Co je sledování očí a jak funguje?

Definice sledování očí

Sledování očí označuje proces měření místa, kam se díváme, známého také jako bod pohledu. Tato měření provádí zařízení pro sledování očí, které zaznamenává polohu očí a jejich pohyby.

Blízké infračervené světlo směřuje do středu očí (zornice) a způsobuje detekovatelné odrazy v zornici i rohovce (nejvzdálenější optický prvek oka). Tyto odrazy – vektor mezi rohovkou a zornicí – sleduje infračervená kamera. Jedná se o optické sledování odrazů od rohovky, známé jako odraz od středu zornice (PCCR).

Zdroj infračerveného světla (a tedy i metoda detekce) je nezbytná, protože přesnost měření směru pohledu závisí na jasném vymezení (a detekci) zornice i na detekci odrazů od rohovky. Normální světelné zdroje (s běžnými kamerami) nejsou schopny poskytnout takový kontrast, což znamená, že bez infračerveného světla je mnohem obtížnější dosáhnout odpovídající míry přesnosti.

Střed oka (střed zornice) se sleduje ve vztahu k poloze rohovkového odrazu. Relativní vzdálenost mezi oběma oblastmi umožňuje výpočet směru pohledu.

Světlo z viditelného spektra pravděpodobně vytváří nekontrolovaný zrcadlový odraz, zatímco infračervené světlo umožňuje přesné rozlišení zornice a duhovky – zatímco světlo přímo vstupuje do zornice, od duhovky se pouze „odráží“. Navíc, protože infračervené světlo není pro člověka viditelné, nepůsobí při sledování očí rušivě.

Relativní rozdíl v umístění středu zornice a odrazu od rohovky umožňuje odvodit směr pohledu.

2 Typy sledování očí:

Přestože existuje mnoho různých zařízení pro sledování očí, existují dva základní typy: zařízení pro sledování očí na obrazovce a brýle. Používají se v nejrůznějších oborech a oblastech výzkumu, ale způsob jejich použití a údaje, které ve výsledku poskytují, se mohou lišit.

Podívejme se na klíčové vlastnosti každého z nich:

Sledovače očí na obrazovce

• Sledovače očí na obrazovce (které se také nazývají stolní, stacionární nebo vzdálené)

Zařízení na obrazovce vyžadují, aby respondenti seděli před monitorem a interagovali s obsahem na obrazovce. Ačkoli tato zařízení sledují oči pouze v určitých mezích (tzv. headbox), volnost pohybu je stále dostatečně velká, aby respondenti byli relativně neomezení (alespoň pokud jde o běžný rozsah pohybu při sledování podnětů na obrazovce).

Brýle sledující oči

• Brýle sledující oči (které jsou známé také pod pojmem head-mounted)

Jak již název napovídá, mobilní zařízení jsou umístěna v blízkosti očí (obvykle jsou připevněna na obroučky brýlí) a umožňují respondentům volný pohyb. To je samozřejmě výhodou, pokud návrh vaší studie vyžaduje plnění úkolů v přirozeném prostředí. Nevýhodou je, že brýle se mohou během záznamu potenciálně posunout, pokud dochází k velkému množství pohybu (například při sportu).

Kdy zvolit sledování očí pomocí obrazovky nebo brýle pro sledování očí

Zařízení pro sledování očí se neustále vyrábějí a uvádějí na trh. Uprostřed všech specifikací výrobců může být poměrně těžké udržet si přehled a vyhodnotit, které zařízení pro sledování očí je vhodné pro váš výzkumný záměr.

Které záznamové zařízení byste měli zvolit? Začněte tím, co je zřejmé:

• Budou vaši respondenti během sezení sedět u počítače? Zvolte zařízení pro sledování očí pomocí obrazovky.
• Potřebují se vaši respondenti volně pohybovat v přirozeném prostředí nebo ve virtuální realitě? Zvolte systém připevněný na hlavě, který umožňuje pohyb hlavy a těla.

Podívejte se:

Jakmile si ujasníte, který druh sledovacího systému vyhovuje vašemu návrhu studie, je čas přečíst si drobné písmo. Před nákupem se zamyslete nad těmito klíčovými otázkami, které mohou rozhodnout o vašem výzkumu:

Klíčové otázky pro výzkum sledování očí

Kamera pro sledování očí

• Která kamera je integrována do zařízení pro sledování očí? Vyhněte se zařízením pro sledování očí, která integrují obyčejné webové kamery s nízkým rozlišením a nepoužívají infračervené světlo.

Ačkoli se zdají být výhodnou koupí a ideálním řešením pro menší rozpočet, absence řízeného zdroje světla spolu s poměrně slabým výkonem kamery učiní kvalitu vašich dat fakticky nepoužitelnou.

Naše rada:

Integrované vs. samostatné oční trackery

• Je hardware pro sledování očí integrován do rámu monitoru? Samostatné zařízení pro sledování očí jsou flexibilnější a často levnější, ale integrovaný hardware může mít obzvláště vysoké specifikace.

Samplovací frekvence

• Kolikrát za sekundu měří zařízení pro sledování očí polohu očí? Zatímco typická hodnota se pohybuje někde mezi 30 a 60 Hz, zařízení výzkumné třídy často vzorkují v rozmezí 120-1000 Hz (to samozřejmě závisí na zadané výzkumné otázce).

Rychlost zachycení

• Jak rychle detekuje oční sledovač polohu očí poté, co se oči na chvíli ztratily z dohledu (např. během mrkání)

Přesnost měření:

• Jak přesně (měřeno ve stupních) měří oční sledovač směr pohledu? Zatímco levnější hardware začíná na hodnotě kolem 1,0 stupně, špičkové sledovače měří až 0,1 stupně (nebo méně).

K čemu lze sledování očí použít?

Sledování očí se používá v celé řadě různých oblastí výzkumu a pro různé aplikace i v komerční sféře.

Získávání podrobných informací o tom, kam se jednotlivec nebo skupina lidí dívá, je užitečné v řadě souvislostí, od psychologického výzkumu přes lékařskou diagnostiku až po neuromarketingové aplikace a další.

Sledování očí v psychologii

Poznání toho, kdy a jak se lidé dívají, je nezbytné pro pochopení toho, jak je rozdělena pozornost. Sledování očí se široce používá v rámci psychologických testů, jako je IAT (implicitní asociační test), Stroopův test a Iowa Gambling Task, a také v rámci paradigmat podmíněnosti pohledu.

Sledování očí ve zdravotnictví

Sledování pohledu jednotlivce může být důležité také v lékařských zařízeních. Studie prokázaly potenciální prediktivní sílu sledování očí při diagnostice autismu, stejně jako dalších neurologických poruch. V budoucnu může dojít k využití údajů ze sledování očí při poskytování optimální péče o pacienty ve zdravotnických zařízeních.

Sledování očí v neuromarketingu

Sledování vzorců pohledu při nakupování je již řadu let rostoucím tématem v rámci neuromarketingu. Schopnost zjistit, čeho si lidé všímají nebo co ignorují, může být klíčová pro realizaci optimálního designu obalů, uspořádání prodejen a displejů v místech prodeje.

Data ze sledování očí mohou také přinést cenné poznatky o vzorcích pohledu návštěvníků vašich webových stránek – jak dlouho jim trvá, než na vašich stránkách najdou konkrétní produkt, který druh vizuálních informací ignorují (ale mají na ně reagovat)? Kam se návštěvníci vašich webových stránek dívají? Na co se dívají a kolik času tím stráví?“

Podívejte se: Jak technologie sledování očí mění svět

Co může sledování očí odhalit o lidském chování

Shrnutí: Sledování očí může odhalit:

• Na co se lidé dívají na obrazovce nebo v reálném světě

• Kdy je pozornost zaměřena na určité vizuální prvky

• Jak dlouho trvá každá fixace. po dobu

• Pořadí, v jakém jsou vizuální prvky fixovány

• Pokud se pohled jedince vrací k vizuálnímu prvku, na který se předtím díval

Co chybí- Co sledování očí neodhalí

Sledování očí však samo o sobě odhalit nemůže:

• Proč se jedinec díval na určitý vizuální prvek

• Jak se při pohledu na vizuální scénu cítil

S rozvojem počítačové technologie se sledování očí stalo neinvazivním, cenově dostupným a snadno použitelným nástrojem ve výzkumu lidského chování, který umožňuje měření vizuální pozornosti, protože objektivně sleduje, kam, kdy a na co se lidé dívají.

Vzhledem k jednoduchosti použití a měření není divu, že technologie sledování očí nachází stále větší oblibu u rychle rostoucího počtu různých akademických a komerčních oborů, a to daleko nad rámec výše uvedených témat.

Metriky a termíny sledování očí

Sledování očí umožňuje kvantifikovat vizuální pozornost, protože objektivně sleduje, kam, kdy a na co se lidé dívají. Ve výzkumu sledování očí se používá celá řada různých metrik, ale přehled některých nejběžnějších je uveden níže.

Body pohledu

• Body pohledu: Rozhodně nejvýznamnější metrika v literatuře o sledování očí. Pohledové body představují základní měrnou jednotku – jeden pohledový bod se rovná jednomu surovému vzorku zachycenému zařízením pro sledování očí.

Fixace

• Fixace: Pokud se bod pohledu udrží po určitou dobu, stává se fixací, tedy obdobím, kdy jsou naše oči upřeny na určitý objekt.

Oblasti zájmu (AOI)

• Oblasti zájmu (AOI): Pro soustředění analýzy na konkrétní oblasti na podnětu lze definovat AOI – jedná se o oblast, kterou pak lze v případě potřeby porovnávat s jinými AOI.

Heatmaps

• Heatmaps: Heatmap je vizualizace fixačních pozic v čase jako překrytí určitého podnětu. Lze je agregovat a porovnávat mezi skupinami nebo porovnávat mezi účastníky.

Fixační sekvence

• Fixační sekvence: Podrobným popisem pořadí a směru, v němž dochází k fixacím, je možné zjistit, co upoutalo pozornost účastníka jako první a jakým způsobem byl podnět prohlížen.

Čas do první fixace (TTFF)

• Čas do první fixace (TTFF): Podobně jako v předchozím případě poskytuje čas mezi nástupem podnětu a zobrazením definované oblasti informaci o tom, kdy byla určitá AOI poprvé spatřena. To může být informativní pro posouzení toho, čemu je ve vizuální scéně věnována pozornost (a čemu ne).

Přestože se tyto metriky sledování očí běžně používají ke sledování vizuální pozornosti, je také možné použít pupilometrii (měření velikosti zornic) jako ukazatel fyziologického vzrušení, který jde nad rámec pouhé pozornosti. Mezi další metriky, které mohou potenciálně poskytnout další informace o účastníkovi, patří vzdálenost k obrazovce, oční vergence a mrkání.

Tento článek byl původně publikován v lednu 2016. Naposledy byl aktualizován v dubnu 2019.