的明度的差别阈限进行测定。

本实验中，使用电脑显示明度的办法，同时在电脑屏幕上呈现两种不同明度的色块，被试通过比较标准刺激与变异刺激之间的差别，作出判断，以此来测量差别阈限。

在试验中，采用ABBA的方法，结果显示，有效控制了期望与练习误差。

在明度的性别差异方面，实验结果显示，明度的差别阈限无明显性别差异。

关键词最小变化法差别阈限ABBA法标准刺激变异刺激1导言最小变化法，又称极限法，是一种测量阈限的直接方法。

该法通过交替呈现递减或递增的刺激序列——每个序列均由若干个强度不同而强度间隔相等且较小的刺激构成——来寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限位置。

[1]用最小变化法测定差别阈限时候需要两类刺激，一个是固定不变的，叫做标准刺激，一个是可变的，叫做变异刺激。

被试比较标准刺激和变异刺激的差异，做出大于，小于，等于反应，直到两个转折点都出现为止。

在测定差别阈限的时候，被试要从变异刺激中找出一个在感觉上与标准刺激相等的刺激。

在这个过程中，无论变异刺激时按递增还是递减变化，都有两个转折点。

递增系列中是从感觉到变异刺激稍弱到感觉到两者相等（从—到=），再从相等到感觉到变异刺激比标准刺激稍强（从=到+）；递减系列中是从感觉到变异刺激稍强到感觉到两者相等（从+到=），再从相等到感觉到变异刺激比标准刺激稍弱（从=到—）。

每个系列的差别阈限上限（T+）和下限（T-）按以下规则定位，在递减系列中，第一次从+到非+的改变，这两点的中值为差别阈限的上限；从最后一次非—到—的改变，两点间的中值为下限。

在递增系列中，第一次从—到非—的改变和从最后一次非+到+的改变，分别是上限和下限。

上下限把比较刺激分为了三个部分，上部和下部都分别有+和—反应占优势，而中部不占优势，这个中部称为不肯定间距（IU）。