Язык:Русский
Меню
Язык: Русский

Как измерить скорость реакции?

Как измерить скорость реакции? Сигнал появляется в известный момент, человек отвечает как можно быстрее, а время между ними и есть время реакции. Всё остальное — о том, как сделать это точно: узнать, когда сигнал появился на самом деле, поймать самое начало ответа и повторить столько раз, чтобы получить честное срединное значение. Откалиброванная лабораторная установка измерила у взрослых, нажимавших кнопку мыши, в среднем 230,8 мс, а после вычета задержки собственного оборудования — 213 мс[1].

Пройти тест на реакцию

Из чего состоит одно измерение

  1. Ожидание непредсказуемой длины, чтобы человек не выучил ритм и не нажал раньше времени.
  2. Сигнал: свет, картинка, звук или вибрация. Момент, когда он действительно появился, должен быть известен.
  3. Ответ: нажатие кнопки, клавиши, касание или нажим на датчик. Момент ответа тоже должен быть известен.
  4. Повторение: много попыток, слишком ранние и очень поздние нажатия откладывают в сторону, а типичное значение берут из остальных.

Каждый шаг может пойти не так по-своему. Постоянное ожидание приглашает угадывать. Экран, который показывает сигнал поздно, или кнопка, которая поздно сообщает о нажатии, добавляют время, которое не принадлежит человеку. А одна попытка почти ничего не говорит, потому что никто не реагирует дважды с одной и той же скоростью.

Какое именно время реакции?

Исследователи измеряют несколько видов реакции, и от вида зависит цифра. У простой реакции один сигнал и один ответ, и она самая быстрая. Реакция выбора даёт несколько сигналов, на каждый из них свой ответ, как в задании с 4 вариантами в большом британском опросе[2]. Реакция «нажать или не нажимать» просит нажать на один сигнал и замереть на другой; в долгом балтиморском исследовании с возрастом она замедлялась примерно втрое быстрее простой[3]. Тест на цветные слова, например тест Струпа, — это реакция выбора со встроенным конфликтом.

Поэтому рядом с любой цифрой времени реакции всегда нужно называть задание. Наш тест на реакцию измеряет простую реакцию на свет, тест на реакцию на звук — простую реакцию на гудок, а тест Струпа — выбор с конфликтом.

В лаборатории

Первые измерения времени реакции провёл в девятнадцатом веке Фрэнсис Гальтон: у молодых людей он записал простые зрительные реакции быстрее 190 мс[1]. Современные лаборатории используют компьютеры, но проверяют их: измеряют задержку собственного экрана и кнопки и учитывают её.

Большое исследование, с которым сравнивает вас наш тест, делало именно так. Его 1 469 добровольцев видели цель и нажимали кнопку мыши. Среднее без поправок было 230,8 мс; после вычета измеренной задержки оборудования — 213 мс. Авторы также измерили, сколько времени у каждого человека уходит просто на начало движения пальца, и смогли оценить время, нужное, чтобы заметить цель: около 131 мс[1].

Лабораторные программы к тому же очень точны. Сравнение программ для экспериментов, проведённое на более чем 110 000 испытаний с измерительной коробкой, показало, что лучшие лабораторные программы отмеряют сигналы и ответы с точностью лучше 1 мс[4].

Некоторые лаборатории идут дальше и записывают работу мозга или мышц. В одном исследовании записи мозга показали, как люди решали, есть ли животное на мелькнувшей фотографии, в течение 150 мс, ещё до нажатия любой кнопки[5].

На старте спринта

В лёгкой атлетике время реакции измеряют по практической причине: чтобы ловить фальстарты. Датчики в стартовых колодках записывают толчок ног каждого бегуна относительно момента выстрела. По правилам World Athletics реакция меньше 0,1 секунды, измеренная такой сертифицированной системой, считается возможным фальстартом[6].

Исследователи использовали такое же оборудование подробнее: датчики силы в каждой упорной площадке были синхронизированы со стартовым сигналом, к ним добавили записи работы мышц ног. Они обнаружили, что мышцы тренированных спринтеров могут ответить на звук быстрее чем за 85 мс, а первые сигналы мышц — быстрее чем за 60 мс[7]. Нажатие кнопки измерить гораздо труднее, чем сигнал мышцы.

В браузере или на телефоне

Веб-страница не может откалибровать экран и мышь, которые перед вами. Она может засечь только то, что видит: когда она попросила нарисовать сигнал и когда ей сообщили о вашем нажатии. Два исследования измерили, насколько это далеко от действительности, нажимая на клавиши и сенсорные экраны с помощью робота. На обычных ноутбуках и телефонах браузеры записывали каждую реакцию медленнее, чем она была, в среднем на величину от 57,6 мс до 132,9 мс в зависимости от устройства и браузера[8]; на настольных компьютерах и ноутбуках второе исследование нашло от 76,5 мс до 82,3 мс[9].

Хорошая новость в том, что задержка одного устройства довольно постоянна. Большинство программ в большом сравнении засекало ответы в браузере с точностью лучше 10 мс[4], поэтому разница между вашими прогонами на одном устройстве имеет смысл, даже если сама цифра выглядит завышенной.

Больше всего добавляют телефоны. В исследовании, где молодые взрослые отвечали на гудки, вибрацию и свет на телефоне, самый быстрый одиночный сигнал, громкий гудок, всё равно занял в среднем 405 мс, что намного выше лабораторных цифр для света[10].

Как измеряет наш тест на реакцию

  • Экран становится зелёным после случайного ожидания от 1,5 с до 4,5 с, поэтому выучить момент нельзя.
  • Момент зелёного берётся по следующему кадру экрана, а ваше нажатие — по времени, которое браузер сам даёт событию, а не по тому, когда до него дошёл наш код.
  • Нажатие быстрее 100 мс считается угадыванием, и попытка повторяется; медленнее 1 000 мс считается заминкой.
  • После пробной попытки засчитываются 5 (в точном режиме 20), а ваш результат — среднее из них.
  • Если вы переключитесь на другую вкладку или окно во время попытки, эта попытка отбрасывается.

Тест ещё и измеряет частоту обновления вашего экрана и показывает её вместе с результатом, так что вы видите, что добавляет экран. Он учитывает задержку, которую нашли исследования с роботами сверх задержки самой лаборатории, — от 44,1 мс до 115,1 мс с клавиатурой или мышью и от 39,8 мс до 52 мс с сенсорным экраном, — и показывает сравнение с исследованием диапазоном. На компьютере этот диапазон широкий, и это ещё одна причина сравнивать свои результаты на одном устройстве, а не гнаться за одной цифрой.

Статья про инпут лаг подробнее рассматривает экраны, мыши и частоты обновления, а все исследования, с которыми вас сравнивают наши тесты, перечислены на странице исследования за цифрами.

Вопросы

Как измеряют время реакции в лаборатории?

С помощью откалиброванных экрана и кнопки, случайного ожидания перед каждым сигналом и многих попыток. Задержку оборудования измеряют и учитывают: в одном большом исследовании среднее после её вычета изменилось с 230,8 мс до 213 мс.

Точны ли онлайн-тесты на реакцию?

Они последовательны, но показывают завышенное время. Тесты с роботом нашли, что на обычных устройствах браузеры записывали реакцию медленнее в среднем на величину от 57,6 мс до 132,9 мс, а засекали её в большинстве программ с точностью лучше 10 мс.

Как измеряют реакцию в спринте?

Датчиками в стартовых колодках, связанными со стартовым пистолетом. Реакция меньше 0,1 секунды считается возможным фальстартом.

Почему мой результат меняется от попытки к попытке?

Потому что люди никогда не реагируют дважды с одной и той же скоростью, а момент каждого нажатия по-разному ложится на обновление экрана. Поэтому в тестах несколько попыток, и берут среднее из них.

Источники

  1. Woods, D. L., Wyma, J. M., Yund, E. W., Herron, T. J., & Reed, B. (2015). Factors influencing the latency of simple reaction time. Frontiers in Human Neuroscience, 9, 131.doi:10.3389/fnhum.2015.00131
    n = 1 469; Community volunteers in Rotorua, New Zealand, aged 18 to 65 (mean age 45.8, 40% men)
    Abstract: "Experiment 1 examined a community sample of 1469 subjects ranging in age from 18 to 65. Mean SRT latencies were short (231, 213 ms when corrected for hardware delays) and increased significantly with age (0.55 ms/year)". Table 2, column Experiment 1: "N 1469", "SRT 230.8", "SRT SD 26.8". (прочитано 2026-10-01: https://www.frontiersin.org/journals/human-neuroscience/articles/10.3389/fnhum.2015.00131/full)
  2. Der, G., & Deary, I. J. (2006). Age and sex differences in reaction time in adulthood: Results from the United Kingdom Health and Lifestyle Survey. Psychology and Aging, 21(1), 62–73.doi:10.1037/0882-7974.21.1.62
    n = 7 130; Adults in the United Kingdom Health and Lifestyle Survey
    Abstract: "The authors reanalyzed data for 7,130 adult participants in the United Kingdom Health and Lifestyle Survey" "The authors modeled the age differences in simple and 4-choice reaction time means and variabilities" "Simple RT shows little slowing until around 50, whereas choice RT slows throughout the adult age range." (прочитано 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16594792/)
  3. Fozard, J. L., Vercruyssen, M., Reynolds, S. L., Hancock, P. A., & Quilter, R. E. (1994). Age differences and changes in reaction time: The Baltimore Longitudinal Study of Aging. Journal of Gerontology, 49(4), P179–P189.doi:10.1093/geronj/49.4.p179
    n = 1 265; Community volunteers in Baltimore aged 17 to 96
    Abstract: "This study analyzed auditory reaction time (RT) data from 1,265 community-dwelling volunteers (833 males and 432 females) who ranged in age from 17 to 96." "Repeated testing within participants (longitudinal analyses) over eight years showed consistent slowing and increased variability with age." "Beginning at about age 20, RTs increased at a rate of approximately 0.5 msec/yr for SRT and 1.6 msec/yr for DRT." (прочитано 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8014399/)
  4. Bridges, D., Pitiot, A., MacAskill, M. R., & Peirce, J. W. (2020). The timing mega-study: comparing a range of experiment generators, both lab-based and online. PeerJ, 8, e9414.doi:10.7717/peerj.9414
    Abstract: "Among the lab-based experiments, Psychtoolbox, PsychoPy, Presentation and E-Prime provided the best timing, all with mean precision under 1 millisecond across the visual, audio and response measures." "Online studies did not deliver the same level of precision as lab-based systems, with slightly more variability in all measurements." "For response times (measured using a high-performance button box), most of the packages achieved precision at least under 10 ms in all browsers, with PsychoPy achieving a precision under 3.5 ms in all." "The results, from over 110,000 trials, highlight the wide range of timing qualities that can occur even in these dedicated software packages for the task." (прочитано 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33005482/)
  5. Thorpe, S., Fize, D., & Marlot, C. (1996). Speed of processing in the human visual system. Nature, 381(6582), 520–522.doi:10.1038/381520a0
    Abstract: "Here we use a go/no-go categorization task in which subjects have to decide whether a previously unseen photograph, flashed on for just 20 ms, contains an animal. ERP analysis revealed a frontal negativity specific to no-go trials that develops roughly 150 ms after stimulus onset. We conclude that the visual processing needed to perform this highly demanding task can be achieved in under 150 ms." (прочитано 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8632824/)
  6. World Athletics (2026). Book C, C2.1 Technical Rules, Rule 16 (The start), version in force from 1 July 2026. World Athletics Book of Rules.https://worldathletics.org/about-iaaf/documents/book-of-rules
    C2.1 Technical Rules (document "C1.1 & C2.1 - Competition Rules & Technical Rules", dated 01 JUL 2026): "When a World Athletics certified Start Information System is in use, the Starter and/or an assigned Recaller shall wear headphones in order to clearly hear the acoustic signal emitted when the System indicates a possible false start (i.e. when the reaction time is less than 0.100 second)." (прочитано 2026-10-06: https://worldathletics.org/about-iaaf/documents/book-of-rules)
  7. Pain, M. T. G., & Hibbs, A. (2007). Sprint starts and the minimum auditory reaction time. Journal of Sports Sciences, 25(1), 79–86.doi:10.1080/02640410600718004
    Nine sprinters starting from instrumented blocks
    Abstract: "The simple auditory reaction time is one of the fastest reaction times and is thought to be rarely less than 100 ms." "Reaction time in nine athletes performing sprint starts in four conditions was measured using starting blocks instrumented with piezoelectric force transducers" "Five of the athletes had mean reaction times of less than 100 ms in at least one condition and 20% of all starts in the first two conditions had a reaction time of less than 100 ms. The results demonstrate that the neuromuscular-physiological component of simple auditory reaction times can be under 85 ms and that EMG latencies can be under 60 ms." (прочитано 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17127583/)
  8. Pronk, T., Wiers, R. W., Molenkamp, B., & Murre, J. (2020). Mental chronometry in the pocket? Timing accuracy of web applications on touchscreen and keyboard devices. Behavior Research Methods, 52(3), 1371–1382.doi:10.3758/s13428-019-01321-2
    Four devices from 2015 and 2016: a MacBook Pro, an ASUS laptop, a Samsung Galaxy S7 and an iPhone 6S, pressed by a robot
    Abstract: "In controlled circumstances, as can be realized in a lab setting, very accurate stimulus timing and moderately accurate RT measurements could be achieved on both touchscreen and keyboard devices, though RTs were consistently overestimated." Table 4 "Descriptives of RT overestimations (in milliseconds) per device and browser" (OS, Web Browser, Minimum, Maximum, Mean, SD): "Android Chrome 46.0 103.5 69.8 7.4", "iOS Safari 48.3 96.3 57.6 6.5", "MacOS Safari 93.0 163.7 132.9 8.1", "Windows Chrome 64.7 70.6 68.5 1.7", "Windows Firefox 49.8 84.9 61.9 5.7". (прочитано 2026-10-06: https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC7280355/fullTextXML)
  9. Anwyl-Irvine, A., Dalmaijer, E. S., Hodges, N., & Evershed, J. K. (2021). Realistic precision and accuracy of online experiment platforms, web browsers, and devices. Behavior Research Methods, 53(4), 1407–1425.doi:10.3758/s13428-020-01501-5
    Desktop and laptop computers with Windows 10 and macOS, pressed by a robot; and the equipment of 202,600 online participants
    Abstract: "We then employed a robot actuator in realistic set-ups to measure response recording across the aforementioned platforms, and between different keyboard types (desktop and integrated laptop)." "We found that modern web platforms provide reasonable accuracy and precision for display duration and manual response time". Table 2 "RT delay is calculated as the difference between known and recorded RT." Browser means: "Chrome 78.81", "Edge 80.10", "Firefox 82.30", "Safari 76.50"; device means: "macOS-Desktop 85.35", "Windows-Desktop 76.24", "Windows-Laptop 73.65". Results: "We found that 77% of these devices were desktop or laptop computers, whereas only 20% were mobile devices" "Based on a sample of 202,600 participants." (прочитано 2026-10-06: https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC8367876/fullTextXML)
  10. Yoshida, K. T., Kiernan, J. X., Okamura, A. M., & Nunez, C. M. (2023). Exploring human response times to combinations of audio, haptic, and visual stimuli from a mobile device. IEEE World Haptics Conference 2023 (arXiv:2305.17180).https://arxiv.org/abs/2305.17180
    n = 20; Adults aged 20 to 29 holding an iPhone 11
    "Our user study included 20 participants (13 female, 6 male, 1 non-binary; aged 20-29)." "Participants had the shortest response time for the high audio stimulus (405 ± 50 ms) and longest response time for the low visual stimulus (528 ± 105 ms)." "The mean response time is the fastest in the condition with high levels of all three stimuli (mean ± standard deviation, 320 ± 43 ms)" "The fastest mean response time recorded for a particular subject was 250 ms, and the slowest was 819 ms." "The overall mean response time across all conditions was (380 ± 52 ms)." (прочитано 2026-10-06: https://arxiv.org/pdf/2305.17180)