Guinguette Marais Poitevin

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In der Psychophysik ist die Schwellenbestimmung die psychophysikalische Messung von sensorischen Schwellen und wird durch den Einsatz bestimmter Apparate und Messverfahren erreicht.

Arten von Schwellen

Es wurden verschiedene sensorische Schwellen definiert;

• Absolute Schwelle: der niedrigste Pegel, bei dem ein Reiz detektiert werden kann.
• Erkennungsschwelle: der Pegel, bei dem ein Reiz nicht nur detektiert sondern auch erkannt werden kann.
• Differenzielle Schwelle: der Pegel, bei dem eine Zunahme eines erkannten Reizes wahrgenommen werden kann.
• Endgültige Schwelle: der Pegel, jenseits dessen ein Reiz nicht mehr erkannt wird.

Eine Schwelle (oder Grenze), ist der Punkt der Intensität, bei dem der Teilnehmer das Vorhandensein eines Reizes gerade noch erkennen kann. Reize mit Intensitäten unterhalb der Schwelle sind nicht detektierbar. Eine Versuchsperson erkennt jedoch nicht jedes Mal denselben Reiz; daher werden Schwellenwerte als Durchschnitt von Versuchen und nicht als absolute Grenze betrachtet (Snodgrass, 1975). Aus diesem Grund wird in Experimenten der Anteil der Versuche bei einem gegebenen Reiz, bei denen die Versuchsperson berichtet, den Reiz zu erkennen, als p bezeichnet.

Es gibt zwei Arten von Schwellenwerten: absolute und Differenzschwellen. Ein absoluter Schwellenwert ist der Wert einer Eigenschaft eines Reizes, bei dem die Versuchsperson in der Lage ist, das Vorhandensein des Reizes in einem gewissen Anteil der Zeit (p; häufig wird 50 % verwendet) zu erkennen. Ein Beispiel für eine absolute Schwelle ist die Unfähigkeit, das Streichen eines einzelnen Haares auf dem Handrücken zu spüren, obwohl die Berührung der gleichen Stelle mit mehreren Haaren wahrnehmbar sein kann – also die Schwelle überschreiten kann.

Eine Differenzschwelle ist die Größe des Unterschieds zwischen zwei Reizen unterschiedlicher Intensität, die die Versuchsperson in einem gewissen Anteil der Zeit wahrnehmen kann (auch hier werden oft 50% verwendet). Um diese Schwelle zu testen, werden verschiedene Differenzmethoden verwendet. Die Versuchsperson kann gebeten werden, einen Reiz so einzustellen, dass er als derselbe wie der andere wahrgenommen wird, sie kann gebeten werden, die Größe der Differenz zwischen zwei Reizen zu beschreiben, oder sie kann gebeten werden, einen Reiz vor einem Hintergrund zu erkennen.

Absolute und Differenzschwellen werden manchmal als ähnlich angesehen, weil es immer Hintergrundgeräusche gibt, die unsere Fähigkeit, Reize zu erkennen, beeinträchtigen (Snodgrass, 1975), dennoch werden Differenzschwellen untersucht, zum Beispiel bei Aufgaben zur Tonhöhenunterscheidung.

Verwendete Methoden

In psychophysikalischen Experimenten werden traditionell drei Methoden verwendet, um die Wahrnehmung der Versuchspersonen in Reizerkennungs- und Differenzerkennungsexperimenten zu testen: die Methode der Grenzen, die Methode der konstanten Reize und die Methode der Anpassung (Snodgrass, 1975).

Methode der Grenzen

Wilhelm Wundt erfand die Methode der Grenzen. Die Versuchsperson berichtet, ob sie den Reiz wahrnimmt. Bei der Methode der aufsteigenden Grenzen beginnt eine Eigenschaft des Stimulus auf einem so niedrigen Niveau, dass der Stimulus nicht erkannt werden kann, dann wird dieses Niveau allmählich erhöht, bis der Teilnehmer berichtet, dass er es wahrnimmt. Wenn das Experiment beispielsweise die minimale Amplitude eines Geräuschs testet, die wahrgenommen werden kann, beginnt das Geräusch zu leise, um wahrgenommen zu werden, und wird dann schrittweise lauter gemacht. Bei der absteigenden Methode der Grenzwerte wird dies umgekehrt. Als Schwelle gilt in jedem Fall der Pegel der Reizeigenschaft, bei dem die Reize gerade noch wahrgenommen werden.

In Experimenten werden die aufsteigende und die absteigende Methode abwechselnd angewendet und die Schwellenwerte gemittelt. Ein möglicher Nachteil dieser Methoden ist, dass sich die Versuchsperson daran gewöhnen kann, zu melden, dass sie einen Reiz wahrnimmt und dies auch jenseits der Schwelle weiterhin so meldet (Fehler der Gewöhnung). Umgekehrt kann die Versuchsperson auch antizipieren, dass der Reiz in Kürze wahrnehmbar oder nicht mehr wahrnehmbar sein wird und ein verfrühtes Urteil abgeben (Fehler der Erwartung).

Um diese möglichen Fallstricke zu vermeiden, führte Georg von Bekesy 1960 in seiner Studie zur auditiven Wahrnehmung die Treppenmethode ein. Bei dieser Methode ist das Geräusch zunächst hörbar und wird nach jeder Antwort der Versuchsperson leiser, bis die Versuchsperson angibt, es nicht mehr zu hören. Dann wird das Geräusch schrittweise lauter gemacht, bis die Versuchsperson meldet, dass sie es gehört hat, woraufhin es wieder schrittweise leiser gemacht wird.

Methode der konstanten Stimuli

Anstatt in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge präsentiert zu werden, werden bei der Methode der konstanten Stimuli die Pegel einer bestimmten Eigenschaft des Stimulus nicht von einem Versuch zum nächsten in Beziehung gesetzt, sondern zufällig präsentiert. Dies verhindert, dass die Versuchsperson die Höhe des nächsten Reizes vorhersagen kann, und reduziert somit Gewöhnungs- und Erwartungsfehler. Die Versuchsperson berichtet wiederum, ob sie den Reiz wahrnehmen kann.

Methode der Anpassung

Auch als Methode des mittleren Fehlers bezeichnet, bittet die Methode der Anpassung die Versuchsperson, die Lautstärke des Reizes zu kontrollieren, und weist sie an, diese so lange zu verändern, bis sie gerade noch gegen das Hintergrundgeräusch wahrnehmbar ist oder der Lautstärke eines anderen Reizes entspricht.

Diskriminierung

In Diskriminierungsexperimenten versucht der Experimentator herauszufinden, ab welchem Punkt der Unterschied zwischen zwei Reizen, wie z.B. zwei Gewichten oder zwei Geräuschen, wahrnehmbar ist. Der Versuchsperson wird ein Stimulus, z. B. ein Gewicht, präsentiert und sie wird gebeten zu sagen, ob ein anderes Gewicht schwerer oder leichter ist (in einigen Experimenten kann die Versuchsperson auch sagen, dass die beiden Gewichte gleich sind). Am Punkt der subjektiven Gleichheit (PSE) nimmt der Proband die beiden Gewichte als gleich wahr. Der gerade noch wahrnehmbare Unterschied (JND) oder Differenzlimen (DL) ist der Unterschied in den Reizen, den die Versuchsperson zu einem gewissen Anteil p der Zeit wahrnimmt (50 % wird gewöhnlich für p verwendet).

Die Methoden der Grenzen, der konstanten Reize und der Anpassung können bei der Differenzerkennung verwendet werden, indem die Versuchsperson aufgefordert wird, einen Unterschied zwischen Reizen zu erkennen, anstatt einen einzelnen Reiz zu erkennen.