Základní psychofyzikální zákon je spojen se jménem Gustava Theodora Fechnera (1801-1887), německého fyzika, psychologa a filozofa, zakladatele psychofyziky. Ve svém díle „Elements of Psychophysics“(1860) předkládá myšlenku, že věda potřebuje nové pole poznání, které studuje vzorce korelace mezi fyzickými a duševními jevy. Tato myšlenka měla následně velký vliv na vývoj experimentu v psychologii. Výzkum v oblasti pocitů umožnil Fechnerovi doložit jeho známý psychofyzický Weber-Fechnerův zákon.
Základy zákona jsou spojeny s experimenty Ernsta Heinricha Webera (1795-1878), německého anatoma, fyziologa, zakladatele vědecké psychologie, spolu s takovými vědci jako W. Wundt, G. Ebbinghaus a další Weber vlastní myšlenku měření v psychologické vědě.
První studie
Počátek, který určil Weber-Fechnerův zákon,Výzkum E. Webera začal v oblasti zrakových a sluchových vjemů a také v oblasti kožní citlivosti (dotyku). Konkrétně Weber vlastní experimenty s teplotní citlivostí těla.
Byl tedy například objeven efekt tzv. teplotní adaptace. Když jednu ruku nejprve vložíte do studené vody a druhou do horké vody, teplá voda pro první ruku se bude zdát teplejší než pro druhou, nepřizpůsobená.
Typy kožních vjemů podle Webera
V roce 1834 Weber formuluje své myšlenky o kožních vjemech („Na dotek“). Vědec identifikuje tři typy těchto pocitů:
- pocit tlaku (dotek);
- pocitová teplota;
- pocit lokalizace (prostorové umístění podnětu).
Weber vlastní vývoj estéziometru (Weberův kompas). Pomocí tohoto zařízení bylo možné odhadnout dostatečnou vzdálenost pro rozlišení dvou současných dotyků na povrch kůže subjektu. Výzkumník zjistil, že hodnota této vzdálenosti není konstantní, její hodnota pro různé části kůže je různá. Weber tedy definuje takzvané kruhy pocitů. Myšlenka, že lidská kůže má různou citlivost, také ovlivnila Weber-Fechnerův zákon.
Formulace
Základem, který určil psychofyzický zákon, byl Weberův výzkum v oblasti korelace vjemů a podnětů (1834). Bylo zjištěno, žeaby byl nový podnět vnímán jako odlišný od předchozího, musí se od původního podnětu lišit o určitou míru. Tato hodnota je konstantním podílem původního podnětu. Byl tedy odvozen následující vzorec:
DJ / J=K, kde J je původní stimul, DJ je rozdíl mezi novým stimulem a původním stimulem a K je konstanta v závislosti na typu exponovaného receptoru. Například pro rozlišení světelných podnětů je poměr 1/100, pro zvukové podněty - 1/10 a pro rozlišení hmotnosti - 1/30.
Na základě těchto experimentů G. Fechner následně určuje základní vzorec psychofyzického zákona: velikost změny vjemu je úměrná velikosti logaritmu podnětu. Vztah mezi intenzitou počitku a silou podnětu, ke kterému směřuje Weber-Fechnerův zákon, je tedy vyjádřen takto: velikost intenzity počitků se mění v aritmetické progresi, zatímco velikost intenzity odpovídajících stimulů se mění geometrickou progresí.
Limited law
Navzdory objektivitě výzkumu má psychofyzický zákon Webera - Fechnera jistou konvenčnost. Bylo zjištěno, že jemné vjemy nejsou konstantní hodnoty. Nelze tedy například tvrdit, že sotva znatelný rozdíl v pocitech při vystavení zátěži 100 g a 110 g je podobný sotva znatelnému vjemu při vystavenízátěže v 1000 g a 1100 g. Podle toho je Weber-Fechnerův zákon charakterizován relativní hodnotou především pro podněty střední intenzity. V rámci těchto limitů má zákon vážný praktický význam.