感觉与知觉 · 个体测量

线段长度
差别阈限实验

长度需要改变多少,你才会感觉到不同?

极限法4 个练习系列36 个正式系列

什么是差别阈限?

两条线的实际长度即使不同,看起来也可能差不多。差别阈限描述的是:相对于一个标准长度,刚刚能够引起差异感觉的变化量。

在相同测量条件和判断标准下,阈限越小,通常表示能分辨更细微的长度差异。

怎样用极限法测量?

每个系列固定一条标准线,让另一条比较线逐步变长或变短。你只需报告当前感觉:更短、感觉差不多,或更长。

这些判断的转折,帮助我们找到“感觉差不多”范围的上下边界。重复多个上升与下降系列,汇总边界后,用这个范围宽度的一半估计差别阈限。

差别阈限 DL =(平均上边界 − 平均下边界)÷ 2

本实验使用 3 种标准长度,分别估计阈限;每种安排 6 个上升、6 个下降系列,以减小单次判断波动和变化方向的影响。一个系列包含多次连续判断。

实验会自动连续推进。请保持观察距离、屏幕方向和浏览器缩放不变;作答时根据当前感觉判断,不必预测变化。

数据仅保存在当前浏览器本地。结束后可下载原始记录、转折点和阈限汇总。

作答说明

始终判断「比较线」

标准线 · 参照比较线 · 判断

上图仅示意。实验中两条线旁都会显示身份;上下位置可能在系列之间交换,同一系列内保持不变。

比较线相对于标准线:感觉更短就选“更短”,感觉更长就选“更长”,没有感觉到长短差异就选“感觉差不多”。

“感觉差不多”不要求物理长度完全相等。请根据当前看到的两条线独立判断,不用猜测接下来会怎样。

所有选项都会记录并推进实验。没有正确率要求、没有对错反馈,也没有作答时限。

实验要求

① 保持坐姿和观察距离稳定,实验中不调整屏幕方向、窗口大小或浏览器缩放。

② 每次认准标注的标准线与比较线,只凭视觉判断,不使用尺子或其他测量工具。

③ 根据当前两条线的感觉独立作答,不刻意重复上一次答案,也不猜测变化规律。

④ 看清后选择最符合自己感觉的选项。无需抢答,也不需要等待某个“正确答案”。

先做 4 个练习系列,再自动进入 36 个正式系列,全程连续推进。标准线在每个系列内固定,比较线逐步变化。练习数据不进入最终阈限计算。

恢复显示条件

请恢复开始时的显示条件,再继续实验。

比较线相对于标准线,感觉如何?

按当前感觉判断 · 不计对错

测量结果 · 极限法

你的差别感觉阈限

学生计算表

按教材形式整理本次正式实验的实际反应。每列对应一个系列,长度从大到小排列;上下限和汇总栏留给你填写。自动计算结果仍在上方显示。

可直接在空白栏填写,当前浏览器会保存填写内容。打印与下载包含全部 3 种标准长度的表格,只保留原始反应和你的填写内容,不附自动计算答案。

从转折点到差别阈限

不肯定间距 IU = U − L
差别阈限 DL = (U − L) / 2
主观相等点 PSE = (U + L) / 2
常误 CE = PSE − 标准长度 S;韦伯分数 = DL / S

U、L 是比较线长度的上、下边界,不是阈限差值。每个有效上升和下降系列都贡献两个边界;边界取相邻两次判断的长度中点。先分别计算两方向均值,再按方向等权合并。

查看实际系列与转折点

测量规则与解释边界

正式实验保留 3 种标准长度,每种各 6 个上升、6 个下降系列,共 36 个。采用 ABBA / BAAB 四系列区组,区组顺序随机;每种长度和方向的标准线上下位置各半。起点相差标准长度的 12%、14% 或 16%,步长固定为标准长度的 2%。

上升系列在首次报告“更长”时结束;下降系列在首次报告“更短”时结束。无论该回答与实际长度是否一致,均如实记录。达到 25 次判断仍未结束时记为未包围完整边界,不强制作答或自动补值。

起点未处于起始反应类别、缺失边界、反应类别逆向变化、中断、直接从“更短”跳到“更长”(或相反)均保留记录并标记,不进入主估计。直接跳转表示当前步长未分辨出不肯定区间,不能据此认定阈限为零。

若有效系列较少或两方向数量不等,结果仅作初步估计,建议复测;全部 6+6 个有效也不等于结果必然可靠。三类反应会受到主观判断标准、期待和习惯影响,本结果不能替代完整的知觉能力评估。

长度单位为 CSS 像素,并非毫米。屏幕尺寸、像素密度、缩放和观察距离都会影响可比性;本版不进行跨设备物理标定。不同标准长度的阈限分别报告,不合并成一个总阈限。韦伯分数仅作描述,不自动宣称验证了韦伯定律。

方法参考:Lawless,《Quantitative Sensory Analysis》,第 1 章,图 1.11;ETH Zürich 心理物理学讲义,2.19–2.20。

建议下载完整记录后再开始下一位。刷新页面后可恢复最近一次实验结果。