La Ley de Weber-Fechner: qué es y qué explica

Las leyes psicofísicas establecen relaciones entre estímulos físicos y respuestas efectoriales emitidas por los sujetos; así, la psicofísica establece la relación entre los estímulos físicos y la percepción.

Por otro lado, también estudia cómo estímulos externos producen respuestas internas (experiencias subjetivas), solo accesibles por el propio sujeto a través de procesos introspectivos. En este artículo conoceremos la Ley de Weber-Fechner, considerada la primera ley de la psicofísica.

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Antecedentes: la Ley de Weber

Fechner, filósofo alemán, médico de formación y profesor de física y de filosofía, elaboró una ley en psicofísica, concretamente la primera ley de la psicofísica, a partir del empleo de métodos indirectos. Para ello, partió de la Ley de Weber y del postulado que establece la igualdad de las diferencias justamente perceptibles.

En cuanto a la Ley de Weber, éste estableció el concepto de DAP (diferencia apenas perceptible), como la unidad de medida del umbral diferencial. Según Weber, la DAP depende de la magnitud o intensidad del E (estímulo), y su fórmula matemática es la siguiente:

DAP = k x S (donde “k” es una constante y “S” es la intensidad del estímulo.

Sin embargo, la Ley de Weber sólo se cumplía cuando el estímulo tendía a valores medios; así, era cierta para la mayor parte de los sentidos, siempre y cuando la intensidad del estímulo no estuviera muy próxima al umbral.

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Ley de Weber-Fechner: características

La ley de Weber-Fechner establece una relación cuantitativa entre la magnitud de un estímulo físico y cómo éste es percibido por el sujeto. Esta ley fue inicialmente propuesta por Ernst Heinrich Weber (1795-1878) (médico y anatomista alemán) y posteriormente elaborada hasta su forma actual por Gustav Theodor Fechner (1801-1887), ya mencionado anteriormente.

Esta ley establece que “el menor cambio discernible en la magnitud de un estímulo es proporcional a la magnitud del estímulo”. Esto se puede decir de muchas otras maneras para que lo entendamos; por ejemplo, que "la intensidad de la sensación es proporcional al logaritmo de la intensidad del estímulo", o que “si un estímulo crece en progresión geométrica, la percepción evolucionará en progresión aritmética”.

Ejemplo

Para entender mejor la Ley de Weber-Fechner, vamos a ilustrarlo con un ejemplo: si sostenemos en la mano una pelota de 100 gramos, tal vez no la podamos distinguir de otra de 105 gramos, pero sí de una de 110 gramos. En este caso, el umbral para discernir el cambio de masa es de 10 gramos.

Pero en el caso de sostener una pelota de 1.000 gramos, 10 gramos no serán suficientes para que notemos la diferencia, al ser el umbral proporcional a la magnitud del estímulo. En su lugar, nos hará falta añadir 100 gramos para notar la diferencia, por ejemplo.

Formulación matemática

La formulación matemática de la Ley de Weber-Fechner es la siguiente:

P = k x log (l) = Ley de Fechner

Donde “k” es una constante y “l” es la intensidad.

Así, Fechner defiende que cuando la intensidad del estímulo crece según una progresión geométrica la sensación crece según una progresión aritmética (de forma logarítmica).

Teorías precedentes

En cuanto a la historia de la psicofísica, y anteriormente a la Ley de Weber-Fechner, las primera teorías formuladas estaban orientadas a estudiar los estímulos difíciles de detectar (de baja intensidad); para ello se formularon dos teorías destacables: la teoría clásica del umbral y la teoría de la detección de señales (o teoría del umbral de respuesta).

1. Teoría clásica del umbral

Esta teoría engloba y define dos tipos de umbrales:

1.1. Umbral absoluto

Se trata de la cantidad mínima de energía (E) que un observador puede detectar.

1.2. Umbral diferencial

Consiste en la menor diferencia entre dos estímulos (EE) que puede detectarse, o, en otras palabras, el aumento mínimo de energía necesario para que se perciba un aumento en la sensación.

2. Teoría de la detección de señales (TDS) (o teoría del umbral de respuesta)

La TDS prescinde del concepto de umbral y supone que ante cualquier estimulación, el resultado del proceso sensorial consistirá en una sensación que puede adoptar múltiples valores.

Esta teoría considera que el sistema sensorial de las personas está sometido a fluctuaciones, por lo que el nivel de la sensación puede variar ante la presentación del mismo estímulo; por ejemplo adoptando distintos valores, o, por el contrario, siendo idéntico ante la presentación de las diferentes condiciones experimentales.

Referencias bibliográficas:

• Norwich, K. (2003). INFORMATION, SENSATION, and PERCEPTION. Biopsychology, University of Toronto
• Goldstein, E.B. (2006). Sensación y percepción. 6ª edición. Debate. Madrid