Модальность и сила ощущений зависят от физических свойств вызывающих их сигналов. Эта зависимость описывается понятиями и закономерностями, общими для всех анализаторов.

Абсолютный порог – это минимальная интенсивность сигнала (яркость, громкость и т.п.), которая вызывает ощущение. Его величина зависит от чувствительности соответствующего анализатора, а также от индивидуальных особенностей человека, его текущего состояния и уровня внимания.

Еще в начале ХХ века немецкие исследователи Бугер и Вебер экспериментально установили, что отношение минимально ощутимого изменения интенсивности сигнала к его исходной интенсивности есть величина постоянная. Основываясь на экспериментальных данных Бугера и Вебера математик Фехнер вывел соотношение, которое называется законом Вебера – Фехнера: величина ощущения прямо пропорциональна десятичному логарифму интенсивности сигнала. Из этого закона следует, что, в соответствии с логарифмической кривой, в области слабых сигналов, близких к порогу, ощущения растут быстро при небольшом приросте сигнала, а по мере удаления от порога усиление ощущений замедляется.

Измерение порогов сводится к предъявлению большого количества стимулов, различающихся по одному признаку. Эти стимулы могут монотонно возрастать, или ослабевать, или располагаться в случайном порядке, что исключает влияние адаптации органов чувств. Но используется не менее 10 стимулов и каждый предъявляется не менее 10 раз.

Экспериментальные исследования зависимости ощущений от физических параметров сигналов показали, что величины порогов не постоянны, а подвержены постоянным колебаниям. Психометрическая функция отражает зависимость вероятности возникновения ощущения от интенсивности стимула. Она может быть получена для всех видов ощущений и имеет вид вытянутой S– образной кривой.

При большом числе предъявлений каждого сигнала выясняется, что есть некоторая, пусть и небольшая вероятность реагирования даже на очень слабый сигнал. С другой стороны, есть вероятность пропуска даже сильного сигнала. Имеется область интенсивностей, в которой вероятность реагирования быстро нарастает. В этой области и располагается порог. Обычно за порог принимается величина стимула, которая вызывает ощущение приблизительно в 50% случаев.

Сигналы, интенсивность которых ниже порога, но вероятность реакции на которые достаточно велика, образуют припорогаовую область. Стимулы из этой области не всегда осознаются, но реально воздействуют на человека, с их помощью возможна передача информации и, следовательно, обучение и изменение эмоционального состояния без " видимого" осознания внешнего воздействия.

Дифференциальный (разностный) порог – это минимальное различие между сигналами, которое позволяет человеку отличить их друг от друга. Например, световые сигналы могут различаться человеком по яркости или цветовому тону, для этого сигналы должны отличаться друг от друга по физическим характеристикам: интенсивности света или по длине волны; минимальная ощущаемая величина этих различий и составляет дифференциальный порог.

Дифференциальный порог – очень важная характеристика, т.к. практически человек постоянно должен именно отличать сигналы друг от друга. Для различения двух световых сигналов по яркости они должны отличаться приблизительно на 1% исходной яркости; различение тактильных сигналов возможно, если их интенсивность изменяется не менее чем на 7%; различение звуковых сигналов по громкости возможно при разности в 0, 3-0, 7 децибел. Вкусовая и обонятельная чувствительность у человека ниже. Чтобы обнаружить отличия в силе вкуса концентрация вещества должна измениться не менее чем на 20%, а для того, чтобы почувствовать различия в силе запаха нужно изменение исходной концентрации на 16-50% в зависимости от вещества.

Величина чувствительности – понятие, обратное порогу. Чем выше абсолютный (или дифференциальный) порог, тем ниже соответствующая чувствительность и наоборот, чем ниже пороги, тем выше чувствительность.

Степень уверенности в своих ответах зависела и от культурно-национальных особенностей испытуемых. Так, наименьшую уверенность в своих ответах проявили канадские испытуемые, несколько большую – немецкие и еще большую – русские.