Prawa psychofizyczne w olfaktometrii
Prawa psychofizyczne w olfaktometrii – prawa dotyczące zależności siły (intensywności) odczuwanego zapachu od stężenia odorantów w powietrzu, wynikające z ogólnych praw psychofizycznych.
Ogólne prawa psychofizyczne
[edytuj | edytuj kod]Ogólnymi prawami psychofizycznymi są nazywane prawa dotyczące zależności siły (intensywności) różnego rodzaju odczuwanych wrażeń zmysłowych od wielkości bodźców, które te wrażenia wywołują. Są stosowane zależności, znane jako:
- logarytmiczne prawo Webera-Fechnera (1860)[1], wyrażane równaniem:
gdzie:
- – reakcja układu biologicznego (wrażenie zmysłowe),
- – natężenie bodźca,
- – wartość początkowa natężenia bodźca (próg percepcji),
- – logarytm naturalny;
- potęgowe prawo Stevensa (1957)[2], wyrażane równaniem:
gdzie:
- – wielkość bodźca wywołującego wrażenie,
- – psychofizyczna funkcja, opisująca zależność subiektywnie odbieranej siły wrażenia od wielkości bodźca,
- – wykładnik potęgowy, różny dla różnych zmysłów,
- – współczynnik proporcjonalności, zależny od rodzaju bodźców i stosowanych jednostek miar.
Od chwili opublikowania w 1957 roku wyników badań Stevensa, nie rozstrzygnięto, które z równań lepiej opisuje zależność siły wrażenia od wielkości bodźca. W zakresie wrażeń o średniej sile obie funkcje mają podobny przebieg (różnice trudno jednoznacznie wykazać ze względu na niewielką precyzję ocen siły wrażenia). W zakresie bodźców bardzo małych różnica jest istotna. Zgodnie z prawem Stevensa wrażenie przestaje być wyczuwalne, gdy wielkość bodźca zmierza do zera. Według prawa Webera-Fechnera wrażenie nie jest odbierane, gdy bodziec jest słabszy od określonej wartości progu percepcji.
Zależność intensywności zapachu od stężenia odorantów
[edytuj | edytuj kod]W dziedzinie olfaktometrii jest akceptowane stosowanie obu praw psychofizycznych, co wyrażono w normie europejskiej PN-EN 13725:2007[3].
Symbole zgodne z normą zestawiono w tabeli z innymi oznaczeniami, stosowanymi w różnych obszarach psychofizyki oraz w olfaktometrii – przed ustanowieniem normy[1][2][3][4][5].
Ogólne prawa psychofizyczne | Prawo Webera-Fechnera[1] | Prawo Stevensa[2] | Olfaktometria | Prawo Webera-Fechnera | Prawo Stevensa |
Bodziec (Stimulus) | [1], [4], [3] | [2], [4] | Stężenie odoranta | [5], [3] | [5], [3] |
Reakcja (Response) | [1], | [2], [4] | Intensywność zapachu | [5], [3] | [5], [3] |
1. stała empiryczna | [1], [5], [3] | 1. stała empiryczna | [5], [3], ITE[3] | ||
2. stała empiryczna | 2. stała empiryczna | k |
Odniesione do badań olfaktometrycznych ogólne prawa psychofizyczne wyraża się zgodnie z normą jako:
- prawo Webera-Fechnera:
- Prawo Stevensa:
Przebieg obu funkcji S = f (c) jest bardzo podobny, zwłaszcza w tym zakresie, w którym wrażenia są już wyraźne, ale jeszcze niezbyt mocne. Przez chmurę punktów doświadczalnych na wykresach (naturalny rozrzut wyników ocen intensywności zapachu jest duży) można przeprowadzić zarówno krzywą logarytmiczną, jak potęgową. W obu przypadkach uzyskuje się podobne współczynniki korelacji, co uniemożliwia stwierdzenie, które z praw jest lepiej spełniane. Nie wyklucza się, że zależność intensywności zapachu różnych związków, a zwłaszcza mieszanin odorantów, od ich stężenia w powietrzu powinna być opisywana z użyciem bardziej złożonych funkcji nieliniowych, które są poszukiwane[6][7][8].
W praktyce laboratoryjnej (olfaktometria i inne techniki analiz sensorycznych) powszechnie akceptowane jest logarytmiczne prawo Webera-Fechnera. Na jego podstawie opracowano procedury przygotowywania skal wzorców intensywności zapachu i serii rozcieńczeń próbek zanieczyszczonych gazów w celu oznaczenia stężenia zapachowego.
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c d e f Za narodziny psychofizyki uważa się wydanie książki: Gustav Theodor Fechner: Elemente der Psychophysik (Elements of Psychophysics). 1860.
- ↑ a b c d e W roku 1957 ukazał artykuł: Stanley Smith Stevens. On the psychophysical law. „Psychological Review”. 64, s. 153–181, 1957. PMID: 13441853. (ang.).
- ↑ a b c d e f g h i j W normie europejskiej PN-EN 13725: Jakość powietrza. Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej. [w:] Polski Komitet Normalizacyjny, NKP 280 [on-line]. PKN Warszawa, 2007. s. 52. [dostęp 2015-11-21]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-07-27)]. Cytat: Załącznik B (informacyjny): (...) Intensywność jest rosnącą funkcją stężenia. Tę zależność można opisać funkcją logarytmiczną, wyprowadzoną teoretycznie zgodnie z Weberem i Fechnerem (...) lub funkcją potęgową, zgodnie ze Stevensem... (pol.). Norma wprowadza wyraźnie zróżnicowane oznaczeń bodźców progowych wyznaczanych zespołowo i indywidualnie, odpowiednio: cth i ITE (ang. Individual Threshold Estimate).
- ↑ a b c d Nina Baryłko-Pikielna: Zarys analizy sensorycznej żywności. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1975, s. 43–45.
- ↑ a b c d e f g h 3.4.1 Prawa psychofizyczne. W: J. Kośmider, B. Mazur-Chrzanowska, B. Wyszyński: Odory. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 28–37. ISBN 978-83-01-14525-5. (pol.).
- ↑ J. Kośmider, M. Sosialuk, B. Krajewska. Odour Intensity Close to Detection Threshold. „Archiwum Ochrony Środowiska”. 31 (2), s. 3–14, 2005. (ang.).
- ↑ J. Kośmider. Model analizatora intensywności zapachu. „Archiwum Ochrony Środowiska”. 29 (3), s. 17–30, 2003. (pol.).
- ↑ J. Kośmider, B. Wyszyński. Relationship between odour intensity and odorant concentration: logarithmic or power equation. „Archiwum Ochrony Środowiska”. 28 (1), s. 29–41, 2002. (ang.).