最小变化法测定明度的差别阈限

1、最小变化法测定明度的差别阈限姓 名（上海师范大学应用心理学，上海，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

2、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

3、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）。不肯定间距的中点称为主观相等点（PSE），理论上PSE=标准刺激，但事实并非如此。因为中间存在常误（CE）取不肯定间距的一半为差别阈限（DL）的最好估计量，DL=IU2或

4、者：上差别阈限=（T+）-标准刺激，下差别阈限=标准刺激-（T-）DL=(T-)-(T+)。22 方法2.1被试上海师范大学大学本科生，男女各一名，裸眼视力（或矫正视力）正常者，年龄均为19岁2.2仪器17寸纯平显示器一台，配有红黄绿按键板（1号反应盒）一个，PsyTech心理实验系统。2.3实验程序1、 每组选择两名被试，男女各一名2、 实验开始时，被试首先阅读屏幕上呈现的指导语：“下面屏幕将并排呈现两灰色方块，但明度有所不同，一个是标准刺激，另一个是比较刺激。标准刺激有时在左，有时在右。请你使用1号反应盒，将比较刺激与标准刺激进行对比。当你感觉比较刺激比标准刺激亮，就按“+”号键，按若干次

5、后如你感觉两者相等，就按“=”号键，再按若干次“=”号键直到你感觉比较刺激比标准刺激暗，就按“”号键，则一次实验结束。同理如果开始觉得比较刺激比标准刺激暗，就按“”号键，接着是“=”号键和“+”号键。顺序正好与前面相反，而方法相同。实验要做很多次。当你明白了上述实验步骤后，请点击下面的“正式实验”按钮开始。”3、 实验正式开始时，黑色的屏幕中间会呈现两个灰度不同的方块，其中一个的下方写有蓝色的“标准刺激”，两个方块的下方写有黄色的“请比较两者的亮度”。被试即按照指示语的要求来按键判断标准刺激和变异刺激的亮度。4、 在递增系列中，当被试认为变异刺激的明度强于标准刺激时，则该组实验结束并进入下一组

6、；在递减系列中，当被试认为变异刺激的明度小于标准刺激时，则该组实验结束并进入下一组。5、 当一组实验结束后，屏幕上出现黄色的“下一组”，则被试进入下一组实验。本实验一共分为16组。6、 实验中，呈现递增系列时，电脑会自动记录被试判断变异刺激比标准刺激“相等”和“亮”的转折点，呈现递减系列时，电脑会自动记录被试判断变异刺激比标准刺激“相等”和“暗”的转折点。7、 全部实验结束后，电脑会报告被试在八个系列中的转折点和变异刺激的起始明度。2.4数据处理采用Excel 2010 进行数据处理3 结果3.1描述统计结果表1 女被试16个系列的明度差别阈的上下限（实验一）标准刺激在右在左在右顺序12345

7、678910111213141516呈现方式上限163.5162.5157.5163.5168.5191.5176.5155.5152.5185.5171.5151.5178.5144.5131.5177.5下限161.5151.5142.5154.5153.5182.5171.5141.5127.5171.5160.5137.5163.5130.5129.5158.5绝对差别阈限15.57.54.57.54.52.5712.575.577.5719.5表1显示了女被试在递增，递减两种不同明度呈现方式中，差别阈限的上限与下限。通过每组上限与下限的比较，计算出绝对差别阈限值。表2 男被试16个系

8、列的明度差别阈的上下限（实验二）标准刺激在右在左在右顺序12345678910111213141516呈现方式上限182.5155.5177.5146.5146.5169.5173.5144.5144.5166.5164.5141.5177.5156.5148.5170.5下限165.5150.5170.5145.5135.5165.5169.5142.5140.5162.5162.5139.5175.5155.5147.5168.5绝对差别阈限8.52.53.50.55.5221221110.50.51表2显示了男被试在递增，递减两种不同明度呈现方式中，差别阈限的上限与下限。通过每组上限与下

9、限的比较，计算出绝对差别阈限值。32误差分析结果表3 期望与习惯误差分析（实验一）Di15.5-4.54.57.5-34.57.5-32.57-4.5712.5-5.55.57-1.57.570.59.518.5M=5.25 M=6.875 Sd2=20.40 SE=1.705 t=0.953*t(7,0.01/2)=3.499 t<t(7,0.01/2) 差异不显著所以：实验一中没有期望误差和习惯误差表4 练习与疲劳误差分析（实验一）前八次后八次Di112.5-11.55.57-1.57.55.524.57-2.57.57.504.57-2.52.511.579.5-2.5M前八=5

10、M后八=7.125 Sd2=17.625 SE=1.587 t=1.339*t(7,0.01/2)=3.499 t<t(7,0.01/2) 差异不显著所以：实验一中没有练习与疲劳误差表5 空间误差分析（实验一）在右在左Di112.5-11.55.57-1.57.55.524.57-2.57.57.5074.5-2.512.51.59.57-2.5M在右=5.4375 M在左=6.6875 Sd2=17.625 SE=1.587 t=0.789*t(7,0.01/2)=3.499 t<t(7,0.01/2) 差异不显著所以：实验一中没有空间误差表6 期望与习惯误差分析（实验二）Di8

11、.52.5-4.50.53.5-325.5-321-4.522-5.511-1.510.50.5118.5M=2.25 M=2.125 Sd2=8.357 SE=1.093 t=-0.1144*t(7,0.01/2)=3.499 t<t(7,0.01/2) 差异不显著所以：实验二中没有期望误差和习惯误差表7 练习与疲劳误差分析（实验二）前八次后八次Di8.526.52.520.53.512.50.51-0.55.51-4.520.5-1.520.5-1.5110M前八=3.1875 M后八=1.125 Sd2=10.45 SE=1.224 t=-1.684*t(7,0.01/2)=3.4

12、99 t<t(7,0.01/2) 差异不显著所以：实验二中没有练习与疲劳误差表8 空间误差分析（实验二）在右在左Di8.55.532.520.53.521.50.51-0.51210.521.50.510.5110M在右=2.25 M在左=2.0625 Sd2=1.174 SE=0.41 t=-0.458*t(7,0.01/2)=3.499 t<t(7,0.01/2) 差异不显著所以：实验二中没有空间误差3.3性别差异检验结果表9 男女生明度差别阈限比较男生女生Di8.517.52.55.5-33.57.5-40.54.5-45.57.5-224.5-2.522.5-0.517-6

13、212.5-10.527-515.5-4.517-617.56.50.576.50.510.519.58.5M男生=2.156 M女生=6.0625 Sd2=31.39 SE=1.447 t=2.7*t(15,0.05/2)=2.131 t(15,0.05/2)<t<t(15,0.01/2) 差异不显著所以：男女生明度差别阈限差异不显著4 讨论4.1用本实验结果说明有无疲劳与期望误差在本实验中，通过分析实验一和实验二的男女被试的数据（表3和表6），可知，并无疲劳与期望误差。4.2用本实验结果说明有无空间位置误差在本实验中，通过分析实验一和实验二的男女被试的数据（表5和表8），可知，并无空间误差。4.3说明最小变化法测量差别阈限的特点和绝对阈限的测定不同，用最小变化法测定差别阈限时，每次呈现两个刺激：一个是强度大小不变的标准刺激；另一个是强度大小一次递减或递增的比较刺激。标准刺激每次都呈现，比较刺激以递增或递减的顺序与标准刺激匹配呈现，直到被试的反应发生改变为止。【3】4.4用本实验结果说明四个最小变化法的系列为何递增和递减各一半，为何标准刺激一半在内，一半在外。最小变化法的系列设计为递增和递减各一半，是因为如此设计可以减少期望与习惯误差，使得到的被试差别阈限水平更为准确。最小变化法