7.6 Los métodos de la psicofísica clásica o métodos indirectos

Para determinar los umbrales absoluto y diferencial, y verificar sus hipótesis, el propio Fechner elaboró unos procedimientos experimentales conocidos con la denominación de métodos psicofísicos clásicos, que fundamentalmente son tres:
 

  • Método de los límites o mínimos.
     
  • Método del error promedio o ajuste.
     
  • Método de los estímulos constantes.
     

Señalaremos que todos ellos permiten obtener una aproximación estadística tanto del umbral absoluto como del umbral diferencial, si bien el método de los estímulos constantes ha sido el más frecuentemente utilizado. Para la elección de uno u otro de estos métodos, el experimentador deberá tener en consideración diversos factores entre los que destacamos:
 

  • La disponibilidad de valores continuos o discretos de los estímulos de comparación.
     
  • El deseo de evitar posibles errores de juicio (habituación, anticipación, etc.).
     
  • El tiempo disponible para la recogida de datos, etc.
     

También, resulta preferible la utilización de sujetos no entrenados cuando los resultados vayan a ser considerados representativos de la población de estudio.

Estos métodos continúan aplicándose, principalmente para establecer la agudeza y sensibilidad en los juicios de apreciación, de tamaño, forma, posición, intensidad, movimiento y cualquier otra propiedad de los objetos. Veámoslos:

METODO DE AJUSTE

Es uno de los más antiguos y fundamental de la Psicofísica. Según Titchener (1905) procede de la Física y la Astronomía. Fechner (1960) lo introdujo en Psicología al describirlo en su obra 'Elementos de la Psicofísica'. Además de 'Método de ajuste' ha recibido otras denominaciones: 'método del error promedio', 'método de reproducción', etc.

Recibe el nombre de método de ajuste porque en él, el sujeto debe ajustar o manipular la intensidad del estímulo hasta, que sea capaz de percibirlo (UA) o hasta que iguale a otro estímulo de comparación (UD).

Este método resulta el más natural a los sujetos que lo usan porque son ellos mismos, y no el experimentador, quienes manipulan personalmente la intensidad del estímulo, aumentando su valor en los 'Ensayos Ascendentes' o disminuyendo su valor en los 'Ensayos Descendentes', lo cual hace que resulten altamente motivados los sujetos.

* Obtención del UA:

Para encontrar el valor de intensidad física del Umbral Absoluto (medir el UA), el experimentador debe conocer, aproximadamente, en torno a que cifras fluctúa el UA, por lo que generalmente realiza un estudio piloto (con uno, dos o tres sujetos) para averiguar una estimación aproximada.

Después, el experimentador coloca al azar la intensidad del estímulo (por encima o por debajo del supuesto valor del UA) y el sujeto debe ir, ya sea aumentando su valor o disminuyéndolo en intensidad hasta que logra percibirlo (Ensayos Ascendentes) o deja de percibirlo (Ensayos Descendentes), según el experimentador lo hubiese situado por debajo o por encima del hipotético UA, respectivamente.

Tras varios ensayos, por lo general al menos 5 Ascendentes y otros 5 Descendentes, el experimentador calcula un índice estadístico de tendencia central (media aritmética, media geométrica o mediana) y ese es el valor del UA.

Veamos un ejemplo: Deseamos averiguar el UA de un punto iluminado en una pantalla de ordenador. Para ello, situamos la intensidad luminosa de la pantalla a un nivel, por ejemplo de 2 Lux, y solicitamos al sujeto que ajuste el control del brillo hasta el mínimo valor que le permita percibir el punto. Medimos con un Luxómetro la intensidad luminosa de dicho punto (por ejem., 32 Lux) y ese es el valor del primer ensayo (Ensayo Ascendente). Anotamos este valor en una tabla y comenzamos otro ensayo, ahora Descendente. El examinador coloca la intensidad del punto, por ejemplo, a 200 Lux y solicita de nuevo al sujeto que regule (ajuste) el control de la intensidad hasta que deje de percibir el punto. Supongamos que el sujeto ha ajustado la intensidad a 28 Lux. Así continuaríamos la prueba hasta completar 5 ensayos Ascendentes y otros 5 Descendentes. Supongamos que se han obtenido los siguientes datos:
 


A D A D A D A D A D
32 28 33 27 26 34 30 30 29 31



32 + 28 + 33 + 27 + 26 + 34 + 30 + 30 + 29 + 31

UA = ��������������������������������������������������� = 30

10


 

* Obtención del UD:

Calculando la desviación típica de la distribución de los ajustes realizados por el sujeto podemos obtener el Umbral Diferencial o dmp (diferencia mínima perceptible).
 



FIGURA 6.

 

Para obtener el UD, lo más frecuente es que el experimentador muestre al sujeto un 'Estímulo Estándar', con un valor de intensidad comprendido entre el UA inferior y el UA superior, y éste último tiene que ajustar otro 'Estímulo de Comparación' hasta conseguir la igualación en intensidad.

Aplicándolo a nuestro ejemplo, tenemos:
 



FIGURA 7.

 

A continuación obtenemos el Punto de Igualdad Subjetiva (PIS), que no es otro que la media:

PIS= = S x / N = 300 / 10 = 30

Seguidamente, hallamos el intervalo correspondiente al Umbral Diferencial (UD):

UD= PIS ¹ 1 Sx = 30 ¹ 2,45 = (27,55 ¸ 32,45)

Además, puesto que el experimentador conoce el valor del 'Estímulo Estandard' (EE), podemos calculamos el Error Constante (EC): EC= PIS â�� EE
 


X X2
32 1024
28 784
33 1089
27 729
26 676
34 1156
30 900
30 900
29 841
31 961
S=300 S=9060


 



FIGURA 8.

 

* Valoración crítica:

El método de ajuste tiene la gran ventaja de ser económico en tiempo (con pocos ensayos se obtiene el UA o el UD). También se muestra muy indicado cuando los estímulos son continuos y no discretos. Además, como se ha dicho, resulta atractivo y motivante para los sujetos por el hecho de ser parte activa del experimento; sin embargo, se le han reprochado los siguientes puntos débiles:
 

  • Podría influir la habilidad o torpeza manual del sujeto al realizar los ajustes. Aunque esto podría superarse utilizando tecnología que permita el ajuste fino y la posibilidad de rectificación.
     
  • Parece ser que, en la obtención del UD, genera un error temporal constante, ya que, en lugar de contrabalancearse el orden de presentación de los dos estímulos, la sucesión siempre es: Estím.-Estandard ÂŽ Estím. de Comparación.
     
  • También puede generar otro error temporal aleatorio. En efecto, los tiempos que los sujetos invierten en realizar el ajuste son muy variables, de modo que hay sujetos que acentúan la rapidez de la ejecución con menoscabo de la precisión, mientras que otros se centran en la exactitud, sin preocuparse del tiempo empleado. Lo razonable parece ser dejar que el sujeto trabaje 'a su aire', siempre que éste caiga dentro de unos límites sensatos.
     

METODO DE LOS LIMITES

También conocido como 'Método de las diferencias mínimamente perceptibles', o 'Método de los cambios mínimos', o 'Método de exploración seriada'. Aquí, a diferencia del anterior (ajuste), es el experimentador y no el sujeto quien manipula la intensidad del estímulo de forma sistemática, limitándose el sujeto a emitir sus juicios, que deben indicar SI/NO percibe el estímulo (en la obtención del UA) o si el Estímulo de Comparación es de intensidad 'igual, mayor o menor' que el Estímulo Standard (en la obtención del UD).

* Obtención del UA:

Para calcular el UA el experimentador fija al azar un valor del estímulo, por encima o por debajo del presunto umbral, previamente sondeado, y el propio experimentador va aumentando o disminuyendo su intensidad (según el ensayo sea Ascendente o Descendente) hasta que el sujeto perciba dicho estímulo (Ens. Ascend.) o deje de percibirlo (Ens. Descend.). Se repiten varios ensayos Ascend., seguidos en fija alternancia con otros tantos ensayos Descend., y el valor promedio (media aritm.) se considera el UA.

Veamos un ejemplo: Supongamos que los valores de la tabla proceden de un experimento sobre el umbral de detección de la intensidad luminosa de un punto sobre una pantalla. Para simplificar, aquí se han realizado 3 series Ascend. y otras 3 Descendentes.

En la columna 'E' aparecen los valores del estímulo manipulados por el experimentador. Las columnas 'A' o 'D' indican, respectivamente, si el ensayo es Ascendente o Descendente. El 'SI' indica que el sujeto percibe el estímulo y el 'NO' que no lo percibe.

En la última fila consta el valor registrado en cada ensayo, como promedio entre los valores donde se invierte la tendencia de la respuesta.
 


E A D A D A D
26 NO   NO   NO  
27 NO NO NO   NO  
28 NO SI NO NO NO  
29 NO SI NO SI NO  
30 NO SI NO SI SI NO
31 NO SI NO SI   SI
32 NO SI SI SI   SI
33 SI SI   SI   SI
34   SI   SI   SI
35   SI   SI   SI
36   SI   SI   SI
MEDIA 32.5 27.5 31.5 28.5 29.5 30.5



32.5 + 27.5 + 31.5 + 28.5 + 29.5 + 30.5

UA = ������������������������������������������� = 30

6


 

* Obtención del UD:

El método de obtención del UD, también denominado 'Método de las dmp', a las que dio origen, comienza seleccionando el experimentador un valor de intensidad del estímulo, al que denominaremos 'Estímulo Estandard' (EE), comprendido entre el UA superior y el UA inferior. Luego el experimentador presentará el Estímulo de Comparación (ECo) e irá formando una serie Ascendente, en la que el sujeto deberá juzgar si el ECo es 'menor', 'igual' o 'mayor' que el EE. A esta serie seguirá otra Descendente, y así sucesivamente un número suficiente de veces (Ensayos).

Obsérvese que aquí tendremos un intervalo en torno al EE producido por el cambio de juicio del sujeto, lo que producirá dos medias (Media superior o Umbral Alto [UA] y media inferior o Umbral Bajo [UB]).

Veamos un ejemplo sintetizado en esta tabla:
 


E A D A D A D
46 -   -   -  
48 - - - - =  
EE=50 = = - = + -
52 + + = +   =
54   + + +   +
Ms(UA) 51 51 53 51 49 53
Mi(UB) 49 49 51 49 47 51



Ms - Mi

UD = žžžžžž

2

51 + 51 + 53 + 51 +49 + 53 308  
Ms= ���������������������������� = ������ = 51.33
6 6  

 

49 + 49 + 51 + 49 + 47 + 51 296  
Mi= ���������������������������� = ������ = 51.33
6 6  

 

51.33 - 49.33 2  
UD= ���������������� = ����� = 1
2 2  



PIS = (Ms + Mi) / 2 = (51,33 + 49,33) / 2 = 50,33

EC= PIS - EE = 50,33 - 50 = 0,33


 

* Valoración crítica:

El método de los límites, a pesar de ser muy laborioso, ha sido uno de los más utilizados por su flexibilidad y adaptación a diferentes estímulos y situaciones; sin embargo se le han atribuido, principalmente, cuatro fuentes de error:

I)Error de habituación: debido a la tendencia del sujeto a seguir dando la misma respuesta (+, =, -) durante un período de tiempo amplio (responde por inercia).

II)Error de expectativa o de anticipación: cuando el sujeto comienza a prever la ubicación del umbral (o del E.St) cambia anticipadamente el juicio de sus respuestas precisamente por su expectativa de cambio.

III)Errores de estímulo. En general son llamados así todos aquellos errores cometidos por el sujeto debido a que basa su juicio en aspectos irrelevantes del estímulo. Pero en particular, en este método, se deriva uno que acontece en función del tamaño entre los pasos los estímulos presentados. Concretamente, los investigadores suelen presentar los estímulos más espaciados en intensidad en los extremos de la escala y más afines en torno al presunto valor del umbral. Para evitar dar pistas al sujeto conviene variar el tamaño de las series en algunos pasos.

IV)También puede dar lugar a errores la determinación del experimentador sobre cuando dar por terminada la serie, ya que después de un cambio en el sentido de la respuesta nadie nos asegura que el sujeto no vuelva a invertir la tendencia (sea inconsistente). Para evitar esto, algunos investigadores suelen finalizar cada serie tras dos respuestas consistentes, aunque el error de estimación del umbral cometido no es muy grande, en relación al criterio de terminar la serie tras un cambio.

Para evitar los problemas citados algunos autores han propuesto numerosas variantes de este método.

METODO DE LOS ESTIMULOS CONSTANTES

Denominado inicialmente por Fechner 'Método de los casos verdaderos y falsos'. Actualmente, parece más acorde la primera denominación, ya que, a lo largo del experimento se presentan repetidamente los mismos estímulos (constantes), pero distribuidos aleatoriamente (al azar).

Al igual que en método de los límites, el sujeto debe informar si el estímulo de comparación (ECo) es mayor, igual o menor que estímulo estándar (EE). Sin embargo, a diferencia de aquel, en el que los estímulos se presentaban en orden secuencial (ya sea Ascendente o Descendente), en este método los estímulos se presentan en orden aleatorio, de modo que se evitan los errores de 'habituación' y 'anticipación'. También varía el procedimiento de cálculo del UA y del UD como veremos a continuación.

* Obtención del UA:

Primero el investigador selecciona un rango entre 5 y 9 valores de intensidad del estímulo, que supone contienen el valor del umbral (a veces es preciso un experimento exploratorio para estimar aproximadamente el UA, por ejem., mediante el método de los límites). Cada uno de estos valores del estímulo se le presentan al sujeto, aleatoriamente, un elevado número de veces, registrándose el porcentaje de veces que lo detectó (respuesta SI). Finalmente, el experimentador elige como UA aquella magnitud del estímulo que fue percibida el 50% de las veces. Es decir, aquí se define el UA como la mediana de la distribución de los valores del estímulo.

Veamos un ejemplo sencillo que se halla esquematizado en la tabla siguiente:
 


E. Frec. Prob. ÂŹ UMBRAL ABS.
10 1 0.05
15 2 0.10
20 4 0.20
25 6 0.30
30 10 0.50
35 14 0.70
40 17 0.85
45 18 0.90
50 19 0.95


 

En la tabla se han registrado los datos de un experimento que pretende averiguar el Umbral de detección de un punto luminoso en la pantalla. En la columna 'E' aparecen los valores del estímulo que se han presentado a un sujeto (20 veces cada uno). En la columna 'Frec.' consta el número de veces que cada estímulo ha sido percibido por el sujeto. Y en la columna 'Prob' se expresa la probabilidad de ser detectado de cada valor de intensidad del estímulo [Frec /NÂş veces que se presentó (20 en nuestro ejemplo)].

Para hallar el UA buscamos el valor del estímulo que ha sido percibido el 50% de las veces. Este valor es 30, luego UA= 30.

Como fácilmente uno pudiera imaginarse, no siempre el valor del UA corresponde con un valor del estímulo elegido por el experimentador, lo más frecuente es que se sitúe entre dos valores del estímulo, por lo que deberemos realizar una interpolación lineal (regla de tres) para averiguar el valor del estímulo que es percibido en el 50% de las ocasiones, si bien, lo más recomendable es obtenerlo por el método de mínimos cuadrados (véase Bonnet, 1986).

Por ejemplo:
 


E. Frec. Prob.
... ... ...
29 5 0.40
31 8 0.65
... ... ...





FIGURA 9.

 

* Obtención del UD:

Se calcula estadísticamente de modo indirecto. Para ello, suele elegir el experimentador entre 7 y 9 valores de intensidad del Estímulo de Comparación (ECo), por encima del UA inferior, y centrados en torno de un Estímulo Estandard (EE).

Cada ECo (estímulo de comparación) se presenta con el EE (estímulo estandard), contrabalanceando el orden de presentación, para evitar el 'efecto de orden' (experiencia residual), luego se mezclan al azar todos los ensayos resultantes, a fin de presentarlos al sujeto en orden aleatorio. El sujeto, generalmente, es forzado a responder dicotómicamente (mayor / menor) respecto al EE.

El UD se obtiene al calcular la semidiferencia entre el tercer cuartil (Q3) y el primer cuartil (Q1) de la distribución de valores del estímulo.

Veamos un caso concreto:

En la tabla que se muestra aparecen las frecuencias y proporciones "mayor que" obtenidas con un EE= 30 y los ECo que se observan en la columna E, después de 50 presentaciones para cada ECo (estímulo de comparación):
 


E. Frec. Prob.
15 2 0.04
20 3 0.06
25 12 0.24
30 20 0.40
35 34 0.68
40 39 0.78
45 46 0.92


 



FIGURA 10.


* Valoración crítica:

El método de los estímulos constantes ha sido el más utilizado en la investigación, hasta la fecha, tanto para determinar el UA como el UD, por considerarse más exacto que el método de los límites (mayor precisión en la obtención del UA y del UD), debido a que se somete a los sujetos a un mayor número de ensayos. Sin embargo, por esta razón se deriva su inconveniente más destacable, ya que, al producirse mayor fatiga suele incrementarse el numero de errores en los juicios de los sujetos. También, por la misma razón, no resulta muy económico en términos del tiempo de aplicación o duración de la prueba.

También presenta la ventaja de eliminar los dos errores típicos que generaban el método de los límites, a saber, el 'error de habituación' y el 'error de anticipación'.