心理物理法是1860年费希纳（G.H.Fechner）首创，它是研究心理量和物理量之间对应关系的方法，由于此法运用数学方法和测量技术，所以它给心理现象的定量研究以及精确表述提供了有利条件。这一研究手段的提出，打破了“人的心理不能/无法测量”的传统观念。心理物理法是测定阈限的方法，从定量角度来测量阈限。

阈限及其操作定义

阈限有绝对阈限和差别阈限两种，即刚刚能引起感觉的最小刺激量（绝对阈限）和刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别（差别阈限）。然而按照这样的定义，是无法对它们进行测定的。根据实验我们可知，某一特定数值的刺激，在重复作用于感官时，被试有时报告为“无感觉”，有时报告为“有感觉”，有时还报告为“刚刚有一点感觉”。这种随机变化的感觉，其次数分配基本是呈常态分布的。因此，根据统计学，可以把那个刚刚能引起感觉的最小刺激强度以其算术平均数来表示，而这个算术平均数恰好是有50%的实验次数报告为“有感觉”的那个刺激强度，由此可见，阈限是一个统计值。因而，我们把绝对阈限定义为“有50%的实验次数能引起积极反应的刺激值”；同理，把差别阈限定义为“有50%的实验次数能引起差别感觉的那个刺激强度之间的差别”。这样的定义比上述定义更具体，也便于操作，因此称为阈限的操作定义。有了这样子的操作定义，才能够用实验方法来测定阈限。

在测定绝对阈限和差别阈限时，首先要规定好刺激系列和反应系列。例如要测定响度的绝对阈限，我们可利用音频发生器发出一系列强弱不同的声波强度即刺激系列。当这一系列强弱不同的声波强度作用于人耳会引起一系列大小不同的感觉/响度即反应系列。其次要尽量简化被试对刺激所做的反应。第三，测量的次数要多些。

最小变化法

最小变化法又称系列探察法和极限法。用最小变化法测量阈限时，刺激是按大小的顺序呈现的，每次呈现的刺激系列变化很小且间隔相等。每次呈现刺激后，要求被试做出报告，如觉察到有刺激出现就报告“有”，若觉察不到就报告“无”。刺激系列的顺序分为两种，一种以小到大的顺序呈现（渐增法）；另一种以大到小的顺序呈现（渐减法）。在以渐增法进行测定时，刺激系列的起点刺激强度要低于预计的阈限值，然后逐渐以较小而相等的梯级增加，每增一梯级，让被试报告年，直到被试报告“有”为止。被试最后一次报告“无”和第一次报告“有”的刺激强度的算术平均数就是这一次测定的绝对阈限值。以渐减法进行测定时，刺激系列的起点强度要在预计的阈限值以上，然后逐渐以较小并相等的梯级减少，每减一梯级，让被试报告，直到被试报告“无”为止。被试最后一次报告“有”和第一次报告“无”的刺激强度的算术平均数就是这一次要测的绝对阈限。（是否需要实验举例）

恒定刺激法

恒定刺激法的特点是只用少数几个（如5—7个）刺激，并且这几个刺激在整个测定过程中是固定不变的。此法要求在实验以前需要选定刺激并随机确定各刺激的呈现顺序。所选刺激的最大强度应是每次呈现几乎都能为被试感觉到的强度，其感觉到的可能性不低于95%；所选刺激的最小强度应是每次呈现几乎都不能为被试感觉到，其感觉到的可能性不高于5%。按此选好刺激范围之后，再在这个范围内选出5到7个等距的刺激。在实验中每个刺激呈现的次数不可少于10次，并且各刺激呈现的次数要相同，呈现的顺序要随机安排，防止任何系统性顺序出现，因此主试在实验之前要精心安排好随即呈现顺序。如果一个刺激经常处在感觉到和不被感觉到的中间地带，即说明它能感觉到的次数仅是其全部尝试次数的百分之几。当其百分数为50%时，那这个刺激的强度就处在阈限的位置。此法因刺激按随机顺序呈现，而非最小变化法那样按渐增和渐减系列呈现，所以能避免期望和习惯误差。它虽然要求较大量的实验次数，但每次试验只用很短的时间，因此也比最小变化法节省时间，测得的阈限也更准确。（是否需要实验举例）

平均差误法

平均差误法的最典型的形式是让被试去调整一个比较刺激，直到他感到与所给的标准刺激相等，如此反复试验。它的一个主要特点是要求被试判断在什么情况下比较刺激与标准刺激相等，给出主观相等点。（是否需要实验举例）

 三种传统心理物理法的比较

虽然三种心理物理方法都能测定感觉阈限，但各方法的特点不同。

最小变化法从最初就是用来测量感觉阈限的。它可以系统地探查感觉的转折点。它的实验程序和计算过程，都具体地说明感觉阈限的含义，因为被试知道刺激呈现的顺序，他可以把注意集中在特别需要注意的地方。但也正是由于被试知道刺激呈现的顺序，从而容易产生期望误差或习惯误差。只要刺激系列可以按小梯级变化，都可以用这个方法测定阈限。它曾被用来测定声音、气味、味道、颜色、温度、痛、光以及触觉的阈限，但渐减法不宜用于味觉和嗅觉阈限的测定，因为嗅觉适应的速度很快，味觉的后作用不易消除。在研究知觉到视觉形状所需要的最低照度时，也不能使用渐减法，因为被试知道了所要知觉的形状后，即使照度很低时，也难于判断这个形状是否消失。

恒定刺激法所用的刺激数目较少，且不需要随时调整刺激的强度。因此，用这个方法测量不易随时改变强度的刺激，如重量之类则较为方便。又因为刺激是随机呈现的，不会象最小变化法那样产生期望或习惯误差。在用三种判断测定差别阈限时，不肯定间距的大小常随被试的态度而变化，从而对所测的差别阈限产生影响。用两种判断测定差别阈限，虽然可以避免这个问题，但迫使被试作出确定的回答是很不自然的，因为被试确定有难于判断比较刺激和标准刺激哪个强哪个弱的情况。

平均差误法的实验程序，对被试来说比较自然，让被试自己主动调整比较刺激，也可以引起他的兴趣，从而避免其它方法容易引起的单调厌烦情绪。但被试动作的技巧在判断中也常产生影响就，因为被试调整的动作，有时对它的判断起着干扰作用，有时他调整的位置，并不就是他当时认为的相等点，这往往影响判断的变异性，从而影响到差别阈限的测定。不能连续变化的刺激，如重量，就不能用这个方法测定差别阈限。另外，用这个方法测定的只是阈限的近似值，因而不能与其它方法测定的阈限进行比较。