Айтрекинг в экспериментальной психологии

1. Юлия Борисовна Гиппенрейтер. Движения человеческого глаза. М., Изд-во Моск. ун-та, 1978. 256 с
2. В. А. Барабанщиков, А. В. Жегалло Айтрекинг: Методы регистрации движений глаз в психологических исследованиях и практике. – М.: Когито-Центр, 2014. – 128 с.

I. Движения глаз и методы их регистрации

Глаза – это окна, через которые не только мозгу открывается внешний мир, но и внешнему миру – внутренние процессы самого мозга.

Наиболее информативным феноменом являются движения глаз (окуломоторика).
«В языке существует большое количество терминов, отражающих меру активности зрения, способ или манеру смотрения, степень содержа­тельности зрительного акта. Так, говорят о «пристальном», «сверлящем» или «пронизывающем» взгляде. Взгляд может быть «бессмысленным», «отсутствующим» или «пустым». Можно «устремить» взор, «пробежать» глазами или «охватить» картину одним взглядом; «пялить» глаза, смотреть «краем глаза» и т. п. За всеми этими слова­ми и выражениями скрывается психологическая реаль­ность, которую мы хорошо чувствуем»
Ю.Б. Гиппенрейтер.

Основные уровни и каналы связи активности человека с движениями глаз

Тесные связи окуломоторики с ЦНС, с содержанием психических процессов позволяют изучать механизмы работы мозга и их нарушения, выявлять динамику состояний, прослеживать намерения и установки личности.

Центральная ямка (фовеа)

Окуломоторикой управляет глазодвигательная система

Окуломоторика проявляется при двух типах задач:
1. Глазодвигательные, глаз выступает как двигательный, сознательно контролируемый орган («отведите глаза в сторону», «фиксируйте точку» и т. д.).

2. Зрительные задачи – направление взора зависит от распределения информативных точек.

Направление взора не всегда контролируется сознательно.

Основным понятием в изучении окуломоторики является взор.
Взор – процесс активного смотрения, который включает два различных аспекта: двигательный (взор направляется) и собственно зрительный.

Также используется понятие оперативное поле зрения ‒ часть поля зрения, практически одномоментно воспринимаемая человеком. Его величина зависит от установки наблюдателя и задачи восприятия, колебаний внимания, пространственных признаков предмета.

Ю.Б. Гиппенрейтер: Характерной особенностью опера­тивного поля зрения является чрезвычайная подвиж­ность его границ. Чаще всего оно принимает размеры и конфигурацию предмета, воспринимаемого в данный момент. Если представить себе оперативное поле в виде об­раза ‒ светового пятна, то такое пятно будет не толь­ко перемещаться вместе с движениями глаз по зри­тельному окружению, но и непрерывно «пульсировать», принимая различные конфигурации и размеры.

Методы регистрации движений глаз:
1. Электроокулография (самый простой).

2. Фотооптическая регистрация, разработана Альфредом Лукьяновичем Ярбусом (1914-1986 г.г.). Наивысшая разрешающая способность (несколько угловых с), но высокая трудоемкость.

3. Кино- и видеорегистрация

Современные видеорегистраторы (айтрекеры) используют инфракрасные видеокамеры и цифровую обработку информации

Айтрекер RED 250

II. Виды движений глаз

В процессе восприятия относительно неподвижный взор (фиксация) сменяется быстрыми скачками (саккадами). Исследования показали, что на самом деле глаза бодрствующего человека всегда находятся в движении. Выделяют следующие виды окуломоторики:

1. Микродвижения в период фиксаций.
А. Дрейф ‒ медленное плавное движение глаза. Занимает 97% времени фиксаций. Длительность 30‒5000 мс. Именно в этот период происходит основной прием зрительной информации.
Б. Микросаккады ‒ быстрые резкие движения продолжительностью 10-20 мс. Амплитуда 2‒50’. Необходимы для устойчивой фиксации объекта.

В. Тремор ‒ мелкие, частые колебания глаз. Частота 250-270 Гц. Амплитуда 20-40’’. Является фоном дрейфа.
В результате ось глаза описывает эллипсоподобные фигуры

Микродвижения непроизвольны, но необходимы для зрительного восприятия. Если зафиксировать объект относительно оси глаза, то он «исчезнет», т.к. рецепторы сетчатки глаза адаптируются. Микродвижения можно сравнить с ощупыванием предмета рукой.

И. Репин. Не ждали.

Фиксации, в эти периоды происходит распознавание объекта

2. Макродвижения ‒ изменяют положение взора.
А. Макросаккады – резкие изменения позиции глаза, быстрые и точные. Амплитуда от 40’–50’ до 50–60°. Саккады возникают при смене точек фиксации и обычно носят произвольный характер.

Фиксации и саккады

Б. Прослеживающие движения (динамическая фиксация) – плавные перемещения глаз, сопровождающие плавное движение объектов.
В. Нистагм – чередование саккад и плавных прослеживающих движений.

III. Функции движений глаз

Движения глаз обеспечивают:
1. Зрительное восприятие. С помощью движений глаз мы проецируем изображение в область центральной ямки (фовеа), что обеспечивает наиболее качественное предметное зрение.

Прием и переработка каждой «порции» зри­тельной информации заканчиваются саккадой. В результате прием информации разбивается на «кванты».

2. Поиск объекта

3. Движения глаз помогают сравнивать предметы, но могут привести и к иллюзиям (иллюзия Мюллера-Лайера)

4. Глазами мы можем указывать на предметы, и это движение сравнимо с указательным жестом руки.

Склера человека более открыта и белее чем у других приматов. Кроме того, у людей – высокий контраст между цветом склеры и радужкой. Это позволяет людям определять направление взгляда другого человека. Наблюдая за взглядом другого, мы можем понять его цели и намерения.

Мы следуем за взглядом другого человека

«Стрельба глазами»

Кокетливый жест в наши дни приобрел грозный буквальный смысл

У детей указательные глазодвигательные действия развиваются постепенно, хотя ручной прообраз их уже освоен.
Ю.Б. Гиппенрейтер: Мы предлагали детям 3‒4 лет считать мелкие предметы, расположен­ные довольно близко друг к другу. Дети успешно справлялись с задачей, если им позволяли пользоваться указательным пальцем. Если же их просили убрать руки за спину и считать глазами, то счет расстраивал­ся. Наиболее находчивые дети начинали в этой ситуа­ции тянуться к предметам носом ‒ и тогда до­бивались успеха.

IV. Анализ движений глаз в практической психологии

Зная, куда и как долго направлен взор, какова траектория движения, можно реконструировать психологическую структуру ситуации. С помощью айтрекера определяют:
1. направленность взора и стратегии прослеживания воспринимаемых сцен;

Изображения рассматривали: человек, не имеющий отношения к фотографии, студент фотограф и профессионал,

2. информационную сложность объекта и точность фиксации его элементов;

3. структурные единицы деятельности и уровень сформированности познавательных действий;

4. состояния сознания;
5. особенности восприятия рекламы и оформления сайтов, маркетинговые исследования;

5. факторы видеоэкологии.

Благодарю за внимание!