Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения. Ощущение. Абсолютная и различительная чувствительность анализаторов к раздражителям не остается постоянной, а изменяется в зависимости от ряда условий
Несмотря на разнообразие видов ощущений, имеются некоторые общие для всех ощущений закономерности. К ним относятся:
зависимость между чувствительностью и порогами ощущений,
явление адаптации,
взаимодействие ощущений и некоторые другие.
Чувствительность и пороги ощущений
. Ощущение возникает в результате действия внешнего или внутреннего раздражителя. Однако для возникновения ощущения необходима определенная сила раздражителя. Если раздражитель очень слаб, он не вызовет ощущения. Известно, что не ощущает прикосновения пылинок к его лицу, не видит невооруженными глазами свет звезд шестой, седьмой и т. д. величины. Минимальная величина раздражителя, при которой возникает едва заметное , называется нижним или абсолютным порогом ощущения. Раздражители, действующие на анализаторы человека, но не вызывающие ощущений по причине малой интенсивности, называются подпоро-говыми. Таким образом, абсолютная чувствительность - это способность анализатора реагировать на минимальную величину раздражителя.
Определение чувствительности.
Чувствительность
- это способность человека иметь ощущения. Нижнему порогу ощущений противостоит верхний порог. Он ограничивает чувствительность с другой стороны. Если идти от нижнего порога ощущений к верхнему, постепенно увеличивая силу раздражителя, то мы получим ряд ощущений все большей и большей интенсивности. Однако это будет наблюдаться лишь до известного предела (до верхнего порога), после которого изменение силы раздражителя не вызовет изменения в интенсивности ощущения. Оно будет все той же пороговой величиной или перейдет в болевое ощущение Таким образом, верхним порогом ощущений называется наибольшая сила раздражителя, до которой наблюдается изменение интенсивности ощущений и вообще возможны ощущения данного вида (зрительные, слуховые и пр.).
Определение чувствительности | Повышенная чувствительность | Порог чувствительности | Болевая чувствительность | Виды чувствительности | Абсолютная чувствительность
Высокая чувствительность
Между чувствительностью и порогами ощущений существует обратная зависимость. Специальными экспериментами установлено, что абсолютная чувствительность любого анализатора характеризуется величиной нижнего порога: чем меньше величина нижнего порога ощущений (чем он ниже), тем больше (выше) абсолютная чувствительность к данным раздражителям. Если человек ощущает очень слабые запахи, это означает, что у него высокая чувствительность
к ним. Абсолютная чувствительность одного и того же анализатора у людей неодинакова. У одних она выше, у других - ниже. Однако путем упражнений ее можно повысить.
Повышенная чувствительность.
Существуют абсолютные пороги ощущений не только по интенсивности, но и по качеству ощущений. Так, световые ощущения возникают и изменяются лишь под действием электромагнитных волн определенной длины - от 390 (фиолетовый цвет) до 780 миллимикронов (красный цвет). Более короткие и более длинные волны световых ощущений не вызывают. Слуховые ощущения у человека возможны лишь при колебаниях звуковых волн в пределах от 16 (самые низкие звуки) до 20 000 герц (самые высокие звуки).
Кроме абсолютных порогов ощущений и абсолютной чувствительности
, существуют еще пороги различения и соответственно различительная чувствительность. Дело в том, что не всякое изменение величины раздражителя вызывает изменение в ощущении. В известных пределах это изменение раздражителя мы не замечаем. Эксперименты показали, например, что при взвешивании тела рукой, увеличение груза весом в 500 г на 10 г и даже на 15 г останется незамеченным. Чтобы ощутить едва заметную разницу в весе тела, надо увеличить (или уменьшить) вес на ‘/зо его исходной величины. Это значит, что к грузу в 100 г надо добавить 3,3 г и к грузу в 1000 г - 33 г. Порог различения - это минимальный прирост (или уменьшение) величины раздражителя, вызывающий едва заметное изменение ощущений. Под различительной чувствительностью принято понимать способность реагировать на изменение раздражителей.
Порог чувствительности.
Величина порога зависит не от абсолютной, а от относительной величины раздражителей: чем больше интенсивность исходного раздражителя, тем больше надо его увеличить, чтобы получить едва заметную разницу в ощущениях. Эта закономерность ясно выражена для ощущений средней интенсивности; ощущения, близкие к пороговым, имеют некоторые отклонения от нее.
Каждый анализатор имеет свой порог различения и свою степень чувствительности. Так, порог различения слуховых ощущений равен 1/10, ощущений веса - 1/30, зрительных ощущений - 1/100- Из сравнения величин можно сделать вывод, что наибольшей различительной чувствительностью обладает зрительный анализатор.
Отношение между порогом различения и различительной чувствительностью можно выразить следующей формулировкой: чем меньше порог различения, тем больше (выше) различительная чувствительность
.
Абсолютная и различительная чувствительность анализаторов к раздражителям не остается постоянной, а изменяется в зависимости от ряда условий:
а) от внешних условий, сопутствующих основному раздражителю (в тишине острота слуха повышается, при шуме - понижается); б) от рецептора (при его утомлении она понижается); в) от состояния центральных отделов анализаторов и г) от взаимодействия анализаторов.
Экспериментально лучше всего изучена адаптация зрения (исследования С. В. Кравкова, К. X. Кекчеева и др.). Существует два вида зрительной адаптации: адаптация к темноте и адаптация к свету. При переходе из освещенного помещения в темноту первые минуты человек ничего не видит, затем чувствительность зрения сначала медленно, затем быстро возрастает. Через 45-50 минут мы отчетливо видим очертания предметов. Доказано, что чувствительность глаз может увеличиться в темноте в 200000 и более раз. Описанное явление называется темновой адаптацией. При переходе из темноты на свет человек тоже первую минуту недостаточно ясно видит, однако затем зрительный анализатор приспосабливается к свету. Если при темновой адаптации чувствительность
зрения повышается, то при световой адаптации она понижается. Чем ярче свет, тем ниже чувствительность зрения.
Со слуховой адаптацией происходит то же самое: при сильном шуме чувствительность слуха понижается, в тишине - повышается.
Болевая чувствительность.
Аналогичное явление наблюдается в обонятельных, кожных и вкусовых ощущениях. Общую закономерность можно выразить следующим образом: при действии сильных (и тем более длительных) раздражителей чувствительность анализаторов уменьшается, при действии слабых раздражителей она увеличивается.
Однако адаптация слабо выражена в болевых ощущениях, что имеет свое объяснение. Болевая чувствительность
возникла в процессе эволюционного развития как одна из форм защитного приспособления организма к окружающей среде. Боль предупреждает организм об опасности. Отсутствие болевой чувствительности могло бы привести к необратимым разрушениям и даже гибели организма.
Очень слабо выражена адаптация и в кинестезических ощущениях, что опять-таки биологически оправдано: если бы мы не ощущали положения своих рук и ног, привыкали бы к нему, то контроль за движениями тела в этих случаях пришлось бы осуществлять главным образом посредством зрения, что не экономно.
Физиологическими механизмами адаптации являются процессы, протекающие как в периферических органах анализаторов (в рецепторах), так и в коре больших полушарий. Например, светочувствительное ве- щество сетчаток глаз (зрительный пурпур) под действием света распадается, а в темноте восстанавливается, что ведет в первом случае к понижению чувствительности, а во втором – к ее повышению. Одновременно происходят и корковые нервных клеток по законам .
Взаимодействие ощущений. В ощущениях разных видов существует взаимодействие. Ощущения определенного вида усиливаются или ослабляются под действием ощущений других видов, при этом характер взаимодействия зависит от силы побочных ощущений. Приведем пример взаимодействия слухового и зрительного ощущений. Если во время непрерывного звучания относительно громкого звука попеременно освещать и затемнять помещение, то звук будет казаться при свете более громким, чем в темноте. Возникнет впечатление «биения» звука. В этом случае зрительное ощущение усилило чувствительность слуха. Вместе с тем слепящий свет понижает слуховую чувствительность.
Специальные исследования показали, что чувствительность глаза в темноте повышается под влиянием легкой мышечной работы (поднимание и опускание рук), усиленного дыхания, при обтирании лба и шеи прохладной водой, при слабых вкусовых раздражениях.
У в сидячем положении чувствительность ночного зрения выше, чем в стоячем и лежачем положениях.
Слуховая чувствительность также выше в сидячем положении, чем в стоячем и лежачем.
Общая закономерность взаимодействия ощущений может быть сформулирована так: слабые раздражители увеличивают чувствительность к другим, одновременно действующим раздражителям, тогда как сильные раздражители уменьшают ее.
Процессы взаимодействия ощущении протекают в . Увеличение чувствительности анализатора под влиянием слабых раздражений с других анализаторов называется сенсибилизацией. При сенсибилизации происходит суммирование возбуждений в коре, усиление очага оптимальной возбудимости основного в данных условиях анализатора за счет слабых возбуждений с других анализаторов (явление доминанты). Уменьшение чувствительности ведущего анализатора под влиянием сильных раздражений других анализаторов объясняется известным законом одновременной отрицательной индукции.
Различают две основные формы изменения чувствительности анализатора - адаптацию и сенсибилизацию.
Адаптацией называют изменение чувствительности анализатора под влиянием его приспособления к действующему раздражителю. Она может быть направлена как на повышение, так и на понижение чувствительности. Так, например, уже через 30-40 минут пребывания в темноте чувствительность глаза повышается в 20 000 раз, а в дальнейшем и в 200 000 раз. Глаз приспосабливается (адаптируется) к темноте в течение 4-5 минут - частично, 40 минут - достаточно и 80 минут - полностью. Такую адаптацию, которая приводит к повышению чувствительности анализатора, называют позитивной.
Негативная адаптация сопровождается снижением чувствительности анализатора. Так, в случае действия постоянных раздражителей, они начинают ощущаться слабее и исчезают. Например, обычным фактом для нас является отчетливое исчезновение обонятельных ощущений вскоре после того, как мы попадаем в атмосферу с неприятным запахом. Интенсивность вкусового ощущения тоже ослабевает, если соответствующее вещество долго держать во рту. Близким к описанному является и явление притупления ощущения под влиянием сильного раздражителя. Например, если из темноты выйти на яркий свет, то после "ослепления" чувствительность глаза резко снижается и мы начинаем нормально видеть.
Явление адаптации объясняется действием как периферических так и центральных механизмов. При действии механизмов, регулирующих чувствительность на самих рецепторах, говорят о сенсорной адаптации. В случае более сложной стимуляции, которая хотя и улавливается рецепторами, но не столь важна для деятельности, вступают в действие механизмы центральной регуляции на уровне ретикулярной формации, которая блокирует передачу импульсов, чтобы они не "загромождали" сознание избыточной информацией. Эти механизмы лежат в основе адаптации по типу привыкания к раздражителям (габитуации).
Сенсибилизация - это повышение чувствительности к воздействию ряда раздражителей; физиологически объясняется повышением возбудимости коры головного мозга к определенным стимулам в результате упражнения или взаимодействия анализаторов. По И.П. Павлову, слабый раздражитель вызывает в коре больших полушарий процесс возбуждения, который легко распространяется (ир-
радиирует) по коре. В результате иррадиации процесса возбуждения повышается чувствительность других анализаторов. Напротив, при действии сильного раздражителя возникает процесс возбуждения, который имеет тенденцию к концентрации, и по закону взаимной индукции это приводит к торможению в центральных отделах других анализаторов и снижению их чувствительности. Например, при звучании тихого тона одинаковой интенсивности и при одновременном ритмичном воздействии света на глаз будет казаться, что тон также меняет свою интенсивность. Другим примером взаимодействия анализаторов может служить известный факт повышения зрительной чувствительности при слабом вкусовом ощущении кислого во рту. Зная закономерности изменения чувствительности органов чувств, можно путем применения специально подобранных побочных раздражителей сенсибилизировать тот или иной анализатор. Сенсибилизация может быть достигнута и в результате упражнений. Эти данные имеют важное практическое приложение, например, в случаях необходимости компенсации сенсорных дефектов (слепота, глухота) за счет других, сохранных анализаторов или при развитии звуковысотного слуха у детей, занимающихся музыкой.
Таким образом, интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражителей, действующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений. Взаимодействие ощущений, как и адаптация, появляется в двух противоположных процессах: повышения и понижения чувствительности. Слабые раздражители, как правило, повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов.
Взаимодействие анализаторов проявляется и в так называемой синестезии. При синестезии ощущение возникает под влиянием раздражения, характерного для другого анализатора. Наиболее часто возникают зрительно-слуховые синестезии, когда под влиянием слуховых раздражителей возникают зрительные образы ("цветной слух"). Этой способностью обладали многие композиторы - Н.А. Римский-Корсаков, А.П. Скрябин и др. Слухо-вкусовые и зрительно-вкусовые синестезии хотя и встречаются намного реже, но нас не удивляет употребление в речи выражений типа: "острый вкус", "сладкие звуки", "кричащий цвет" и другие.
Боб Нельсон (Bob Nelson)
Чаще всего анализаторы спектра применяются для измерения сигналов очень малого уровня. Это могут быть известные сигналы, параметры которых необходимо измерить, или неизвестные сигналы, которые нужно обнаружить. В любом случае, для улучшения этого процесса следует иметь представление о методах повышения чувствительности анализатора спектра. В этой статье мы обсудим оптимальные настройки для измерения сигналов малого уровня. Кроме того, мы обсудим применение коррекции шума и функции снижения собственных шумов анализатора для максимального повышения чувствительности прибора.
Средний уровень собственных шумов и коэффициент шума
Чувствительность анализатора спектра можно узнать из его технических характеристик. В роли этого параметра может выступать либо средний уровень собственных шумов (DANL
), либо коэффициент шума (NF
). Средний уровень собственных шумов представляет собой амплитуду собственных шумов анализатора спектра в заданном диапазоне частот с 50‑омной нагрузкой на входе и входным ослаблением 0 дБ. Обычно этот параметр выражается в дБм/Гц. В большинстве случаев усреднение выполняется по логарифмической шкале. Это приводит к снижению отображаемого среднего уровня шума на 2,51 дБ. Как мы узнаем из дальнейшего обсуждения, именно это снижение уровня шумов отличает средний уровень собственных шумов от коэффициента шума. Например, если в технических характеристиках анализатора указано значение среднего уровня собственных шумов – 151 дБм/Гц при полосе пропускания фильтра ПЧ (RBW
) 1 Гц, то с помощью настроек анализатора вы можете снизить уровень собственных шумов устройства как минимум до этого значения. Кстати, немодулированный сигнал (CW), имеющий ту же амплитуду, что и шум анализатора спектра, окажется при измерении на 2,1 дБ выше уровня шумов из-за суммирования двух сигналов. Аналогичным образом наблюдаемая амплитуда шумоподобных сигналов будет на 3 дБ превышать уровень собственных шумов.
Собственный шум анализатора состоит из двух компонентов. Первый из них определяется коэффициентом шума (NF ас
), а второй представляет собой тепловой шум. Амплитуда теплового шума описывается уравнением:
NF = kTB,
где k
= 1,38×10–23 Дж/K - постоянная Больцмана; T
- температура (К); B
- полоса (Гц), в которой измеряется шум.
Эта формула определяет энергию теплового шума на входе анализатора спектра с установленной нагрузкой 50 Ом. В большинстве случаев полоса приводится к 1 Гц, и при комнатной температуре расчетное значение теплового шума 10log(kTB)
= –174 дБм/Гц.
В результате значение среднего уровня собственных шумов в полосе 1 Гц описывается уравнением:
DANL
= –174+NF ас
= 2,51 дБ. (1)
Кроме того,
NF ас
= DANL
+174+2,51. (2)
Примечание.
Если для параметра DANL
используется среднеквадратическое усреднение мощности, то член 2,51 можно опустить.
Таким образом, значение среднего уровня собственных шумов –151 дБм/Гц эквивалентно значению NF ас
= 25,5 дБ.
Настройки, влияющие на чувствительность анализатора спектра
Усиление анализатора спектра равно единице. Это означает, что экран калибруется по входному порту анализатора. Таким образом, если подать на вход сигнал с уровнем 0 дБм, измеренный сигнал будет равняться 0 дБм плюс/минус погрешность прибора. Это нужно учитывать при использовании в анализаторе спектра входного аттенюатора или усилителя. Включение входного аттенюатора заставляет анализатор повышать эквивалентное усиление каскада ПЧ для сохранения калиброванного уровня на экране. Это, в свою очередь, повышает уровень собственных шумов на ту же величину, сохраняя, тем самым, прежнее отношение сигнал/шум. Это справедливо и для внешнего аттенюатора. Кроме того, нужно сделать пересчет на полосу пропускания фильтра ПЧ (RBW
), большую 1 Гц, добавив член 10log(RBW
/1). Эти два члена позволяют определить уровень собственных шумов анализатора спектра при разных значениях ослабления и полосы разрешения.
Уровень шумов = DANL
+ ослабление + 10log(RBW
). (3)
Добавление предусилителя
Для снижения собственных шумов анализатора спектра можно использовать встроенный или внешний предусилитель. Обычно в технических характеристиках указывается второе значение среднего уровня собственных шумов с учетом встроенного предусилителя, и при этом можно использовать все приведенные выше уравнения. При использовании внешнего предусилителя новое значение среднего уровня собственных шумов можно рассчитать, каскадируя уравнения для коэффициента шума и считая усиление анализатора спектра равным единице. Если рассмотреть систему, состоящую из анализатора спектра и усилителя, то получится уравнение:
NF сист
= NF предус
+(NF ас
–1)/G предус
. (4)
Используя значение NF ас
= 25,5 дБ из предыдущего примера, усиление предусилителя 20 дБ и коэффициент шума 5 дБ, мы можем определить общий коэффициент шума системы. Но сначала нужно преобразовать значения в отношение мощностей и взять логарифм от результата:
NF сист
= 10log(3,16+355/100) = 8,27 дБ. (5)
Теперь можно использовать уравнение (1) для определения нового значения среднего уровня собственных шумов с внешним предусилителем, просто заменив NF ас
на NF сист
, рассчитанное в уравнении (5). В нашем примере предусилитель существенно уменьшает DANL
с –151 до –168 дБм/Гц. Однако это не дается даром. Предусилители, как правило, обладают большой нелинейностью и низким значением точки компрессии, что ограничивает возможность измерения сигналов большого уровня. В таких случаях более полезным оказывается встроенный предусилитель, поскольку его можно включать и отключать по мере необходимости. Это особенно справедливо для автоматизированных контрольно-измерительных систем.
До сих пор мы обсуждали, как влияют полоса пропускания фильтра ПЧ, аттенюатор и предусилитель на чувствительность анализатора спектра. В большинстве современных анализаторов спектра предусмотрены методы измерения собственных шумов и коррекции результатов измерений на основе полученных данных. Эти методы применяются уже многие годы.
Коррекция шума
При измерении характеристик некоторого тестируемого устройства (ТУ) анализатором спектра наблюдаемый спектр складывается из суммы kTB
, NF ас
и входного сигнала ТУ. Если отключить ТУ и подключить к входу анализатора нагрузку 50 Ом, спектр будет представлять собой сумму kTB
и NF ас
. Эта трасса является собственным шумом анализатора. В общем случае коррекция шумов заключается в измерении собственного шума анализатора спектра с большим усреднением и сохранении этого значения в виде «поправочной трассы». Затем вы подключаете к анализатору спектра тестируемое устройство, измеряете спектр и заносите результаты в «измеренную трассу». Поправка осуществляется путем вычитания «поправоч- ной трассы» из «измеренной трассы» и отображения результатов в виде «результирующей трассы». Эта трасса представляет собой «сигнал ТУ» без дополнительного шума:
Результирующая трасса = измеренная трасса – поправочная трасса = [сигнал ТУ + kTB
+ NF ас
]–[kTB
+ NF ас
] = сигнал ТУ. (6)
Примечание.
Перед вычитанием все значения преобразовывались из дБм в мВт. Результирующая трасса представлена в дБм.
Эта процедура улучшает отображение сигналов малого уровня и позволяет точнее измерять амплитуду благодаря устранению погрешности, связанной с собственными шумами анализатора спектра.
На рис. 1 показан сравнительно простой метод коррекции шума путем применения математической обработки трассы. Сначала выполняется усреднение собственных шумов анализатора спектра с нагрузкой на входе, результат сохраняется в трассе 1. Затем подключается ТУ, захватывается входной сигнал, а результат сохраняется в трассе 2. Теперь можно использовать математическую обработку - вычитание двух трасс и занесение результатов в трассу 3. Как видите, коррекция шума особенно эффективна, когда входной сигнал близок к уровню собственных шумов анализатора спектра. Сигналы большого уровня содержат значительно меньшую долю шума, и поправка не дает заметного эффекта.
Основной недостаток такого подхода заключается в том, что при каждом изменении настроек приходится отключать тестируемое устройство и подключать нагрузку 50 Ом. Метод получения «поправочной трассы» без отключения ТУ заключается в увеличении ослабления входного сигнала (например, на 70 дБ) для того, чтобы шум анализатора спектра значительно превысил входной сигнал, и сохранении полученных результатов в «поправочной трассе». В этом случае «поправочная трасса» определяется уравнением:
Поправочная трасса = сигнал ТУ + kTB
+ NF ас
+ аттенюатор. (7)
kTB
+ NF ас
+ аттенюатор >> сигнал ТУ,
мы можем опустить член «сигнал ТУ» и заявить, что:
Поправочная трасса = kTB
+ NF ас
+ аттенюатор. (8)
Вычитая известное значение ослабления аттенюатора из формулы (8), мы можем получить исходную «поправочную трассу», которую использовали в ручном методе:
Поправочная трасса = kTB
+ NF ас
. (9)
В этом случае проблема заключается в том, что «поправочная трасса» действительна только для текущих настроек прибора. Изменение настроек, таких как центральная частота, полоса обзора или полоса пропускания фильтра ПЧ, делает значения, сохраненные в «поправочной трассе», некорректными. Лучший подход заключается в знании значений NF ас
во всех точках частотного спектра и применении «поправочной трассы» при любых настройках.
Снижение собственных шумов
Анализатор сигналов Agilent N9030A PXA (рис. 2) имеет уникальную функцию снижения собственных шумов (NFE). Коэффициент шума анализатора сигналов PXA во всем частотном диапазоне прибора измеряется в процессе его изготовления и калибровки . Затем эти данные сохраняются в памяти прибора. Когда пользователь включает NFE, измерительный прибор рассчитывает «поправочную трассу» для текущих настроек и сохраняет значения коэффициента шума. Это позволяет обойтись без измерения собственных шумов PXA, как это делалось в ручной процедуре, что существенно упрощает коррекцию шумов и экономит время, уходящее на измерение шумов прибора при изменении настроек.
В любом из описанных методов из «измеренной трассы» вычитается тепловой шум kTB
и NF ас
, что позволяет получать результаты, лежащие ниже значения kTB
. Эти результаты могут быть достоверными во многих случаях, но не во всех. Достоверность может уменьшаться, когда измеренные значения очень близки или равны собственному шуму прибора. Фактически результатом при этом будет бесконечное значение в дБ. Практическая реализация коррекции шума обычно включает введение порога или градуированного уровня вычитания вблизи уровня собственных шумов прибора.
Заключение
Мы рассмотрели некоторые методы измерения сигналов низкого уровня с помощью анализатора спектра. При этом мы установили, что на чувствительность измерительного прибора оказывает влияние полоса пропускания фильтра ПЧ, ослабление аттенюатора и наличие предусилителя. Для дополнительного повышения чувствительности прибора можно применять такие методы, как математическая коррекция шума и функция снижения собственных шумов. На практике значительного повышения чувствительности можно добиться, устранив потери во внешних цепях.
Нижний порог ощущений -
минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение. Верхний порог ощущений -
максимальная величина раздражителя, которую анализатор способен воспринимать адекватно. Диапазон чувствительности -
интервал между нижним и верхним порогом ощущений.
Дифференциальный порог -
наименьшая величина различий между раздражителями, когда разница между ними еще улавливается (закон Вебера).
Оперативный порог -
величина различия между сигналами, при которой точность и скорость различения достигают максимума. Величина оперативного порога в 10-15 раз больше величины дифференциального порога.
Временной порог -
минимальная продолжительность воздействия раздражителя, необходимая для возникновения ощущения.
Латентный период реакции -
промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения.
Инерция -
время исчезновения ощущения после окончания воздействия.
Для осуществления эффективного воздействия на человека необходимо учитывать характеристики его анализаторов, которые определяются опытным путем (например, смена темпа речи) или уже определены и закреплены в специальной литературе. Известно, например, что инерция зрения у нормального человека составляет 0,1-0,2 сек, поэтому время действия сигнала и интервал между появляющимися сигналами должны быть не меньше времени сохранения ощущений, равного 0,2-0,5 сек. В противном случае будут замедляться скорость и точность реагирования, поскольку во время прихода нового сигнала у человека будет еще оставаться образ предыдущего.
В процессе общения - ощущения человека человеком - также присутствует инерция, диктуя свой "закон": до тех пор, пока вы видите, что восприятие вашего "старого" образа еще свежо в памяти, не стремитесь быстро и навязчиво проявить себя в новом качестве: это объясняется тем, что адекватной реакции не последует, причем чем более впечатлительна личность, на которую производится воздействие, тем инертнее она будет реагировать на изменения.
Ощущения и их адекватность, или, иными словами, психологические возможности человека по приему информации, наиболее важны в деятельности тех людей, работа которых требует высокой степени точности: инженеров, врачей и т.д.
Чувствительность анализаторов непостоянна и изменяется под воздействием физиологических и психологических условий. Органы чувств обладают свойством приспособления,
или адаптации.
Адаптация может проявляться и как полное исчезновение ощущения в процессе продолжительного воздействия раздражителя, и как понижение или повышение чувствительности под влиянием воздействия раздражителя.
Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецепторов, но и от раздражений, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализаторов под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений.
Взаимодействие ощущений проявляется в повышении и понижении чувствительности: слабые раздражители повышают чувствительность анализаторов, а сильные понижают.
Взаимодействие ощущений проявляется в явлениях сенсибилизации и синестезии. Сенсибилизация
(лат. sensibilis - чувствительный) - повышение чувствительности нервных центров под влиянием воздействия раздражителя. Сенсибилизация может развиться не только путем применения побочных раздражителей, но и путем упражнений. Так, у музыкантов развивается высокая слуховая чувствительность, у дегустаторов - обонятельные и вкусовые ощущения. Синестезия -
это возникновение под влиянием раздражения некоторого анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. Так, при воздействии звуковых раздражителей у человека могут возникать зрительные образы.
Восприятие, его виды и свойства
Восприятие - это целостное отражение предметов и явлений объективного мира при их непосредственном воздействии в данный момент на органы чувств.
Вместе с процессами ощущения восприятие обеспечивает непосредственно чувственную ориентировку в окружающем мире. Восприятие - результат деятельности системы анализаторов; оно предполагает выделение из комплекса воздействующих признаков основных и наиболее существенных, с одновременным отвлечением от несущественных. Восприятие делает возможным создание интегральной картины действительности в отличие от ощущений, отражающих отдельные качества реальности.
Поскольку восприятие требует объединения основных существенных признаков и сопоставления воспринятого с прошлым опытом, возникает явление стереотипизации.
Стереотип - определенное, устойчивое на данный отрезок времени, представление о предмете или явлении.
Восприятие субъективно, так как одну и ту же информацию люди воспринимают по-разному, в зависимости от интересов, потребностей, способностей и т.п. Зависимость восприятия от прошлого опыта, от общего содержания психической деятельности человека и его индивидуальных особенностей называется апперцепцией.
Свойства восприятия
Целостность -
внутренняя органическая взаимосвязь частей и целого в образе. Это свойство проявляется в двух аспектах: а) объединение разных элементов в целом; б) независимость образованного целого от качества составляющих его элементов.
Предметность -
объект воспринимается нами как обособленное в пространстве и времени отдельное физическое тело. Наиболее ярко это свойство проявляется во взаимообособлении фигуры и фона.
Обобщенность -
отнесение каждого образа к некоторому классу объектов.
Константность -
относительное постоянство восприятия образа. Наше восприятие в определенных пределах сохраняет за параметрами их размеры, форму и цвет независимо от условий восприятия (расстояния до воспринимаемого предмета, условий освещенности, угла восприятия).
Осмысленность -
связь с пониманием сущности предметов и явлений через процесс мышления.
Избирательность -
преимущественное выделение одних объектов перед другими в процессе восприятия.
Восприятие подразделяется на следующие виды:
восприятие предметов и явлений окружающего мира;
восприятие человека человеком;
восприятие времени;
восприятие движений;
восприятие пространства;
восприятие вида деятельности.
Восприятия времени, движений
и пространства -
это сложные формы восприятий, имеющие многочисленные характеристики: продолжительный - краткосрочный, большой - маленький, высокий - низкий, далекий - близкий, быстрый - медленный. Восприятие деятельности
подразделяется по видам: художественное, техническое, музыкальное и т.д.
Восприятия бывают внешненаправленными
(восприятие предметов и явлений внешнего мира), и внутренненаправленными
(восприятие собственных мыслей и чувств).
По времени возникновения восприятия бывают актуальными
и неактуальными.
Восприятие может быть ошибочным (иллюзорным).
Иллюзия - это искаженное восприятие реально существующей действительности. Иллюзии обнаруживаются в деятельности различных анализаторов. В наибольшей степени известны зрительные иллюзии, которые имеют самые различные причины: практический опыт, особенности анализаторов, изменение привычных условий. Например, вследствие того, что движение глаз по вертикали требует больших усилий, чем движение по горизонтали, возникает иллюзия восприятия прямых одной длины, расположенных по-разному: нам кажется, что вертикальные линии длиннее, чем горизонтальные.
Восприятие может быть не только ошибочным, но и неэффективным. Опытным путем можно убедиться в том, что уровень восприятия текста при его чтении путем проговаривания вслух гораздо ниже, чем при чтении про себя. Дело в том, что пропускная способность слуха ниже, чем пропускная способность зрения.
Ощущение и восприятие - процессы, остроту которых можно развивать, работая над собой и выполняя серии специальных упражнений. Для того чтобы натренировать глазомер, рекомендуется в течение нескольких дней упражняться, разделяя на чистом (нелинованном) листе бумаги прямую линию пополам. Ежедневно следует осуществлять по 10 упражнений и фиксировать величину отклонений.
Для того чтобы повысить скорость чтения и избавиться от привычки проговаривать то, что вы читаете, можно использовать следующее упражнение: в течение нескольких дней по три минуты читать про себя художественный текст, проговаривая вслух следующее: "раз, два, три". Это необходимо для того, чтобы воспрепятствовать произнесению текста.
Развитие восприятия имеет большое значение для учебной деятельности. Развитое восприятие помогает усваивать больший объем информации с меньшей степенью энергетических затрат.
Глава 2. Внимание
Нижний порог ощущений -
минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение. Верхний порог ощущений -
максимальная величина раздражителя, которую анализатор способен воспринимать адекватно. Диапазон чувствительности -
интервал между нижним и верхним порогом ощущений.
Дифференциальный порог -
наименьшая величина различий между раздражителями, когда разница между ними еще улавливается (закон Вебера).
Оперативный порог -
величина различия между сигналами, при которой точность и скорость различения достигают максимума. Величина оперативного порога в 10-15 раз больше величины дифференциального порога.
Временной порог -
минимальная продолжительность воздействия раздражителя, необходимая для возникновения ощущения.
Латентный период реакции -
промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения.
Инерция -
время исчезновения ощущения после окончания воздействия.
Для осуществления эффективного воздействия на человека необходимо учитывать характеристики его анализаторов, которые определяются опытным путем (например, смена темпа речи) или уже определены и закреплены в специальной литературе. Известно, например, что инерция зрения у нормального человека составляет 0,1-0,2 сек, поэтому время действия сигнала и интервал между появляющимися сигналами должны быть не меньше времени сохранения ощущений, равного 0,2-0,5 сек. В противном случае будут замедляться скорость и точность реагирования, поскольку во время прихода нового сигнала у человека будет еще оставаться образ предыдущего.
В процессе общения - ощущения человека человеком - также присутствует инерция, диктуя свой "закон": до тех пор, пока вы видите, что восприятие вашего "старого" образа еще свежо в памяти, не стремитесь быстро и навязчиво проявить себя в новом качестве: это объясняется тем, что адекватной реакции не последует, причем чем более впечатлительна личность, на которую производится воздействие, тем инертнее она будет реагировать на изменения.
Ощущения и их адекватность, или, иными словами, психологические возможности человека по приему информации, наиболее важны в деятельности тех людей, работа которых требует высокой степени точности: инженеров, врачей и т.д.
Чувствительность анализаторов непостоянна и изменяется под воздействием физиологических и психологических условий. Органы чувств обладают свойством приспособления,
или адаптации.
Адаптация может проявляться и как полное исчезновение ощущения в процессе продолжительного воздействия раздражителя, и как понижение или повышение чувствительности под влиянием воздействия раздражителя.
Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецепторов, но и от раздражений, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализаторов под влиянием раздражения других органов чувств называется взаимодействием ощущений.
Взаимодействие ощущений проявляется в повышении и понижении чувствительности: слабые раздражители повышают чувствительность анализаторов, а сильные понижают.
Взаимодействие ощущений проявляется в явлениях сенсибилизации и синестезии. Сенсибилизация
(лат. sensibilis - чувствительный) - повышение чувствительности нервных центров под влиянием воздействия раздражителя. Сенсибилизация может развиться не только путем применения побочных раздражителей, но и путем упражнений. Так, у музыкантов развивается высокая слуховая чувствительность, у дегустаторов - обонятельные и вкусовые ощущения. Синестезия -
это возникновение под влиянием раздражения некоторого анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. Так, при воздействии звуковых раздражителей у человека могут возникать зрительные образы.