Не всякий раздражитель, воздействующий на рецепторные окончания того или другого анализатора, способен вызвать ощущение. Необходимо, чтобы раздражитель имел определённую величину или силу. Минимальная величина или сила раздражителя, при которой этот раздражитель оказывается способным вызывать в рецепторе нервное возбуждение, а вместе с тем и ощущение, называется нижним абсолютным порогом раздражения или ощущения.
Чем меньше величина этого порога, тем стало быть выше чувствительность данного анализатора. Большинство наших анализаторов обладает очень высокой чувствительностью. Например, абсолютный нижний порог слухового ощущения, измеряемый в единицах давления воздушных звуковых волн на барабанную перепонку, равняется у человека в среднем 0,001 бора.
Высокая степень чувствительности нашего слухового анализатора станет для нас ясной, если мы примем во внимание, что один бор равняется приблизительно одной миллионной части нормального атмосферного давления. Это та величина давления, которая остаётся в катодной лампе после того, как из неё выкачан воздух самыми совершенными насосами.
Ещё выше чувствительность зрительного анализатора. Абсолютный нижний порог ощущений света равняется 2,5—10~10 эрг/сек. Порог обоняния острых запахов равняется концентрации 4*4—10~14 г/мл. Грубее абсолютный порог тактильных ощущений, равный в среднем 6*10~2 эрг.
Помимо нижнего, имеется также и верхний абсолютный порог ощущения, который характеризуется такой максимальной величиной раздражителя, при которой этот раздражитель перестаёт ощущаться. Так, абсолютный верхний порог слышимости тонов составляет у человека в среднем 20 000 колебаний звуковых волн в секунду.
В величинах абсолютных порогов ощущения наблюдаются значительные индивидуальные различия. У одних людей они выше, у других ниже. Изменяется величина порогов также и с возрастом. Так, у детей абсолютный верхний порог слышимости тонов равен 20 000 колебаний в секунду, а у стариков он составляет 15 000 и ниже.
От абсолютных (нижнего и верхнего) порогов отличают разностные пороги, или пороги различения. Так называется минимальная разница в интенсивности двух однородных раздражителей, которую мы способны ощутить. Не всякую разницу в интенсивности двух однородных раздражителей мы замечаем. Необходимо, чтобы эта разница достигала определённой величины.
Например, звуки в 400 и 402 колебания в секунду мы воспринимаем как звуки одинаковой высоты. Две поверхности с коэффициентами отражения света 0,70 и 0,72 ощущаются нами как одинаково светлые. Два груза весом 500 г и 510 г кажутся нам одинаково тяжёлыми. Человек обычно ощущает как одинаковые два движения в локтевом суставе, если различие между ними не больше 0,3°. Чем меньше величина разностного порога, тем выше способность различения у данного анализатора.
Чувствительность анализаторов, определяемая величиной порогов ощущения, зависит от многих условий. Она повышается или понижается в зависимости: 1) от внешних условий, сопутствующих основному раздражителю (острота слуха более высока в тишине и понижается при наличии шумной обстановки), 2) от состояния рецептора (глаз, утомлённый интенсивным светом, снижает свою чувствительность; пороги мышечно-двигательной чувствительности ухудшаются после длительной мощной мышечной работы); 3) от состояния центральных отделов анализаторов (при болезненном состоянии организма, при наличии значительного умственного утомления или при перетренировке чувствительность снижается).
Исследования в области разностной чувствительности показали, что нет прямого соответствия между величиной или силой раздражения и вызываемой интенсивностью ощущения. Мы сравниваем свои ощущения по их силе: они представляются нам или равными, или едва отличающимися по своей интенсивности, или заметно различными. Однако различия в интенсивности ощущений не стоят в прямой зависимости от абсолютных различий в интенсивности вызывающих их раздражителей.
Например, чтобы ощутить едва заметное различие в тяжести, нам необходимо к грузу в 100 г прибавить (или отбавить от него) 10 г. Но едва заметная разница в ощущении для груза в 1000 г будет вызываться прибавкой к основному грузу уже не 10 г, а 100 г. Оказывается, что величина разностного порога зависит не от абсолютной, а от относительной величины раздражителей: чем больше интенсивность исходного раздражителя, тем больше мы её должны увеличить, чтобы получить едва заметную разницу в ощущениях.
Эта закономерность может быть выражена следующим образом: величина, на которую надо увеличить интенсивность раздражителя, чтобы получить едва заметное увеличение ощущения, всегда составляет определённую часть первоначальной величины или силы раздражителя. Например, для ощущений света эта прибавка составит 0,01 первоначальной величины раздражителя, для слуховых ощущений 0,1, для ощущений тяжести (при взвешивании на руке) 1/17 первоначального груза, для ощущения давления 1/30 исходного давления и т. д.
