La ley de potencia de Stevens es una relación empírica en psicofísica entre un aumento de intensidad o fuerza en un estímulo físico y el aumento de magnitud percibido en la sensación creada por el estímulo. A menudo se considera que reemplaza la ley de Weber-Fechner , que se basa en una relación logarítmica entre estímulo y sensación, porque la ley de potencia describe una gama más amplia de comparaciones sensoriales, hasta intensidad cero. [1]
La teoría lleva el nombre del psicofísico Stanley Smith Stevens (1906-1973). Aunque la idea de una ley de potencia había sido sugerida por investigadores del siglo XIX, a Stevens se le atribuye haber revivido la ley y haber publicado un conjunto de datos psicofísicos para respaldarla en 1957.
La forma general de la ley es
donde I es la intensidad o fuerza del estímulo en unidades físicas (energía, peso, presión, proporciones de la mezcla, etc.), ψ( I ) es la magnitud de la sensación evocada por el estímulo, a es un exponente que depende de la tipo de estimulación o modalidad sensorial, y k es una constante de proporcionalidad que depende de las unidades utilizadas.
Se ha hecho una distinción entre la psicofísica local , donde los estímulos sólo pueden discriminarse con una probabilidad de alrededor del 50%, y la psicofísica global, donde los estímulos pueden discriminarse correctamente con casi certeza ( Luce y Krumhansl, 1988). La ley de Weber-Fechner y los métodos descritos por LL Thurstone se aplican generalmente en la psicofísica local, mientras que los métodos de Stevens suelen aplicarse en la psicofísica global.
La tabla de la derecha enumera los exponentes informados por Stevens.
Los principales métodos utilizados por Stevens para medir la intensidad percibida de un estímulo fueron la estimación de magnitud y la producción de magnitud . En la estimación de magnitud con un estándar, el experimentador presenta un estímulo llamado estándar y le asigna un número llamado módulo . Para estímulos posteriores, los sujetos informan numéricamente su intensidad percibida en relación con el estándar para preservar la relación entre las sensaciones y las estimaciones numéricas (por ejemplo, a un sonido percibido dos veces más fuerte que el estándar se le debe asignar un número que duplica el módulo). En la estimación de magnitud sin estándar (generalmente solo estimación de magnitud ), los sujetos son libres de elegir su propio estándar, asignando cualquier número al primer estímulo y a todos los siguientes con el único requisito de que se preserve la relación entre sensaciones y números. En la producción de magnitud se da un número y un estímulo de referencia y los sujetos producen un estímulo que se percibe como ese número multiplicado por la referencia. También se utiliza el emparejamiento entre modalidades , que generalmente implica que los sujetos alteren la magnitud de una cantidad física, como el brillo de una luz, de modo que su intensidad percibida sea igual a la intensidad percibida de otro tipo de cantidad, como el calor o la presión. .
Stevens generalmente recopiló datos de estimación de magnitud de múltiples observadores, promedió los datos entre los sujetos y luego ajustó una función de potencia a los datos. Como el ajuste era en general razonable, concluyó que la ley potencial era correcta.
Una de las principales críticas ha sido que el enfoque de Stevens no proporciona ni una prueba directa de la ley de potencia en sí ni de los supuestos subyacentes del método de estimación/producción de magnitud: simplemente ajusta las curvas a los puntos de datos. Además, la ley de potencia se puede deducir matemáticamente de la función logarítmica de Weber-Fechner (Mackay, 1963 [2] ), y la relación hace predicciones consistentes con los datos (Staddon, 1978 [3] ). Como ocurre con todos los estudios psicométricos, el enfoque de Stevens ignora las diferencias individuales en la relación estímulo-sensación, y generalmente existen grandes diferencias individuales en esta relación que el promedio de los datos oscurecerá (Greem y Luce 1974).
La principal afirmación de Stevens fue que utilizando estimaciones de magnitud/producciones los encuestados podían hacer juicios en una escala de razón (es decir, si xey son valores en una escala de razón dada, entonces existe una constante k tal que x = ky ). En el contexto de la psicofísica axiomática , (Narens 1996) formuló una propiedad comprobable que capturaba el supuesto subyacente implícito que implicaba esta afirmación. Específicamente, para dos proporciones p y q , y tres estímulos, x , y , z , si y se juzga p por x , z se juzga q por y , entonces t = pq por x debe ser igual a z . Esto equivale a suponer que los encuestados interpretan los números de manera verídica. Esta propiedad fue rechazada sin ambigüedades (Ellermeier y Faulhammer 2000, Zimmer 2005). Sin asumir una interpretación verídica de los números, (Narens 1996) formuló otra propiedad que, si se sostenía, significaba que los encuestados podían hacer juicios en escala de razón, a saber, si y se juzga p por x , z se juzga q por y , y si y ' es juzgado q por x , z ' se juzga p por y ' , entonces z debe ser igual a z ' . Esta propiedad se ha mantenido en una variedad de situaciones (Ellermeier y Faulhammer 2000, Zimmer 2005).
Los críticos de la ley de potencia también señalan que la validez de la ley depende de la medición de la intensidad del estímulo percibido que se emplea en los experimentos relevantes. (Luce 2002), bajo la condición de que la función de distorsión numérica de los encuestados y las funciones psicofísicas pudieran separarse, formuló una condición conductual equivalente a que la función psicofísica fuera una función de poder. Esta condición se confirmó para poco más de la mitad de los encuestados, y se encontró que la forma de potencia era una aproximación razonable para el resto (Steingrimsson y Luce 2006).
También se ha cuestionado, particularmente en términos de teoría de detección de señales , si cualquier estímulo determinado está realmente asociado con una intensidad percibida particular y absoluta ; es decir, uno que es independiente de factores y condiciones contextuales. En consonancia con esto, Luce (1990, p. 73) observó que "al introducir contextos como el ruido de fondo en los juicios de sonoridad, la forma de las funciones de estimación de magnitud ciertamente se desvía marcadamente de una función de potencia". De hecho, casi todos los juicios sensoriales pueden modificarse según el contexto en el que se percibe un estímulo.
