カテゴリー判断法

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

Download Report