Testy psychofizyczne – metoda badania reakcji organizmu człowieka na działanie bodźców, odbieranych przez zmysły.

Testy są głównym narzędziem psychofizyki (wchodzącej w zakres kognitywistyki). Są stosowane w czasie badań funkcji mózgu i umysłu. Znajdują również zastosowania w diagnostyce medycznej, ponieważ zmniejszenie się wrażliwości na bodźce zmysłowe jest charakterystycznym objawem niektórych chorób. W wielu sytuacjach spadek możliwości odbierania jednego rodzaju wrażeń powoduje wzrost czułości innych zmysłów (np. zmysłu słuchu, dotyku, węchu u osób z wadami wzroku).

Wyniki badań psychofizycznej sprawności człowieka, prowadzone przez specjalistów w dziedzinie medycyny pracy, często decydują o możliwościach wykonywania określonych zadań zawodowych (np. kierowcy, policjanci). Pozwalają też kontrolować zmiany, zachodzące w organizmie człowieka pod wpływem uciążliwości występujących w pracy (np. wady słuchu u osób obsługujących maszyny budowlane lub pilotów samolotów) i projektować skuteczne środki ochrony BHP.

Testy psychofizyczne są podstawowym narzędziem analizy sensorycznej, czyli badań jakości artykułów spożywczych, artykułów chemii gospodarczej, środków kosmetycznych, zanieczyszczonego powietrza i wody itp. W analizach sensorycznych biorą udział zespoły oceniających, którzy spełniają określone w normach kryteria sprawności sensorycznej.

Zadaniem osoby rozwiązującej testy psychofizyczne może być np.: określanie, jaki najmniejszy bodziec wywołuje wrażenie (najcichszy dźwięk, najsłabszy zapach, najmniejsze nasycenie barwy przedmiotu), uszeregowanie kilku ocenianych próbek według siły odbieranego wrażenia (np. od najmniej do najbardziej słodkiej), porównanie różnych próbek i wskazanie, która z nich jest inna od pozostałych (np. trochę inaczej pachnie, ma trochę inny kolor). Testy powinny być przeprowadzane w warunkach umożliwiających pełną koncentrację osoby badanej na rozwiązywanym zadaniu (izolacja od innych bodźców zmysłowych, dobry nastrój).

Psychika jako obiekt badań thumb|150px|Integracyjna działalność mózgu – powstawanie "percepcyjnego obrazu świata" Charakterystyczny dla człowieka system analizy informacji o otoczeniu, odbieranych przez narządy zmysłów, kształtuje się przez całe życie. Jest zależny od wrodzonych cech biofizycznych oraz przebiegu uczenia się interpretacji określonych zbiorów zewnętrznych bodźców. Tak ukształtowany system, to zespół względnie trwałych indywidualnych cech lub dyspozycji człowieka, decydujący o jego zachowaniach, możliwości adaptacji do środowiska społeczno-przyrodniczego, wewnętrznej integracji myśli i uczuć. Cechami tego systemu zajmuje się psychologia.

Badania psychologiczne są prowadzone z użyciem różnorodnych testów psychometrycznych, spośród których najbardziej popularne są testy inteligencji, inteligencji emocjonalnej, osobowości, uzdolnień, wiedzy. Mniej uwagi poświęca się problemom odbierania bodźców zewnętrznych, które ukształtowały osobowość i nieustannie – bez udziału świadomości – wpływają na stan umysłu. Najbardziej dobitnie świadczą o tym groźne zaburzenia osobowości, występujące w warunkach długotrwałej deprywacji. Podobną wymowę mają takie przypadki zaburzonej percepcji, jak złudzenia (np. wzrokowe) lub zakłócenia odbioru obrazów barwnych w warunkach oświetlenia monochromatycznego, które nie występowało w naturalnym środowisku w czasie kształtowania się umysłu.

Problemy percepcji bodźców zewnętrznych leżą w dziedzinie psychofizyki – nauki leżącej na pograniczu psychologii i takich nauk jak fizyka (w tym – biofizyka), chemia (w tym biochemia) lub fizjologia (w tym neurofizjologia, psychofizjologia). Za jej początek uznaje się sformułowanie prawa Webera-Fechnera (druga połowa XIX wieku). Głównym celem psychofizyki jest określenie zależności rodzaju i siły wrażeń zmysłowych od rodzaju i wielkości odbieranych bodźców. Narzędziem badawczym są testy psychofizyczne.

Rodzaje badań psychofizycznych Wielkość bodźców zmysłowych (np. chemicznych i fizycznych – akustycznych, świetlnych, mechanicznych, cieplnych) może być określana z użyciem metod obiektywnych (pomiarów o dużej dokładności). Wielkości i rodzaju odbieranych przez człowieka wrażeń nie można zmierzyć równie dokładnie. Utrudnia to określenie wzajemnej zależności.

Człowiek korzysta z indywidualnego "układu pomiarowego" – narządów zmysłów o unikalnej charakterystyce. Interpretuje odebrane sygnały, korzystając z własnej (również niepowtarzalnej) bazy danych – wzorców odziedziczonych i życiowych doświadczeń. Reakcje człowieka na bodziec są w dużym stopniu zależne od sytuacji (warunków badania), a przekaz o odebranych wrażeniach nie zawsze jest jednoznaczny. Wymienione czynniki powodują, że osiągnięcie wysokiej precyzji ocen sensorycznych nie jest możliwe. Aby takie oceny spełniały kryteria stawiane pomiarom, należy rygorystyczne przestrzegać zaleceń odpowiednich norm. Wyniki poprawnie wykonanej analizy sensorycznej umożliwiają wnioskowanie statystyczne, np. wyznaczanie wartości średnich i parametrów rozrzutu wyników indywidualnych i wyników w próbie populacji.

W czasie sensorycznych analiz towarów oraz testów sensorycznej wrażliwości ludzi są stosowane takie metody badania wrażeń, jak: określanie progów percepcji kategoryzacja (np. tworzenie grup zapachów "kwiatowych", "owocowych", "gnilnych") skalowanie według wybranej cechy wrażenia (np. nasycenie barwy, stopień słodkości, szorstkości)

W każdym z tych przypadków można przeprowadzać takie testy psychofizyczne, jak: technika "tak/nie" (np. "słyszę/nie słyszę", "widzę/nie widzę", "czuję/nie czuję") testy różnicowe: "parzyste", "trójkątowe", duo-trio, dwa z pięciu i inne skale: nominalneSkale nominalne – przypisanie liczb określonym jednostkom, przedmiotom lub zdarzeniom. Liczby odgrywają tu rolę nazwy kategorii (włączenie stosowania skal nominalnych do grupy "pomiarów psychologicznych" jest kontrowersyjne)., porządkoweSkale porządkowe – przypisanie określonym jednostkom, przedmiotom lub zdarzeniom kolejnych pozycji (np. uporządkowana według długości skoku lista wyników zawodów sportowych). Zajęcie pozycji N oznacza, że wartość liczbowa N, przypisana obiektowi, mieści się między wartościami (N-1) i (N+1), przypisanymi sąsiednim obiektom. Nie ma możliwości określenia szerokości przedziału między (N-1) i (N+1), ani odległości N od granic przedziału., przedziałoweSkala przedziałowa (interwałowa) – ustalanie położenia obiektu na skali o stałej wielkości kolejnych przedziałów, nie rozpoczynającej się od wartości zerowej. W konsekwencji skala nie jest ilorazowa (przykład 1: Stwierdzenie, że obiekt 2 ma temperaturę dwukrotnie większą niż obiekt 1 nie oznacza, że obiekt 2 jest dwukrotnie cieplejszy; przykład 2: Osoba o ilorazie inteligencji równym 150 nie jest o 50% bardziej inteligentna od osoby o ilorazie inteligencji 100)., ilorazoweSkale ilorazowe – skale przedziałowe, rozpoczynające się od zera. Są to skale typowe dla pomiarów fizycznych, lecz rzadko stosowane w pomiarach psychologicznych. Skale ilorazowe są podstawą pomiarów psychofizycznych, w których określa się wielkość reakcji organizmu na bodziec, przy czym reakcja jest równa zero, gdy bodziec jest mniejszy od progu. Procedury wykonywania testów są szczegółowo opisane w specjalistycznych normach.

Badania progów percepcji Wartości progów percepcji wrażeń zmysłowych są wykonywane: metodą limitów metodami różnicowymi

Metoda limitów

Metoda limitów polega na prezentowaniu osobie oceniającej wrażenia serii bodźców o różnej wielkości.

Seria może być prezentowana "sekwencyjnie w górę" (od bodźców podprogowych do wartości większych od progu), "sekwencyjnie w dół" lub losowo. W galerii G1 zamieszczono poglądowy przykład prezentacji próbek o rosnącym nasyceniu barwy. Wynikiem pomiaru jest wartość bodźca, mieszcząca się między wartościami nasycenia, przy których uzyskano sąsiednie odpowiedzi "nie-nie widzę barwy" i "tak-widzę barwę". Oblicza się średnią geometryczną z tych dwóch wielkości (sposób uśredniania jest konsekwencją prawa Webera-Fechnera).

Metoda limitów jest wykorzystywana np. w czasie pomiarów progów wyczuwalności zapachu różnych związków chemicznych z użyciem olfaktometrów. Uczestnicy pomiarów oceniają zapach serii próbek o różnych stężeniach (stanowiących szereg geometryczny). Oblicza się średnią geometryczną z sąsiednich wartości stężeń, przy których udzielono odpowiedzi "nie-nie czuję" i "tak-czuję". Analogiczny przebieg mają audiometryczne badania słuchu (galeria G2). Osobie badanej są prezentowane serie bodźców o określonej częstotliwości i ciśnieniu akustycznym rosnącym do chwili zasygnalizowania "tak-słyszę".

Procedura pomiarów może być zmodyfikowana przez wprowadzenie tzw. stałego bodźca, w tym przypadku – bodźca "zerowego", tj. czysta woda - w przypadku badań smaku, próbka biała – w przypadku ocen barwy itp. W czasie oznaczeń progu wyczuwalności zapachu metodą olfaktometrii dynamicznej stosuje się czyste powietrze odniesienia, prezentowane oceniającemu naprzemiennie z badaną próbką lub jako strumień wypływający z dodatkowego wylotu olfaktometru.

Testy różnicowe

Testy różnicowe polegają na prezentowaniu oceniającym dwóch lub większej liczby próbek, wśród których część może, a część nie może wywoływać wrażenia (próbki "zerowe").

W "parzystych" testach różnicowych oceniający porównuje dwie nieoznaczone próbki – zerową (np. bez barwy, smaku, zapachu) i niezerową. Jest proszony o wskazanie, która z nich wywołuje wrażenie zmysłowe. Stosowane są testy obligatoryjne (tzw. testy wymuszonego wyboru) lub fakultatywne (dopuszczalna odpowiedź – "nie wiem"). Jeżeli oceniany bodziec jest mniejszy od progu percepcji, prawdopodobieństwo wymuszonego poprawnego wskazania próbki niezerowej jest równe 0,5. Uzyskanie większych częstości poprawnych wskazań oznacza przekroczenie progu percepcji.

Próbki powietrza czystego i zanieczyszczonego, stosowane w czasie oznaczeń progu węchowej wyczuwalności czystych związków chemicznych i mieszanin, prezentuje się osobom oceniającym (bez rozpoznawalnych oznaczeń). Zgodnie z PN-EN 13725 powinny być przygotowywane w takich olfaktometrach dynamicznych, które umożliwiają losową zamianę punktów wypływu strumienia powietrza czystego i zanieczyszczonego. Zadaniem oceniającego jest wskazanie, z którego wylotu wypływa powietrze zanieczyszczone.

Dostępne są olfaktometry dynamiczne, które umożliwiają równoczesną prezentację oceniającym większej liczby strumieni (np. trzy lub pięć wylotów przy jednym stanowisku). Umożliwia to stosowanie innych testów różnicowych, np. testów "trójkątowych" lub "dwa z pięciu". W czasie testów trójkątowych z dwóch wylotów wypływa czyste powietrze, a z jednego – powietrze zanieczyszczone. Zadaniem oceniających jest wskazanie strumienia zanieczyszczonego. W sytuacjach, gdy stężenie odoranta jest mniejsze od progu, wśród wymuszonych wskazań jest 33% wskazań poprawnych, co jest uwzględniane w czasie obliczeń wyniku testu. Analogiczne zadania są rozwiązywane w czasie testów "dwa z pięciu" (wskaż dwie próbki spośród prezentowanych pięciu).

Badania progów różnicy (dyskryminacja sensoryczna)