La psicofisica è un sottocampo della psicologia che affronta la relazione tra stimoli fisici e risposte soggettive, o percezioni. Il termine “psicofisica” fu coniato dal fondatore del campo, Gustav Theodor Fechner, nel 1860. Gli scienziati precedenti, tra cui il fisiologo tedesco Ernst Heinrich Weber e lo scienziato medievale Alhazen, condussero esperimenti simili, sebbene il campo non fosse chiaramente definito fino al lavoro di Fechner. Gli esperimenti possono concentrarsi su qualsiasi sistema sensoriale: udito, gusto, tatto, olfatto o vista.
Stimoli oggettivamente misurabili sono usati negli esperimenti di psicofisica, come luci che variano in luminosità o suoni che variano in volume. Una soglia, o limin, è il punto in cui un soggetto può rilevare uno stimolo o un cambiamento nello stimolo. Gli stimoli che cadono al di sotto della soglia sono considerati subliminali o non rilevabili.
Una soglia assoluta, o soglia di rilevamento, è il punto in cui un soggetto può rilevare la presenza di uno stimolo, mentre una soglia di differenza è l’entità della differenza percepibile tra due stimoli. Ad esempio, una soglia di differenza può essere verificata chiedendo a un soggetto di regolare un suono finché non è uguale a un altro e quindi misurando la differenza tra i due suoni. Il punto di uguaglianza soggettiva (PSE) è il punto in cui il soggetto considera due stimoli uguali, mentre la differenza appena percettibile (JND) o differenza limen (DL) è una differenza tra stimoli percepiti il 50% delle volte.
Gli esperimenti di psicofisica classica possono assumere diverse forme. Possono usare il metodo dei limiti ascendente, in cui gli stimoli sono presentati a partire da un livello molto basso e non rilevabile, poi gradualmente aumentati per notare il punto in cui diventano percepibili. Un altro metodo è il metodo degli stimoli costanti, in cui gli stimoli vengono somministrati in ordine casuale anziché in ordine crescente. Il metodo di regolazione richiede al soggetto di manipolare gli stimoli fino a quando non sono appena percettibili su uno sfondo, o finché non sono uguali o appena diversi da un altro stimolo.
I metodi più recenti nella sperimentazione psicofisica includono quelli chiamati procedure della scala, utilizzati per la prima volta dal biofisico ungherese Georg von Békésy nel 1960. Negli esperimenti che utilizzano le procedure della scala, gli stimoli vengono presentati per la prima volta a un livello elevato e rilevabile. L’intensità viene diminuita fino a quando il soggetto commette un errore nel percepirla. Dopo l’errore, la scala viene invertita, con intensità crescente finché il soggetto non risponde correttamente. A quel punto, l’intensità viene nuovamente ridotta. I valori per le inversioni vengono quindi mediati. Il metodo della scala aiuta gli sperimentatori a restringersi sulla soglia.