Psykofyysinen peruslaki liitetään Gustav Theodor Fechnerin (1801-1887), saksalaisen fyysikon, psykologin ja filosofin, psykofysiikan perustajan, nimeen. Teoksessaan "Elements of Psychophysics" (1860) hän esittää ajatuksen, että tiede tarvitsee uuden tiedon alan, joka tutkii fyysisten ja henkisten ilmiöiden korrelaatiomalleja. Tällä idealla oli myöhemmin suuri vaikutus psykologian kokeilun kehitykseen. Sensaatioiden alalla tehdyn tutkimuksen ansiosta Fechner pystyi perustelemaan tunnettua psykofyysistä Weber-Fechnerin lakiaan.
Lain perusteet yhdistetään Ernst Heinrich Weberin (1795-1878), saksalaisen anatomin, fysiologin, tieteellisen psykologian perustajan, sekä W. Wundtin, G. Ebbinghausin ja muiden tutkijoiden kokeisiin.. Weber omistaa ajatuksen mittaamisesta psykologiassa.
Ensimmäiset opinnot
Alku, joka määritti Weber-Fechnerin lain,E. Weberin tutkimus alkoi näkö- ja kuuloaistien sekä ihon herkkyyden (kosketus) alalla. Erityisesti Weber omistaa kokeita kehon lämpötilaherkkyydestä.
Joten esimerkiksi niin sanotun lämpötilasopeutuksen vaikutus löydettiin. Kun toinen käsi laitetaan ensin kylmään veteen ja toinen kuumaan veteen, lämmin vesi ensimmäiselle kädelle näyttää lämpimämmältä kuin toiselle, mukauttamattom alta.
Ihotuntemukset Weberin mukaan
Vuonna 1834 Weber muotoilee ajatuksensa ihon tuntemuksista ("On Touch"). Tiedemies tunnistaa kolme tyyppiä näitä tuntemuksia:
- paineen tunne (kosketus);
- tunnelämmöstä;
- paikannustuntemus (ärsykkeen spatiaalinen sijainti).
Weber omistaa estesiometrin (Weberin kompassin) kehityksen. Tällä laitteella oli mahdollista arvioida riittävä etäisyys kahden samanaikaisen kosketuksen erottamiseksi kohteen ihon pintaan. Tutkija havaitsi, että tämän etäisyyden arvo ei ole vakio, sen arvo ihon eri osille on erilainen. Siten Weber määrittelee niin kutsutut tunnepiirit. Ajatus siitä, että ihmisen iholla on erilainen herkkyys, vaikutti myös Weber-Fechnerin lakiin.
Formulaatio
Psykofyysisen lain määrittämisen perustana oli Weberin tutkimus tunteiden ja ärsykkeiden korrelaatiosta (1834). Se todettiinjotta uusi ärsyke havaittaisiin erilaiseksi kuin edellinen, sen täytyy erota alkuperäisestä ärsykkeestä tietyn verran. Tämä arvo on vakioosuus alkuperäisestä ärsykkeestä. Siten johdettiin seuraava kaava:
DJ / J=K, jossa J on alkuperäinen ärsyke, DJ on ero uuden ärsykkeen ja alkuperäisen ärsykkeen välillä ja K on vakio riippuen altistettavan reseptorin tyypistä. Esimerkiksi valoärsykkeiden erottamiseksi suhde on 1/100, ääniärsykkeiden os alta 1/10 ja painon erottamiseksi - 1/30.
Myöhemmin G. Fechner määrittää näiden kokeiden perusteella psykofyysisen lain peruskaavan: aistimuksen muutoksen suuruus on verrannollinen ärsykkeen logaritmin suuruuteen. Siten aistivoiman ja ärsykkeen voimakkuuden välinen suhde, johon Weber-Fechnerin laki on suunnattu, ilmaistaan seuraavasti: aistimusten voimakkuuden suuruus muuttuu aritmeettisessa etenemisessä, kun taas intensiteetin suuruus vastaavien ärsykkeiden muutokset geometrisessa etenemisessä.
Rajoitettu laki
Tutkimuksen objektiivisuudesta huolimatta Weber-Fechnerin psykofyysisellä lailla on tietty konventio. Havaittiin, että hienovaraiset tuntemukset eivät ole vakioarvoja. Ei siis voida esimerkiksi väittää, että tuskin havaittavissa oleva ero aistimuksissa altistuessaan 100 g:n ja 110 g:n kuormille on samanlainen kuin tuskin havaittava tunne, kun se altistuukuormitukset 1000 g ja 1100 g. Tämän mukaisesti Weber-Fechnerin laille on ominaista suhteellinen arvo ennen kaikkea keskivoimakkaille ärsykkeille. Näissä rajoissa lailla puolestaan on vakava käytännön merkitys.