Sign In

הבדלים מורגשים בלבד

Overview

מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

פסיכופיזיקה היא ענף של פסיכולוגיה ומדעי המוח המנסה להסביר כיצד כמויות פיזיות מתורגמות לפיטור עצבי וייצוגים נפשיים בסדר גודל. קבוצה אחת של שאלות בתחום זה נוגעת להבדלים בולטים (JND): כמה משהו צריך להשתנות כדי שהשינוי ייתפס? כדי לשאוב אינטואיציות על זה, לשקול את העובדה כי ילדים קטנים לגדול בקצב עצום, באופן יחסי, אבל אחד לעתים רחוקות מבחין צמיחה המתרחשת על בסיס יומי. עם זאת, כאשר הילד חוזר ממחנה שינה או כאשר סבא וסבתא רואים את הילד לאחר היעדרות ממושכת, רק כמה שבועות של גידול הוא יותר מורגש. זה יכול להיראות עצום! שינויים בגובה מורגשים רק לאחר היעדרות מכיוון שהשינויים הקטנים המתרחשים על בסיס יומיומי הם קטנים מכדי שניתן יהיה לראותם. אבל לאחר היעדרות, שינויים קטנים רבים מסתכמים. אז כמה צמיחה צריכה להתקיים כדי להיות מורגש? הסכום המינימלי הוא JND.

פסיכולוגים ומדעני מוח מודדים את JND בתחומים רבים. כמה בהיר יותר צריך לשים לב לאור? כמה חזק יותר צריך להיות צליל? לעתים קרובות הם משיגים את המדידות על ידי שימוש בפרדיגמה של בחירה כפויה. וידאו זה יתמקד בגודל, וידגים גישה סטנדרטית למדידת JND כאשר אזור הצורה משתנה.

Procedure

1. ציוד

  1. לניסוי זה, השתמש בתוכנת יישום מחשב והתנסות כגון E-Prime, או בסביבת תכנות כגון MATLAB או PsychoPy.

2. גירויים ועיצוב ניסויים

  1. ניסוי זה יכלול ניסויים חוזרים ונשנים עם אותו עיצוב בסיסי. שני דיסקים יופיעו על המסך בו-זמנית, אחד בצד שמאל ואחד בצד ימין. אחד תמיד יהיה גדול יותר מאחר, והמשימה תהיה להשתמש בלחץ מפתח כדי לבחור את הגדול יותר. הפרטים הם כדלקמן:
  2. תכנת את הניסוי לצייר דיסק כחול ברדיוס של 10 px. הדיסק יופיע בכל ניסוי של הניסוי, מרוכז בתצוגה אנכית ומרוכז אופקית במחצית השמאלית או הימנית של הצג. שימוש בגירוי אחד המופיע ללא שינוי בכל ניסוי נקרא לעתים השיטה של גירוי מתמיד. זה רק מתייחס לעובדה שאחד משני הגירויים בכל משפט הוא תמיד זהה. הדיסק הכחול 10-px הוא אפוא הגירוי המתמיד.
  3. מול הגירוי הקבוע בכל ניסוי, הצג דיסק כחול אחר. דיסק זה נקרא גירוי ההשוואה. יהיה לו רדיוס בין 5 ל-9 ובין 11 ל-15 פיקס. זה 10 אפשרויות בסך הכל. בניסוי, כלול 10 ניסויים כל אחד עבור כל אחד מ -20 גירויי ההשוואה האפשריים. אז הניסוי יכלול 200 ניסויים.
  4. הצג את שני הגירויים על המסך עבור 200 אלפיות השנייה, ואחריו מסך שכתוב עליו רק 'איזה מהם היה גדול יותר L/R?' איור 1 סכמטי את רצף האירועים בכל ניסיון.
    1. תגובות מפתח 'L' יצביעו על כך שהאובייקט השמאלי היה גדול יותר, ותגובות מפתח 'R' יקבעו שהאובייקט הימני נתפס כגדול יותר.
  5. ודא כי התוכנית פלט את הנתונים החשובים הבאים לטבלה: מספר הניסיון, גודל גירוי ההשוואה, מיקום המסך של גירוי ההשוואה, התגובה הנכונה, ואת התגובה שניתנה על ידי המשתתף. איור 2 מציג דוגמה של טבלת נתונים כזו.

Figure 1
איור 1. תיאור סכמטי של ניסוי בחירה בכפייה יחיד בניסוי כדי למדוד את ההבדל המורגש (JND) לגודל המעגל. ראשית, מסך מוכן מנחה את המשתתפים כי ניסיון יתחיל. לאחר מכן, שני דיסקים כחולים מופיעים בתצוגה, זה לצד זה. הם נשארים נוכחים רק 200 ms, ובשלב זה התצוגה מבקשת את המשתתף לתגובה. מקש 'L' משמש לציון האובייקט משמאל, ואת מקש 'R' כדי לציין את האובייקט מימין.

Figure 2
איור 2. טבלת פלט לדוגמה מניסוי JND בבחירה כפויה. העמודות מדווחות על הנתונים הרלוונטיים מתוכנית הניסוי.

3. הפעלת הניסוי

  1. לגייס משתתף, וכשהיא מגיעה למעבדה תגיד לה שהיא תעשה ניסוי פשוט על תפיסת הצורה. אז יש לה הסכמה מדעת מלאה.
  2. הושיבו את המשתתף מול מחשב הבדיקה והסבירו את המשימה כדלקמן:
    1. כל ניסוי של הניסוי הזה יכלול את אותו רצף אירועים בסיסי. ראשית, תראה את המילה "מוכן?" על המסך. הקש על מקש הרווח כאשר תהיה מוכן להתחיל את גירסת הניסיון. בשלב זה, שני דיסקים כחולים יופיעו משני צדי המסך בקצרה רבה. כשהם ייעלמו, התצוגה תקרא "מה היה גדול יותר, אל.אר?" התפקיד שלך הוא לדווח איזה משני הדיסקים נראה לך גדול יותר, אחד בצד ימין או אחד בצד שמאל של המסך. יש 200 ניסויים בניסוי, אבל הם קצרים. כל הניסוי אמור לקחת פחות מחמש דקות. יש לך שאלות?
  3. לאחר שענית על שאלות, הפעל את תוכנית הניסוי, ותן למשתתף להתחיל. תשאיר אותה בחדר הבדיקות השקט עד שהניסוי יושלם.

4. ניתוח התוצאות

  1. כדי לנתח את התוצאות, הדבר הראשון שיש לעשות הוא לקבוע אילו תגובות היו נכונות ומי לא היו נכונות. הוסף עמודה לטבלת פלט הנתונים למטרות אלה. השווה את התגובה שניתנה ואת התגובה הנכונה, סימון העמודה הסופית עם 1 כאשר התגובה שניתנה הייתה נכונה ו- 0 כאשר היא לא הייתה.
    1. במהירות לחפש כדי לוודא כי הביצועים היו הגיוניים - כי המשתתף היה בדיוק מושלם או קרוב כאשר ההשוואה הייתה 5 ו 15 px, הבדלים גדולים מספיק לעומת 10 כי לא היו צריכים להתבצע שגיאות.
  2. כעת הוסף עמודה נוספת לטבלת הנתונים, הנקראת 'שיעור התגובות C'. בעמודה , שים לב אם ההשוואה או הקבוע נבחרו על-ידי המשתתף. אם נבחר אובייקט ההשוואה, סמן 1 בעמודה. אם הקבוע נבחר, סמן 0.
  3. כעת, עבור כל גודל השוואה, חשב את שבריר הזמן בו ההשוואה נבחרה כגדולה יותר על-ידי המשתתף. עבור גירויי השוואה של 5, המספר צריך להיות קרוב ל -0, ולגירוי השוואה של 15 זה צריך להיות קרוב ל -1.
  4. כדי להמחיש את התוצאות, גרף אותן באופן הבא: הפוך את התוויית הפיזור, עם גודל ההשוואה בציר ה- x ושיעור הפעמים שהוא נבחר בציר ה- y. זה ייראה משהו כמו זה באיור 3.

Figure 3
איור 3. תוצאות של ניסוי בחירה בכפייה כדי למצוא את JND לרדיוס מעגל. התווה הוא חלקו היחסי של הזמן כי גירוי ההשוואה נבחר כמו גדול יותר (על ידי המשתתף) כפונקציה של גודל גירוי ההשוואה. לגירוי הקבוע תמיד היה רדיוס של 10 px.

Results

הגרף באיור 3 מציג את שיעור הזמן שבו נבחר גירוי ההשוואה כפונקציה בגודל הרדיוס שלו. זכור כי הגירוי הקבוע תמיד יש רדיוס 10 px בניסוי זה. זו הסיבה שעם רדיוס של 5 או 6 px ההשוואה כמעט אף פעם לא נבחרה, והיא כמעט תמיד נבחרה עם רדיוס אם 14 או 15 px. עם זאת, עם רדיוס של 9 או 11 px, ההשוואה קשה. המשתתפים לעתים קרובות לעשות טעויות. ה- JND מוגדר כדלקמן: גודל ההשוואה כאשר הוא נבחר כ -75% מהזמן פחות גודלו כאשר הוא נבחר 25% מהזמן, כולם מחולקים על ידי 2. כאן, המספרים האלה הם 12 ו-8, בהתאמה. אז JND עבור רדיוס מעגל הוא 2 px.

ישנן סיבות מתמטיות מפורטות מדוע זהו החישוב המדויק של JND, הקשור לסטטיסטיקה ואופי ההתפלגות הרגילה (עקומות פעמון). אבל להסתכל על הגרף צריך להפוך את החישוב לאינטואיטיבי יותר. כאשר הרדיוס היה רק 1 px קטן או גדול יותר מ 10, המשתתף עשה טעויות רבות, ביצוע קרוב מאוד 0.5, וזה מה שהיא הייתה מייצרת אם היא רק מנחשת. אבל הביצועים הפכו במהירות למדויקים הרבה יותר עם הפרש פיקסלים של 2, וזה היה כמעט מושלם עם הפרש פיקסלים של 3 או יותר. איור 4 הוא גרסה מובאת של איור 3, שנועדה להמחיש את החישוב של JND.

Figure 4
איור 4. גרסה מובאת של איור 3.

Application and Summary

אחד היישומים העיקריים של גישת הגירוי הקבועה למדידת JND הגיע במדעי המוח, במיוחד במחקרים נוירופיזיולוגיים שהומצאו כדי לחקור כיצד ירי של נוירונים בודדים מקודד תכונות פיזיות על העולם. מחקרים אלה בדרך כלל מערבים קוף עם אלקטרודות מושתלות בקליפת המוח החזותית שלהם. האלקטרודות חודרות לתאים בודדים המגיבים לגירוי חזותי על ידי ירי או ספייק, כלומר, על ידי ביצוע אות חשמלי מהיר. במחקרים על שימוש בשיטות JND, חוקרים גילו כי נוירונים בודדים הם רועשים - הם מגיבים לגודל או בהירות או צבע של גירוי פחות או יותר באותו אופן בכל פעם, אבל עם שונות מסוימת. התוצאה היא ששני גירויים דומים מאוד יעוררו את אותה תגובה חלק מהזמן. עיגול עם רדיוס של 10 px יקבל לפעמים את אותה תגובה עצבית כמו מעגל עם רדיוס של 9 px או מעגל עם רדיוס של 11 px. זו הסיבה JND הם רק בקושי מורגש: לפעמים, במוח, הגירויים הרלוונטיים באמת לייצר אפקטים שלא ניתן להבחין.

Tags

Just noticeable DifferencesPerceived DifferenceGrowth SpurtPerceptible ChangeSubtle ChangesSmall Day to day DifferencesSmallest Amount Of Growth NoticedMeasuring Just noticeable differenceExperiment DesignData AnalysisInterpreting ResultsChange In Area Necessary To Be PerceivedMethod Of Constant Stimulus

Skip to...

0:00

Overview

1:17

Stimulus and Experimental Design

2:36

Running the Experiment

3:29

Data Analysis and Representative Results

5:40

Applications

7:06

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

הבדלים מורגשים בלבד

Sensation and Perception

15.3K Views

article

צבעי אפטרמייג'ים

Sensation and Perception

11.0K Views

article

מציאת הנקודה העיוורת שלך ומילוי תפיסתי

Sensation and Perception

17.3K Views

article

פרספקטיבות על תחושה ותפיסה

Sensation and Perception

11.7K Views

article

עיוורון המושרה בתנועה

Sensation and Perception

6.9K Views

article

אשליית יד הגומי

Sensation and Perception

18.3K Views

article

חדר איימס

Sensation and Perception

17.3K Views

article

עיוורון חסר תשומת לב

Sensation and Perception

13.2K Views

article

רמז מרחבי

Sensation and Perception

14.9K Views

article

מצמוץ תשומת הלב

Sensation and Perception

15.8K Views

article

צפיפות

Sensation and Perception

5.7K Views

article

אפקט הפנים ההפוכו

Sensation and Perception

15.5K Views

article

אפקט מקגורק

Sensation and Perception

15.9K Views

article

הליך גרם המדרגות למציאת סף תפיסתי

Sensation and Perception

24.3K Views

article

מיסוך החלפת אובייקטים

Sensation and Perception

6.4K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved