Una diferencia apenas perceptible

En psicofísica , la diferencia apenas perceptible ( DAP ) es la cantidad en que algo debe cambiar para que una diferencia sea perceptible, detectable al menos la mitad de las veces. ^{[ 1 ]} Este umbral también se conoce como umbral de diferencia o diferencia mínima perceptible . ^{[ 2 ]}

Para muchas modalidades sensoriales, en un amplio rango de magnitudes de estímulo suficientemente alejadas de los límites superior e inferior de la percepción, el "JND" es una proporción fija del nivel sensorial de referencia, por lo que la relación entre el JND y la referencia es aproximadamente constante (es decir, el JND es una proporción/porcentaje constante del nivel de referencia). Medido en unidades físicas, tenemos:

$${\displaystyle {\frac {\Delta I}{I}}=k,}$$

dónde${\displaystyle I\!}$es la intensidad original de la estimulación particular,${\displaystyle \Delta I\!}$es la adición a ella necesaria para que el cambio sea percibido (el JND ), y k es una constante. Esta regla fue descubierta por primera vez por Ernst Heinrich Weber (1795-1878), un anatomista y fisiólogo, en experimentos sobre los umbrales de percepción de pesos levantados. Posteriormente, Gustav Fechner proporcionó una justificación teórica (no universalmente aceptada) , por lo que la regla se conoce como la Ley de Weber o como la Ley de Weber-Fechner ; la constante k se llama constante de Weber . Es cierta, al menos con una buena aproximación, para muchas pero no todas las dimensiones sensoriales, por ejemplo, el brillo de las luces, y la intensidad y el tono de los sonidos. Sin embargo, no es cierta para la longitud de onda de la luz. Stanley Smith Stevens argumentó que solo sería válida para lo que él llamó continuos sensoriales protéticos , donde el cambio de entrada toma la forma de un aumento en la intensidad o algo obviamente análogo; no sería válida para continuos metatéticos , donde el cambio de entrada produce un cambio cualitativo en lugar de cuantitativo de la percepción. Stevens desarrolló su propia ley, llamada Ley de Potencia de Stevens , que eleva el estímulo a una potencia constante y, al igual que Weber, lo multiplica por un factor constante para lograr el estímulo percibido.

El umbral de diferencia perceptible (JND, por sus siglas en inglés) es una medida estadística, no una cantidad exacta: la diferencia que percibe una persona varía ligeramente de un ensayo a otro, por lo que es necesario realizar muchos ensayos para determinar el umbral. El JND que se suele informar es la diferencia que una persona percibe en el 50 % de los ensayos. Si se utiliza una proporción diferente, debe incluirse en la descripción ; por ejemplo, se podría informar el valor del "JND del 75 %".

Los enfoques modernos de la psicofísica, como la teoría de detección de señales , implican que el umbral de discriminación observada, incluso en este sentido estadístico, no es una cantidad absoluta, sino que dependerá de factores situacionales, motivacionales y perceptivos. Por ejemplo, cuando un investigador emite un destello de luz muy tenue, un participante puede informar haberla visto en algunos ensayos, pero no en otros.

La fórmula JND tiene una interpretación objetiva (implícita al inicio de esta entrada) como la disparidad entre los niveles del estímulo presentado que se detecta en el 50% de las ocasiones mediante una respuesta observada particular, ^{[ 3 ]} en lugar de lo que se "percibe" subjetivamente o como una diferencia en las magnitudes de las "sensaciones" experimentadas conscientemente. Esta disparidad discriminada del 50% puede utilizarse como una unidad de medida universal de la distancia psicológica del nivel de una característica en un objeto o situación y como un estándar interno de comparación en la memoria, como la "plantilla" para una categoría o la "norma" de reconocimiento. ^{[ 4 ]} Las distancias escaladas por JND con respecto a la norma pueden combinarse entre funciones psicofísicas observadas e inferidas para generar diagnósticos entre los procesos (mentales) hipotéticos de transformación de la información que median los juicios cuantitativos observados. ^{[ 5 ]}

En la producción musical, un solo cambio en una propiedad del sonido que esté por debajo del umbral de discriminación (JND) no afecta la percepción del sonido. Para la amplitud, el JND para los humanos es de alrededor de 1 dB . ^{[ 6 ] [ 7 ]} 

El umbral de discriminación (JND) para un tono depende del contenido de frecuencia del tono. Por debajo de 500  Hz, el JND es de aproximadamente 3  Hz para ondas sinusoidales; por encima de 1000  Hz, el JND para ondas sinusoidales es de aproximadamente 0,6 % (unos 10 cents ). ^{[ 8 ]}

El umbral de discriminación auditiva (JND) se suele evaluar reproduciendo dos tonos en rápida sucesión y preguntándole al oyente si percibe alguna diferencia en sus tonos. ^{[ 9 ]} El JND disminuye si los dos tonos se reproducen simultáneamente , ya que el oyente puede discernir las frecuencias de batido . El número total de pasos de tono perceptibles en el rango de audición humana es de aproximadamente 1400; el número total de notas en la escala temperada, de 16 a 16 000  Hz, es de 120. ^{[ 9 ]}

El análisis del umbral de discriminación (JND) se utiliza con frecuencia tanto en música como en habla, ya que ambos campos están relacionados y se superponen en el análisis de la prosodia del habla (es decir, la melodía del habla). Aunque el JND varía en función de la banda de frecuencia analizada, se ha demostrado que el JND de los intérpretes con mejor rendimiento a alrededor de 1  kHz es muy inferior a 1  Hz (es decir, menos de una décima de porcentaje). ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} Sin embargo, es importante tener en cuenta el papel que desempeña el ancho de banda crítico al realizar este tipo de análisis. ^{[ 11 ]}

Al analizar la melodía del habla, en lugar de los tonos musicales, la precisión disminuye. Esto no es sorprendente, dado que el habla no se mantiene en intervalos fijos como los tonos en la música. Johan 't Hart (1981) encontró que el umbral de diferencia apenas perceptible (JND) para el habla promediaba entre 1 y 2 semitonos, pero concluyó que "solo las diferencias de más de 3 semitonos influyen en las situaciones comunicativas". ^{[ 13 ]}

Tenga en cuenta que, dadas las características logarítmicas de los Hz, los resultados de la percepción tanto de la música como del habla no deben informarse en Hz, sino como porcentajes o en ST (5  Hz entre 20 y 25  Hz es muy diferente de 5  Hz entre 2000 y 2005  Hz, pero un aumento de ~18,9 % o 3 semitonos es una diferencia de tamaño perceptualmente similar, independientemente de si se empieza en 20 Hz o en 2000 Hz).

La ley de Weber tiene aplicaciones importantes en marketing . Los fabricantes y los profesionales del marketing se esfuerzan por determinar el JND relevante para sus productos por dos razones muy diferentes:

1. de modo que los cambios negativos (por ejemplo, reducciones en el tamaño o la calidad del producto, o aumentos en el precio del producto) no sean perceptibles para el público (es decir, permanezcan por debajo del JND) y
2. de modo que las mejoras del producto (por ejemplo, un embalaje mejorado o actualizado, un tamaño mayor o un precio más bajo) sean muy evidentes para los consumidores sin ser excesivamente extravagantes (es decir, están en o ligeramente por encima del JND).

En lo que respecta a las mejoras de productos, los profesionales del marketing buscan alcanzar o superar el umbral de diferenciación del consumidor; es decir, desean que los consumidores perciban fácilmente cualquier mejora realizada en los productos originales. Utilizan este umbral para determinar el grado de mejora que deben implementar. Una mejora inferior al umbral de diferenciación representa un esfuerzo desperdiciado, ya que no será percibida; una mejora superior también es un desperdicio, puesto que reduce el nivel de recompra. Por otro lado, en el caso de los aumentos de precio, una mejora inferior al umbral de diferenciación es deseable, ya que es poco probable que los consumidores la noten.

La ley de Weber se utiliza en dispositivos hápticos y aplicaciones robóticas. Ejercer la cantidad adecuada de fuerza sobre el operador humano es un aspecto crítico en las interacciones humano-robot y en los escenarios de teleoperación. Puede mejorar significativamente el rendimiento del usuario al realizar una tarea. ^{[ 14 ]}

• Umbral absoluto
• Prueba ABX
• diferencia de color
• Limen
• diferencia mínima clínicamente importante
• Mutatis mutandis
• Función psicométrica
• Resolución del sensor
• Percepción visual
• Ley de Weber-Fechner