Psychophysics ・カテゴリー判断法(category judgement) ・マグニチュード評定法(magnitude estimation) ・マグニチュード生成法(magnitude production) ・クロスモダリティマッチング(cross-modality matching) Psychophysics カテゴリー判断法 Category Judgement 8 8 7 7 6 6 Response Response Category Judgement 5 4 3 5 4 3 2 2 1 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Line length (relative) 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 log(Line length) Ψ = k log I 1 Psychophysics マグニチュード評定法 基準刺激(modulus) 絶対マグニチュード評定(absolute magnitude estimation) 幾何平均 n n ∏x i i =1 両対数軸 log-log scale Stevensの法則 Ψ = aI n log Ψ = n log I + log a Psychophysics マグニチュード評定法 Magnitude Estimation 2.4 2.2 log(Response) Response Magnitude Estimation 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2 1.8 1.6 1.4 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Line length (relative) 1.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 log(Line length) log Ψ = n log I + log a 2 Psychophysics dBから音圧の対数への変換 p p0 XdB = 20 log10 単位dynes/cm2 p0 = 2 × 10 −4 dynes / cm 2 log10 p = X + log10 2 − 4 20 Psychophysics H21 音の大きさマグニチュード評定 刺激 (dB) log10音圧 20 -2.69897 A 30 B C 25 20 D 20 E F 平均 25 7.5 24 Log10平均 1.380 25 -2.44897 30 35 30 30 35 17.5 32 1.505 30 -2.19897 75 45 65 55 80 70 64 1.806 35 -1.94897 93.3 73.3 73.3 66.7 93.3 65.0 80 1.903 40 -1.69897 105 97.5 100 100 100 100 100.5 2.002 45 -1.44897 125 120 125 130 90 130 118 2.072 50 -1.19897 150 155 150 180 250 135 177 2.248 55 -0.94897 416.7 266.7 226.7 223.3 433.3 500 313.3 2.496 60 -0.69897 550 400 300 300 650 1000 440 2.643 3 Psychophysics H21 音の大きさマグニチュード評定 2.8 450 400 Log Mean Estimation 2.6 Mean Estimation 350 300 250 200 150 100 2.4 2.2 2 1.8 1.6 50 1.4 0 0.05 0.1 0.15 -3 0.2 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 Log Sound Pressure (dynes/cm 2) Sound Pressure (dynes/cm 2) log Ψ = 0.605 log P + 3.034 Psychophysics 1000 1000 n > 1 n < 1 800 10 感覚量 感覚量 100 n = 1 1 n = 1 600 400 n > 1 n < 1 200 0.1 0.01 0.01 0.1 1 10 刺激量 100 1000 0 0 200 400 600 800 1000 刺激量 4 Psychophysics 感覚による指数の相違 通電による皮膚感覚(痛み) 彩度(赤) 握力 重さ 線の長さ 味覚(塩辛さ) 味覚(甘さ) 音の大きさ 嗅覚(ベンゼン臭) 明るさ 3.5 1.7 1.7 1.1 1.0 0.9 0.6 0.6 0.5 0.3 Psychophysics Stevens, 1961, p.20, Figure 8 5 Psychophysics Stevens, 1961, p.23, Figure 11 Psychophysics マグニチュード評定(ME) Ψ = a1 I1 1 モダリティ2: Ψ = a2 I 2 n2 n モダリティ1: モダリティ1と2のクロスモダリティマッチング(CMM) a2 I 2 2 = Ψ = a1 I1 1 n2 log I 2 + log a2 = n1 log I1 + log a1 log I 2 = (n1 n2 ) log I1 + (log a1 − log a2 ) n2 n n S. S. Stevens (1975) “Psychophysics: Introduction to its perceptual, neural, and social prospects” 6 Psychophysics Force of handgrip 1.7 Stevens, 1961, p.23, Table 3 ・分割法(fractionation method) Psychophysics 1932年 British Association for the Advancement of Science 1938年 1940年 「2つの刺激の感覚強度を加え合わすことの意味が明確にされ ない限り、刺激と感覚の間のいかなる定量的法則も誤りである ばかりでなく、無意味なものである」(吉野, 1989) ・名義尺度(nominal scale) ・順序尺度(ordinal scale) ・間隔尺度(interval scale) ・比率尺度(ratio scale) 比率評定法:マグニチュード評定、マグニチュード生成、分割 法、クロスモダリティマッチング... 7 Psychophysics Psychophysics Weberの法則とFechnerの法則 ∆Ψ = c Ψn = Ψn −1 + c ∆I =k I I n = (k + 1)× I n −1 log I n = log I n −1 + log k ′ 等間隔 c と等間隔 log k ′ の関係が刺激量 I の広い範囲で変化 しないならば、刺激量 log I が log k ′増加するたびに感覚量 Ψ は c だけ増加する。 Ψ= c × log I log k ′ 8 Psychophysics Weberの法則とStevensの法則 Stevensの法則 Ψ = aI = aI n c k Baird & Noma, 1978, p.85, Figure 5.7 Psychophysics 10 10 8 8 Response Response Fechnerの法則とStevensの法則 6 4 2 6 4 2 0 0 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 Stimulus intensity Stimulus intensity Ψ = 9 log I − 8 Ψ = I 0.50 100 9 Psychophysics 知覚のエントロピー理論 Entropic theory of perception K. H. Norwich 情報理論 information theory C. Shannon H = −∑ pi log pi 不確定性(Uncertainty) H = − ∫ f (a ) log f (a )da Ψ= ( kΨ log 1 + βI n t 2 H= ) ( 1 log 1 + β I n t 2 ) ∆I 2 = =c I nk Ψ ∆Ψ 刺激強度Iで微分 β I n << 1 Ψ = aI n β I n >> 1 Ψ = k log I Psychophysics 知覚のエントロピー理論 Weberの法則 感覚順応 不思議な数7 Piéronの法則 Fechnerの法則 Ψ= ( kΨ log 1 + βI n t 2 Stevensの法則 ) Brondel-Reyの法則 Teghtsoonian の法則 Blochの法則 10 Psychophysics 心理物理学的判断 psychophysical judgment R = kR Ψ R = a′I n Ψ= 1 kR R = a′ kR I n = aI n 恒常誤差 constant error 主観的等価値(point of subjective equality、PSE) 恒常誤差 = 標準刺激量 − PSE Psychophysics 時間順位誤差 time-order error(もしくは時間誤差、time error) 時間順位誤差 = 標準刺激量 − PSE 柿崎, 1974, p.11, 図2-1 Braida & Durlach, 1988, p.571, Figure 7 Psychophysics Poulton (1968, 1989)、柿崎 (1974) ( Ψ = a I n − I0 ) 柿崎, 1974, p.11, 図2-1 I0:絶対閾値 Psychophysics 先行刺激のdB 77.2, 83.1 65.4, 71.3 30.0, 35.9 Ward, 1987, p.224, Figure 4 Psychophysics 系列依存 sequential dependencies 系列効果、文脈効果(context effect) 同化(assimilation) 対比(contrast) 刺激 50dB 平均反応 5 3 7 7 3 同化 対比 中心化傾向(central tendency) 係留効果(anchoring) 反応の等頻度化傾向 先行刺激 先行反応 20dB 1 90dB 10
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