Para establecer una escala de los tributos sensoriales es necesario tener en cuenta la salida del sistema sensorial (la sensación) ya que ésta no presenta una relación puntual con los cambios en la intensidad del estímulo, tal y como predecía la ley de
Fechner. En relación con este aspecto, el desarrollo experimentado por la acústica a principios del siglo XX permitió probar algunas predicciones de la ley. Por ejemplo, según la ley de Fechner, un sonido de una intensidad doble que otro sonido debería producir una sensación que fuera también dos veces la correspondiente al primer sonido; sin embargo, los resultados mostraron que ambos sonidos podían producir una sensación prácticamente igual. Por eso, para determinar de qué forma aumenta la sonoridad cuando aumenta la intensidad del estímulo, es necesario tener en cuenta tanto la entrada (estímulo físico) como la salida (sensación subjetiva) del sistema sensorial, con la finalidad de determinar experimentalmente las relaciones exactas entre las variaciones en la intensidad del estímulo y las sensaciones, o la relación funcional entre el estímulo físico y la respuesta psicológica.
Los desarrollos posteriores más representativos en relación con el problema de los métodos psicofísicos se deben a Stevens, quien intentó medir directamente la magnitud de las sensaciones a través de los juicios cuánticos proporcionados por los sujetos.
Métodos directos
Se clasifican generalmente en función del tipo de escala que se obtiene con la aplicación de los mismos.
Estimación de magnitud
En este método se presentan estímulos de diferente intensidad a los observadores y éstos deben realizar estimaciones numéricas sobre la magnitud de la sensación que produce cada uno de ellos. El procedimiento básico en el método de estimación de magnitud, adopta dos modalidades:
- En una de ellas se presenta un estímulo de intensidad fija (denominado estímulo de referencia) y el experimentador comunica que la sensación producida por dicho estímulo tiene un determinado valor numérico, por ejemplo 10, este valor es denominado módulo. En los siguientes ensayos, se presenta una serie de estímulos diferentes al estímulo de referencia (del orden de 15 a 20 estímulos presentados aleatoriamente en cada sesión experimental, y en un orden diferente para cada observador) y la tarea del observador consiste en asignar números a la sensación producida por cada uno de los estímulos en relación con el valor de sensación del estímulo de referencia. Si, a juicio del observador, la magnitud de la sensación producida por un estímulo determinado es el doble de la producida por el estímulo de referencia le asignará el valor 20, si es la mitad 5, etc.
- La segunda modalidad consiste n presentar los estímulos aleatoriamente y el observador emite el juicio sobre la magnitud de la sensación asignando igualmente valores numéricos. En este caso el experimentador no proporciona ningún valor como módulo, sino que no los propios sujetos los que lo establecen.
Producción de magnitud
En el método de producción de magnitud, se proporciona al observador el valor numérico correspondiente a la magnitud de sensación producida por un estímulo determinado y la tarea del observador consiste en manipular la intensidad de otros estímulos, de forma que igualen a la magnitud de sensación que se le ha proporcionado en cada ensayo. La aplicación de este método presenta como requisito indispensable que los estímulo9s varíen de forma continua.
Estos dos últimos métodos han sido los más utilizados en la construcción de escalas directas en psicofísica.
La ley psicofísica potencial
La utilización de los métodos directos de construcción de escalas por parte de Stevens culminó en el desarrollo y formulación de la ley potencial, casi un siglo después de la propuesta por Fechner. En la “ley psicofísica” formulada por Stevens, la relación entre la magnitud de la sensación y la intensidad del estímulo es una función potencial del tipo:
S = cek
Donde S es la magnitud de la sensación; c, es una constante arbitraria que determina la unidad de la escala; E, es la intensidad del estímulo y k es el exponente que varía en función de las modalidades sensoriales y las condiciones estimulares. El tamaño del exponente k , determina a su vez la forma que adopta la función potencial.
Si el valor de k = 1, la función es lineal, indicando que la longitud percibida es proporcional a la intensidad del estímulo (longitud real). Si el valor de k > 1, la función aparece positivamente acelerada, indicando que la sensación aumenta muy rápidamente a medida que se incrementa el estímulo, excepto en los valores muy bajos. Finalmente, cuando k < 1, la forma de la función es negativamente acelerada, indicando que la sensación de brillo crece más lentamente que el aumento en la intensidad del estímulo. Un procedimiento útil para conocer si los resultados de un experimento determinado producen una función potencial consiste en trasformar en logaritmos los valores de la ecuación y representarlos gráficamente en coordenadas logarítmicas. Si la transformación logarítmica de los datos tiene como resultado una función lineal, se puede afirmar que los datos se ajustan a una función potencial.
Método de ajuste de modalidades sensoriales y validez de la ley psicofísica potencial
Para determinar la validez de la ley potencial, Stevens diseñó una nueva técnica, el procedimiento de ajuste de modalidades sensoriales distintas, en el que no se requería que los observadores proporcionaran juicios numéricos sobre la magnitud de sus sensaciones. El procedimiento consiste en presentar un estímulo correspondiente a una modalidad sensorial determinada (por ejemplo, un sonido). A continuación, se presenta un segundo estímulo correspondiente a una modalidad sensorial deferente (por ejemplo, una vibración aplicada en la palma de la mano) y se pide a los observadores que modifiquen la intensidad del segundo estímulo hasta que las sensaciones producidas por los dos estímulos, el sonido y la vibración táctil, les parezcan iguales.
La validez de la ley potencial puede determinarse estableciendo predicciones a partir de la aplicación del método de estimación de magnitud a dos modalidades sensoriales por separado. Si la función potencial obtenida para cada una de ellas es la correcta, la función de igual sensación que se obtiene aplicando el método de ajuste de modalidades debería ser también una función potencial. Lo técnica de ajuste entre modalidades se ha utilizado en gran número de investigaciones para validar la ley potencial y los resultados de numerosos experimentos proporcionan un fuerte apoyo a esta ley.
Continuos protéticos: en continuos como el brillo, las sensaciones se pueden cuantificar y los observadores pueden emitir juicios sobre la cantidad de brillo.
Continuos metatéticos: las sensaciones varían de forma cualitativa un cambio en la longitud de onda de un estímulo luminoso puede provocar un cambio en la apariencia del azul al verde.
Limitaciones de la propuesta de Stevens
Una de las críticas se ha centrado en la utilización de números en el método de estimación de magnitud. Este problema se intentó resolver apelando a que en el método de ajuste de modalidades no se utilizan números y los resultados son, en general, equiparables a los obtenidos con el método de estimación de magnitud. Sin embargo, el mismo Stevens pareció aceptar el hecho de que la medida directa obtenida con el último método no es tan directa.
Ekman y Sjoberg señalan que la ley potencial sólo se mantiene cuando se utilizan métodos directos, y tampoco en este caso, se mantiene de forma invariable. En este sentido los resultados de los experimentos de Hood y Fkinkelstein sobre estimación del brillo muestran que la ley potencial no describe de manera adecuada los datos, y en los de Luce y Mo sobre estimación de pedo, los resultados se desvían sistemáticamente de la ley potencial. En opinión de McKenna, el hecho de que se obtenga una función potencial únicamente con métodos directos cuestiona la validez de la ley. Por otra parte, parece que existe una controversia en relación con los datos individuales. Mientras que en los experimentos de Stevens y Guirao la ley parece que describe de manera adecuada este tipo de datos, en otros experimentos ocurre lo contrario. Por lo tanto, la ley psicofísica potencial ofrecería una descripción empírica razonable, pero no perfecta, de la relación entre la intensidad de los estímulos y los juicios sobre la magnitud de las sensaciones.
Interpretación de la ley potencial
Interpretación sensorial
Stevens consideraba la ley potencial como un reflejo de la actividad del sistema sensorial. Los receptores sensoriales transducirían la energía que incide sobre los órganos de los sentidos y el tamaño del exponente k , reflejaría las diferencias entre los sistemas sensoriales. La ley potencial se debería a procesos biológicos periféricos.
Numerosos datos contradicen esta interpretación. Si la ley potencial se debiera exclusivamente a la actuación de procesos periféricos, no se vería afectada por factores ajenos al procesamiento sensorial. Es decir, el exponente de la función potencial no debería variar por la influencia de factores no sensoriales. Los resultados de algunas investigaciones muestran todo lo contrario ya que el exponente de la ley potencial varía en función de factores como:
- La posición del estímulo de referencia en el rango de valores estimulares utilizados; el exponente es menor cuando el estímulo de referencia se elige de entre los estímulos más débiles o más intensos que cuando presenta una intensidad intermedia.
- El rango de intensidades presentadas en el experimento.
- La posición del estímulo de referencia en la serie estimular.
Interpretaciones cognitivas
Warren en su interpretación del correlato físico, señala que los juicios que emiten los observadores no son juicios sobre la magnitud de las sensaciones sino juicios sobre los estímulos. En opinión de Warren, los sujetos al emitir juicios toman como base determinados atributos físicos de los estímulos relacionados con la magnitud sensorial.
Por ejemplo, cuando estiman que un sonido es el doble de intenso que otro estímulo de referencia, su juicio se basa en que les parece que está más cercano que el estímulo de referencia. Es decir, basan su juicio en un atributo físico (la distancia) a partir de las relaciones aprendidas previamente sobre la distancia de la fuente del sonido y su intensidad. Lo mismo ocurriría al emitir juicios sobre el brillo; el observador tomaría en consideración la distancia entre el objeto y la fuente de iluminación sobre la base de experiencias previas. En opinión de Baird, la interpretación de Warren se basa en una suposición falsa, puesto que asume que los observadores estiman la distancia visual con precisión. Sin embargo, la estimación de la distancia visual está influenciada igualmente por el contexto y otros factores que afectan a los juicios psicofísicos.
En la misma línea, Poulton en su hipótesis sobre el rango de valores estimulares, señala que lo que refleja el tamaño del exponente de la función potencial son variaciones en las condiciones experimentales, y no diferencias en los sistemas sensoriales. Entre las condiciones que pueden afectar al tamaño del exponente señala el rango de valores estimulares utilizado, el valor del estímulo estándar y el módulo seleccionado, que constituyen factores de sesgo de los juicios.
Baird señala que la interpretación de la ley depende de numerosos factores que incluirían tanto atributos sensoriales como factores cognitivos (contexto estimular e instrucciones proporcionadas a los sujetos).