极限法测定明度差别阈限
实验心理学的实验程序
第一部分反应时反应时（Reaction Time，简称 RT）是指从机体接受刺激到作出反应所经历的时间，即刺激-反应的时间间隔，又叫潜伏期。
从神经生理学角度讲，一个完整的刺激-反应过程通常由如下五部分组成：（1）感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间；（2）神经冲动由感受器上行到大脑皮质的时间；（3）大脑皮质对信息进行加工的时间；（4）神经冲动由大脑皮质下行至效应器的时间；（5）效应器作出反应时间。
反应时测量技术是心理学实验研究中普遍应用的一种方法。
作为一个重要的心理指标在认知加工过程和个体差异研究中得到了广泛的应用。
反应时实验中要求被试的反应要符合“速度-准确性权衡”的原则，即要求被试在保证正确的前提下，反应越快越好。
因此，被试在实验前必须清楚刺激的呈现形式和反应原则，以保证实验结果的准确性和可靠性，更真实地反映出被试内在的心理加工过程。
荷兰心理学家唐德斯（ F.C.Donders 1818--1889 ）将反应时分为三类，即A、B、C三种反应。
三种反应时关系如下：简单反应时 A 基线时间选择反应时 B 基线时间辨别时间选择时间辨别反应时 C 基线时间辨别时间Donders根据减数法则分析A、B、C三种反应，C减A得到辨别时间，B减C得到选择时间。
从而得出B类反应时间最长，C类次之，A 类最短。
唐德斯的减数法在实验心理学中占有很高的地位。
他的三成分说广泛应用于许多领域。
今天，认知心理学正是用减法反应时实验提供的数据来推论其现象背后的信息加工过程。
视觉简单反应时简单反应时（Simple Reaction Time）又称A 反应时。
是指呈现单一刺激，要求被试立即做出固定反应的时间。
由于这种反应时间是感知到刺激就立即做出反应，中间没有其它的认知加工过程，因此也称为基线时间（Baseline Time）。
任何复杂刺激的反应时间都是由简单反应时和其它认知加工过程所需时间合成的。
本实验通过计算机呈现的视觉材料，测定视觉简单反应时。
最小变化法——精选推荐
最小变化法测量彩色明度差别阈限1. 引言最小变化法又称极限法（limit method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。
用最小变化法测定差别阈限时，每次会呈现两个刺激，一个是保持不变的标准刺激，另一个是按递增或递减顺序排列的比较刺激与标准刺激匹配呈现，被试作出比较，直到被试的反应发生转折。
本实验就是用最小变化法测定颜色明度差别阈限。
当个体对视觉刺激的明度变化进行知觉时，对刺激的明度变化的知觉是有一定限度的，明度变化幅度很小时，我们通常是知觉不到的，而当明度变化幅度增大到一定程度时，我们便能够感觉到前后两个刺激的明度差异的存在，那么，个体所感觉到的最小的明度变化就是明度差别阈限。
通常情况下认为存在视觉缺陷如近视、远视、散光的群体对于视觉刺激的敏感度会降低，因此在明度变化的差别阈限也会发生相应的变化。
本实验通过测定同一被试在矫正视力正常和裸眼状态下存在视觉问题时候的明度差别阈限，探讨视觉缺陷中视力问题对彩色明度差别阈限的影响。
2. 方法2.1 被试本实验共有三名被试，均存在一定的视力问题。
被试一的近视度数约800度，同时伴有200度的散光。
被试二的近视度数约为300度。
被试三的近视度数约600度，并伴有100度的散光。
2.2 仪器计算机和最小变化法测量彩色明度差别阈限的实验程序。
2.3 程序（1）主试在“实验材料”中选择实验颜色为红色，屏幕上出现指导语，主试指导被试仔细阅读如下指导语：下面呈现的是两个红颜色的刺激，其中一个是标准刺激，一个是比较刺激，标准刺激有时在左，有时在右，要求你对呈现的比较刺激和标准刺激进行对比，然后判断比较刺激是比标准刺激的颜色深还是浅，并向主试报告你的判断是“深”、“浅”或“相等”。
如果被试报告“深”，主试按向上的箭头；如果被试报告“相等”，主试按空格键；如果被试报告“浅”，主试按向下的箭头。
最小变化法-明度的差别阈限report
最小变化法－明度的差别阈限1引言最小变化法是费希纳（G.T.Fechner）提出的，又叫极限法、最小可觉差法，是测量阈限的直接方法,是经典心理物理学测量感觉阈限的重要方法之一。
经典心理物理学认为，可以用物理量来表达感觉量，因此，存在一种达到觉察水平所必需的临界值，即绝对感觉阈限(Absolute sensitivity)和差别感觉阈限(Relative Sensitvity) 。
在测量上，常常用50%次不能感觉到，50%次能感觉到的物理量表示绝对阈限，而用50%次能感觉到的差别，50%不能感觉到差别的物理量表示差别阈限。
最小变化法的特点在于它系统的探察感觉转折点，因而具体的说明了感觉阈限的含义。
根据刺激呈现的顺序不同，可有渐增法（）和渐减法（）两种呈现呈现方法。
为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而是随机变化。
在用最小变化法测量差别阈限时，上限是指感觉比标准刺激稍强和感觉与标准刺激相等的两个刺激的平均值：下限是指感觉与标准刺激相等和感觉与标准刺激稍弱的两个刺激的平均值。
上限减去标准刺激称为上差别阈限，标准刺激减去下限称为下差别阈限。
上差别阈限和下差别阈限的平均值称为绝对差别阈限，或者是上限减下限即为绝对差别阈限。
绝对差别阈限和刺激之比称为相对差别阈限公式如下：1、不肯定间距=X上—X下（上限—下限）2、DL（绝对差别阈限）=不肯定间距/23、K（相对差别阈限）=DL/标准刺激4、PSE（主观相等点）=（上限+下限）/2感受性在用最小变化法测定感觉阈限时，通常是按物理量的强弱把刺激排成系列，相邻两个刺激的强度差别很小，这无疑增加了刺激呈现的次数。
很可能会使实验产生期望误差或习惯误差以及疲劳误差或练习误差。
此次实验的目的是通过测量明度差别阈限，学习使用最小变化法来测量差别感受性。
了解如何使用程序设计来控制实验误差，2方法2.1被试本实验的被试为某大学本科学生一名，20岁，男生,矫正视力正常。
极限法测定明度差别阈限(第一组)
极限法测定明度差别阈限(第一组)极限法是一种用来测定人眼辨别两种不同刺激条件下最小明度差别的方法，也称为强度测量方法。
它主要是通过对试验物品的两个刺激条件进行比较，确定试验者的阈限值。
实验所需设备1. 显微镜：用于观测实验物品的细节。
2. 校准盒：用于校准实验中的灯光强度。
3. 光学台：用于固定实验物品和记录数据。
4. 实验物品：常用的包括Adams色觉版、脉冲型荧光灯、随机点矩阵等。
实验流程1. 校准灯光强度将校准盒放在光学台上，调整灯泡距离校准盒的距离，让灯光辐照在校准盒上15秒，然后用电子卡尺测量校准盒的边长，计算出校准盒的面积S。
然后将校准盒挪到光学台的正中央，记录灯光的电压值和电流值，再根据下面的公式计算灯光的强度I：$$I = \frac{P}{S}$$其中P为灯光功率，单位为瓦特，S为校准盒的面积，单位为平方米，I为灯光的强度，单位为瓦特/平方米(W/m2)。
2. 实验物品的准备选择合适的实验物品，如Adams色觉版，在光学台上放置一张Adams色觉版，保持水平。
调整灯光的位置和强度，使得试验中两个刺激条件的灯光强度相等，并且亮度达到最大值。
3. 实验的具体操作（1）前奏条件让试验者适应实验环境，这个环节可设置为5-10分钟。
（2）正式实验在实验过程中，让试验者通过显微镜观察Adams色觉版，调整灯光强度，以达到两个试验条件灯光强度的匹配。
然后，让试验者进入实验状态，观察Adams色觉版，在逐渐改变两个条件中的一项亮度时，试验者应报告感知到的明度差异。
主试可进行多轮实验，取得平均结果。
（3）数据处理根据每个试验者的反应，记录其阈级（或阈限值），并据此得出整个实验组的平均值，以此判断试验物品的明度差别阈限。
实验注意事项1. 由于人眼的感知能力受到许多外部因素的影响，如疲劳、压力、饥饿等，因此实验者的生理和心理状态都会影响实验结果。
因此，对每位被试对象应当限制实验时间和频率，以保证实验精确。
实验心理学报告差别阈限
摘要：本实验的目的是要求通过长度差异阈限的测定，掌握如何用平均误差法测量差异阈限。
实验通过利用软件在屏幕上呈现左、右两调整长度不相等的线段，其中标准刺激在左和在右各10次，变异刺激较短和较长系列各10次，让被试认真对照标准刺激与比较刺激，并通过反应箱上的三键调节变异刺激直至两条线段相等。
结果发现：可以通过平均误差法对长度差异阈限进行测量；实验存在长度误差，变异刺激比标准刺激长和短有显著效应，可能是由于被试有某一个敏感的长度；个体长度差异阈限有着显著差异。
关键词：平均差误法长度差异阈限实验心理学的主要先驱之一费希纳在1860年发表了《心理物理学纲要》，他在这部著作中探讨了心理量和物理量之间的函数关系。
这部书的发表标志着心理物理学的诞生。
在其公布后不久，费希纳的朋友沃尔克曼就发表了其关于心理物理学的论文。
德尔柏夫则开始了对视觉的实验，对心理学的发展颇有奉献。
威洛特在1868年对光成分的时间感觉进行研究。
艾宾浩斯着手对较高级的心理过程“记忆”进行了测量。
比内继而将心理物理法应用于智力测量。
在经历了许多年的努力之后，心理物理学已经解决了它的核心问题：测量心理量和物理量之间的函数关系以及制定到达正确测量的实验方法。
感觉是物理刺激作用于感官的结果，有一定的刺激作用于感官就会引起一定的反映。
由于不同的刺激在不同的时间，作用于不同的个体都会产生不同的感觉。
因此物理刺激这个概念是不能确切的表示个体的心理感受的。
这就需要引入阈限这个概念。
心理物理法主要用于对阈限的测量。
阈限可以分为绝对阈限和相对〔差异〕阈限。
绝对阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激。
在统计学上把绝对阈限定义为有50%的实验次数能引起感觉的，50%的实验次数不能引起感觉的那个最小刺激。
同理把差异阈限定义为有50%的实验次数能引起感觉的，50%的实验次数不能引起差异感觉的那个刺激强度之差。
测量感觉阈限的基本方法有：〔1〕极限法〔2〕平均差误法〔3〕恒定刺激法。
测量感觉阈限的方法
空间误差和动作误差。
为了消除空间误差，标准刺激在左边和右边的次数应各占一半。为了消除动作误差，被试从长于和短于标准刺激处开始调节的次数各占一半。
AEst=
∑|x-st|/n
②取75%次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的上限，25%次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的下限，差别阈限=1/2（上限-下限）。
恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理，因而便于与其他测定感受性的方法进行比较。在应用三类反应的实验程序时，被试的态度会对差别阈限值有较大影响。
差别阈限测量：以重量辨别为例，说明恒定刺激法测量差别阈限。首先要确定标准刺激和比较刺激，选80g为标准刺激，62.74,.76,78,80,82.84.86.88g为比较刺激。标准刺激与每一个比较刺激组成一对刺激，每对刺激按随机方式呈现，要求被试将比较刺激和标准刺激进行比较，只允许作两类回答：重或轻。每个比较刺激都和标准刺激比较100次，每次比较时二者都是相继呈现，50次标准刺激在前，50次标准刺激在后。在这种情况下，我们就取75%次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的上限，25%次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的下限，差别阈限=1/2（上限-下限）。这样求得的差别阈限与操作定义不同，称之为75%的差别阈限。
平均差误法
实验者规定以某一刺激标准刺激，然后要求被试调节另一个比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。每一次比较都会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。
实验者规定以某一刺激标准刺激，然后要求被试调节另一个比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。每一次比较都会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。
实验心理学作业之心理物理学方法
传统心理物理法一、最小变化法I 特点：探索从感觉不到到感觉到的转折点和从感觉到到感觉不到的转折点1、刺激是由递减和递增的两个系列组成2、递增和递减系列交替出现3、每个系列的起始点不同4、每个系列的转折点就是该系列的绝对阈限5、每个系列绝对阈限的算术平均值就是绝对阈限II 阈限的测定1、绝对阈限的测定实验过程：刺激由递增和递减两个系列组成，每次呈现刺激后让被试报告他是否有感觉，寻找被试由一类反应到另一类反应的转折点，即在多重刺激时，由有感觉变为无感觉，或由无感觉变为有感觉。
每一个系列的转折点就是该系列的绝对阈限。
当被试说不清时，意义与之前的判断相反。
阈限计算：转折处对应的两个刺激强度的中点就是阈限，绝对阈限就是系列所有阈限的平均值。
2、差别阈限的测定实验过程：用极限法测定差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较，其中一个是标准刺激，即刺激是固定的，其强度大小不变；另一个是比较刺激，又称变异刺激，即刺激的强度按由小到大或由大而小的顺序排列。
标准刺激在每次比较时都出现，比较刺激按照递增或递减系列与标准刺激匹配呈现，直到被试的反应发生转折。
被试以口头报告方式表示四类反应，当比较刺激大于标准刺激时记录为“+”；当比较刺激等于标准刺激时记录“=”；当比较刺激小于标准刺激时记录“—”；表示怀疑可记作“?”.阈限计算：在上限和下限之间的距离为不肯定间距，取平均上下限的不肯间距的一半为差别阈限。
不肯定间距的中点为主观相等点，理论上应与标准刺激相等，但实际上两者有一定的差距，这个差距被称为常误。
III 误差及其控制习惯误差：被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态，而对新的刺激作了错误的判断。
期望误差：被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断。
采用递增递减交替进行的设计能抵消这两种错误。
练习误差：由于实验多次重复，被试逐渐熟悉了实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
第二节测定阈限的三种基本方法
第二节测定阈限的三种基本方法传统心理物理学（classical psychophysics）所处理的问题大体分两大类。
第一类是感觉阈限的测量。
测量感觉阈限的基本方法有：（1）极限法；（2）平均差误法；（3）恒定刺激法。
第二类是阈上感觉的测量，即心理量表的制作问题。
本节讨论第一类问题，第二类问题在下节中论述。
一、极限法极限法（limit method）又称最小变化法（minimal-change method）、序列探索法（method of serial exploration）、最小可觉差法（或最小差异法）（method of least difference）等，是测量阈限的直接方法。
极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
极限法既可用于测定绝对阈限，也可用于测定差别阈限。
（一）用极限法测定绝对阈限1.自变量用极限法测定绝对阈限，自变量是刺激系列。
刺激系列要按递增或递减系列交替呈现。
递增时，刺激要从阈限以下的某个强度开始；递减时，刺激系列的起点要大于阈限的某个强度，一般应选10到20个强度水平。
为了使测定的阈限准确，并使每一刺激系列的阈限能相对稳定，一般递增和递减刺激系列要分别测定50次左右（共100 次左右）、刺激应由实验者操纵。
为了避免被试者形成定势，每次呈现刺激的起点不应固定不变，而应随机变化。
2.反应变量用极限法测定绝对阈限的反应变量时，要求被试以口头报告方式表示。
当刺激呈现之后，被试感觉到有刺激，就报告“有”，当被试没感觉到有刺激，就报告“无”，其依据是被试的内省，而不是刺激是否呈现。
被试报告后，主试以“有”“无”或“＋”“-”记录被试的反应，每个系列都需要被试作“有”到“无”、或“无”到“有”这两种报告，亦即，递增时直到第一次报告“有”之后，这一系列才停止；递减时直到第一次报告“无”之后，这一系列才停止，然后再进行下一个系列。
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极限法测定明度差别阈限
传统心理物理法中测量感觉阈限的基本方法有三种：极限法、恒定刺激法和平均差误法。
极限法（limit method）又称最小变化法，是测量阈限的直接方法。
极限法的特点是：将刺激按递增或递减系列的方式，以间隔相等的小步变化，寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
极限法可用于测定绝对阈限，也可用于测定差别阈限。
极限法测定绝对阈限或绝对差别阈限时，首先要确定刺激强度的最小变化值。
一般最小变化值越小，越精确，测得的结果越可靠。
在测量差别阈限时，每次要呈现两个刺激，让被试比较。
一个是标准刺激，一个是比较（变异）刺激。
标准刺激的值始终不变，只有比较刺激的值会变化。
影响明度差别感受性的因素主要有：
（1）刺激的波长或颜色变化，
（2）环境背景亮度的影响，
（3）被试的身心因素，如疲劳、心理状态等。
极限法测定差别阈限的误差主要有四种：习惯误差、期望误差、练习误差和疲劳误差。
应通过实验的设计与控制，排除上述各种误差。
常用的方法有ABBA或BAAB 法，拉丁方设计等。
一、目的
学习掌握用极限法测量明度差别阈限的方法。
二、仪器与材料
1.仪器：PsyTech-EP2009型心理实验台。
2.材料：屏幕呈现不同明度的两个灰色方块。
三、方法
1.双击桌面“心仪心理实验平台”图标，弹出登录窗口。
对首次登录者请先注册
用户；对已做过实验者用已有用户名和密码登录。
双击“电脑实验”，打开
PsyTech-EP2009型心理实验台主界面。
选中左侧实验列表中的“极限法测定明度差别阈限”，右边呈现实验说明。
单击“进入实验”，弹出“指导语”窗口。
实验者可进行参数设置（或使用默认值）、练习等，也可以单击“开始实验”
按钮直接进行实验。
2.指导语是：
下面屏幕将并排呈现两个灰色方块，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。
当你明白了操作要求后，请点击下面的“开始实验”按钮开始。
3.实验中为了控制误差，多采用ABBA法控制顺序。
比较刺激在屏幕上呈现的位置
及排列顺序是右左左右箭头“↑”表示比
↑↓↓↑↓↑↑↓↓↑↑↓↑↓↓↑
较刺激的初始明度比标准刺激暗，需要调亮，而“↓”表示需要调暗。
被试每按一次改变一个明度单位。
在递增（“↑”）系列中，先连续按“－”到非“－”
即按“＝”，得到差别阈限下限L1（相等点减去一个明度单位的一半为0.5），再由“＝”连续按直到第一次按“＋”，得到差别阈限上限Lu(终止点减0.5)。
同理，在递减（“↓”）系列中，先连续按“＋”到非“＋”即按“＝”，得到差别阈限上限Lu (相等点＋0.5)，再由“＝”连续按直到第一次按“－”，得到差别阈限下限L1(终止点+0.5)。
每做8次实验可稍事休息。
四、结果
1.由本实验结果中得到的平均上限和平均下限，用公式 DL=(Lu－L1)/ 2，求出
绝对差别阈限。
2.检验明度差别阈限是否存在性别差异。
五、讨论
1.实验中被试是否有期望和习惯误差以及练习和疲劳效应？
2.在极限法实验中，如何避免空间和顺序误差？
3.根据极限法（最小变化法）的特点，说明它的优缺点.
4.试分析在本实验中有哪些无关变量影响实验结果。
六、参考文献
1. 杨治良．实验心理学．杭州：浙江教育出版社，1998，175～177。