단지 알 수 있는 차이

정신물리학이라고 하는 감각, 감각, 지각에 초점을 맞춘 실험심리학의 분과에서, 단지 알 수 있는 차이 또는 JND는 차이가 적어도 절반의 시간(절대 역치)^[1]이 눈에 띄기 위해서는 무엇인가 바뀌어야 하는 양이다. 이 리멘은 차이 리멘, 차이 임계값 또는 최소 감지 차이로도 알려져 있다.^[2]

수량화

많은 감각 양식의 경우, 'JND'는 지각의 상한과 하한으로부터 충분히 멀리 떨어진 광범위한 자극 크기에 걸쳐 기준 감각 수준의 고정된 비율이며, 따라서 JND/기준의 비율은 대략 일정하다(즉, JND는 기준 수준의 일정한 비율/비율이다). 물리적 단위로 측정한 결과:

여기서 $I{\displaystyle }$ ${\$ I$\!}$은(는) 특정 자극의 원래 강도, $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$ ${\displaystyle I}$ ${\$은(는) 변화를 인식하는 데 필요한 추가 사항이며, k는 상수다. 이 규칙은 해부학자·생리학자 에른스트 하인리히 베버(1795–1878)가 들어올린 무게의 지각의 문턱에 관한 실험에서 처음 발견했다. 이론적 근거(전반적으로 받아들여지지 않음)는 구스타프 페치너에 의해 그 후에 제공되었기 때문에 이 규칙은 베버 법칙 또는 베버-페치너 법칙으로 알려져 있다. 상수 k는 베버 상수라고 불린다. 적어도 좋은 근사치까지는, 예를 들어 빛의 밝기, 소리의 강도와 음률과 같은 많은 감각적 차원들이 사실이지만, 모든 감각적 차원들은 아니다. 그러나 빛의 파장에 대해서는 사실이 아니다. Stanley Smith Stevens는 입력의 변화가 강도의 증가나 명백하게 유사한 형태를 취하는 소위 프로테틱 감각 연속체라고 불리는 것에 대해서만 유지될 것이라고 주장했다; 그것은 입력의 변화가 지각의 양적 변화보다는 질적 변화를 생산하는 교감 연속체를 유지하지 않을 것이다. 스티븐스는 스티븐스의 파워 로 불리는 자신의 법칙을 개발했는데, 이 법칙은 자극이 일정한 힘으로 상승하는 반면, 베버와 마찬가지로 인식된 자극을 달성하기 위해 일정한 요인을 곱한 것이다.

JND는 정확한 수량이 아니라 통계로, 재판마다, 주어진 사람이 알아차리는 차이가 다소 다를 것이므로, 문턱을 결정하기 위해서는 많은 재판을 해야 한다. JND는 보통 재판의 50%에서 사람들이 알아차리는 차이다. 다른 비율을 사용하는 경우 설명에 포함시켜야 한다. 예를 들어 "75% JND"의 값을 보고할 수 있다.

심리물리학에 대한 현대적 접근법, 예를 들어 신호 검출 이론은 이러한 통계적 의미에서도 관측된 JND는 절대량이 아니라 상황적, 동기적, 지각적 요인에 의해 좌우될 것임을 암시한다. 예를 들어, 연구자가 매우 희미한 불빛을 깜박일 때, 참가자는 어떤 실험에서는 그것을 보지만 다른 실험에서는 보지 않는다고 보고할 수 있다.

JND 공식은 주관적으로 "공지"되는 것 또는 의식적으로 경험하는 '감지'의 크기 차이보다는,^[3] 특정 관측된 반응에 의해 50%의 경우에 감지되는 제시된 자극 수준 간의 차이로 객관적 해석(이 항목 시작 시에 암시됨)을 가지고 있다. 이 50% 차별적 격차는 물체나 상황에서의 특징 수준의 심리적 거리를 측정하는 보편적 단위로 사용할 수 있으며, 범주에 대한 '템플릿'이나 인식의 '표준'과 같은 기억의 비교에 대한 내부 표준으로 사용될 수 있다.^[4] 규범으로부터의 JND 간격은 관찰되고 추론된 정신물리학적 기능들 사이에서 결합되어 관찰된 정량적 판단을 중재하는 가설의 정보 변환(정신적) 프로세스들 사이에서 진단을 생성할 수 있다.^[5]

음악 제작 애플리케이션

음악 제작에서 JND보다 낮은 소리의 속성에 단 한 번의 변화도 소리의 인식에 영향을 미치지 않는다. 진폭의 경우 인간의 JND는 약 1dB이다^[6][7].

톤에 대한 JND는 톤의 주파수 내용에 따라 달라진다. 500Hz 이하에서는 JND가 사인파의 경우 약 3Hz, 복잡한 톤의 경우 약 1Hz이며 1000Hz 이상에서는 사인파의 경우 약 0.6%(약 10센트)이다.^[8]

JND는 일반적으로 두 음조를 연속해서 연주하는 것으로, 듣는 사람이 그들의 투구에 차이가 있냐고 물어보는 방식으로 테스트된다.^[9] 청취자가 비트 주파수를 구별할 수 있을 때 두 음조를 동시에 재생하면 JND는 작아진다. 인간의 청각 범위에서 인지할 수 있는 피치 스텝의 총 수는 약 1,400개이며, 16,000Hz에서 16,000Hz까지의 동일한 성질의 음계의 총 음수는 120개다.^[9]

음성 인식에서

JND 분석은 음악과 언어 모두에서 빈번하게 발생하고 있는데, 두 분석은 언어 운율(즉, 음성 멜로디)의 분석에서 관련되고 중복된다. 여러 연구에서 톤에 대한 JND(필수 사인파는 아님)가 보통 5와 9세미톤(ST) 사이에 있을 수 있다는 것을 보여주었지만, 소수의 개인은 1/4에서 1/2 사이의 정확도를 보여준다.^[10] JND는 시험하는 주파수 대역의 함수로서 다양하지만, 약 1kHz에서 최고 성능자의 JND는 1Hz(즉, 10분의 1 미만)에 훨씬 못 미치는 것으로 나타났다.^[11][12][13] 그러나 이러한 종류의 분석을 수행할 때 중요한 대역폭이 수행하는 역할을 인식하는 것이 중요하다.^[12]

음악적 음색이 아닌 음성 멜로디를 분석할 때 정확도가 떨어진다. 이것은 음악에서 톤이 하는 방식으로 연설이 일정한 간격으로 머무르지 않는다는 것을 고려하면 놀라운 일이 아니다. 요한 't 하트(1981)는 언어의 JND가 평균 1과 2 ST 사이임을 발견했지만 "3세미톤 이상의 차이만이 의사소통 상황에서 한 몫을 한다"^[14]고 결론지었다.

참고로 Hz의 로그 특성을 고려할 때 음악 및 음성 인식 결과 모두 Hz로 보고되지 않고 백분율 또는 ST로 보고되어야 한다(20~25 Hz 사이의 5 Hz는 2000~2005 Hz 사이의 5 Hz와 매우 다르지만 백분율 또는 ST로 보고될 때는 동일하다).

마케팅 애플리케이션

베버의 법칙은 마케팅에 중요한 응용분야를 가지고 있다. 제조업체와 마케터들은 다음과 같은 두 가지 매우 다른 이유로 제품에 대한 관련 JND를 결정하려고 노력한다.

1. 부정적인 변화(예: 제품 크기 또는 품질의 감소 또는 제품 가격의 상승)가 대중에게 식별되지 않도록(즉, JND 미만으로 유지됨)
2. 따라서 제품 개선(예: 개선 또는 업데이트된 포장, 더 큰 크기 또는 더 낮은 가격)은 낭비 없이 사치스럽지 않고 소비자에게 매우 명백하다(즉, JND 바로 위에 있다).

제품 개선과 관련하여 마케터들은 소비자의 차별적 한계치를 충족시키거나 초과하기를 매우 원한다. 즉, 그들은 소비자들이 원래의 제품에서 이루어진 어떤 개선사항도 쉽게 인식하기를 원한다. 마케터들은 JND를 이용하여 그들의 제품에서 개선해야 할 양을 결정한다. JND보다는 개선이 인식되지 않을 것이기 때문에 노력이 낭비되는 것이 적고, JND보다 더 많은 JND는 재매출 수준을 낮추기 때문에 또 다시 낭비되고 있다. 반면 가격 인상에 있어서는 소비자가 눈치채지 못할 가능성이 높기 때문에 JND보다 적은 것이 바람직하다.

햅틱스 애플리케이션

베버의 법칙은 촉각 장치와 로봇 어플리케이션에 사용된다. 인간 운용자에게 적절한 힘을 발휘하는 것은 인간 로봇 상호작용과 원격 작동 시나리오에서 중요한 측면이다. 업무 수행 시 사용자의 업무 수행 능력을 크게 향상시킬 수 있다.^[15]

참고 항목

• 절대 임계값
• 색차
• 리멘
• 임상적으로 중요한 차이 최소화
• 참조
• 심계함수
• 센서 분해능
• 시각적 지각
• 베버-페치너 법

참조

인용구

원천