心理物理函數

心理物理函式（Psychophysical Function）是心理學和神經科學中的一個重要概念，用於描述物理刺激與其引發的心理感知之間的關係。它揭示了人類如何感知外界刺激，並將這些刺激轉化為主觀感受。

核心概念

心理物理函式的核心在於研究物理刺激（如光、聲、壓力等）與心理感知（如亮度、音量、觸感等）之間的定量關係。這種關係通常通過實驗測量得出，並用數學模型進行描述。

經典心理物理函式

1. 韋伯-費希納定律（Weber-Fechner Law）
   該定律指出，心理感知的強度與物理刺激的對數成正比。公式為：
   [ S = k \cdot \log(I) ]
   其中，( S ) 是感知強度，( I ) 是物理刺激強度，( k ) 是常數。
   該定律適用於中等強度的刺激，但在極高或極低強度下可能失效。

2. 史蒂文斯冪定律（Stevens' Power Law）
   史蒂文斯提出，心理感知與物理刺激的冪函式關係更為準確。公式為：
   [ S = k \cdot I^n ]
   其中，( S ) 是感知強度，( I ) 是物理刺激強度，( k ) 是常數，( n ) 是冪指數，其值取決於感知類型（如亮度、音量等）。

套用領域

1. 感知研究
   心理物理函式廣泛套用於視覺、聽覺、觸覺等感知領域，幫助研究者理解人類如何感知外界刺激。

2. 產品設計
   在產品設計中，心理物理函式可用於最佳化用戶體驗。例如，調整螢幕亮度或音量，使其符合用戶的感知需求。

3. 神經科學
   心理物理函式為研究神經機制提供了重要工具，幫助揭示大腦如何處理外界信息。

實驗方法

1. 絕對閾限測量
   確定能夠引發感知的最小刺激強度。

2. 差別閾限測量
   確定能夠感知到刺激變化的最小差異。

3. 量表法
   通過主觀評分或比較，量化感知強度。

總結

心理物理函式是理解人類感知機制的重要工具。通過研究物理刺激與心理感知之間的關係，我們能夠更好地理解大腦如何處理外界信息，並將其套用於實際生活和科學研究中。