眼動(dòng)追蹤是一種記錄你正在看什么的技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它記錄被試是否看過(guò)某個(gè)給定的對(duì)象。通過(guò)更復(fù)雜的分析，它可以提供有關(guān)被試的精神狀態(tài)和他們正在執(zhí)行的任務(wù)的相關(guān)信息。
當(dāng)你閱讀一頁(yè)文字時(shí)，你不會(huì)同時(shí)看到所有的單詞，只會(huì)看到當(dāng)時(shí)正在閱讀的單詞。當(dāng)你的眼睛從一個(gè)詞跳到另一個(gè)詞時(shí)，你的大腦就會(huì)建立起整個(gè)場(chǎng)景的畫(huà)面，一旦我們注意特定的區(qū)域，它就會(huì)迅速聚焦。該焦點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)于眼睛視網(wǎng)膜上的一個(gè)小點(diǎn)，稱為中央凹，眼動(dòng)追蹤設(shè)備使用它來(lái)確定你正在看著什么。我們停下來(lái)注意一個(gè)詞的地方稱為注視，而我們跳過(guò)的地方稱為掃視。在掃視期間，沒(méi)有視覺(jué)信息傳輸?shù)酱竽X。注視和掃視不僅發(fā)生在閱讀過(guò)程中，它們一直在發(fā)生。
兩種眼動(dòng)儀
基本上有兩種
眼動(dòng)儀：頭戴式和桌面式。桌面式眼動(dòng)儀通常安裝在計(jì)算機(jī)顯示器下方，以便系統(tǒng)可以計(jì)算出您在屏幕上看的位置。眼動(dòng)儀也可以放置在場(chǎng)景中的多個(gè)攝像頭的位置進(jìn)行捕捉計(jì)算，例如當(dāng)研究人員對(duì)坐在汽車(chē)模擬器中的3D場(chǎng)景感興趣時(shí)，通常會(huì)使用多個(gè)眼動(dòng)追蹤相機(jī)。
如今，頭戴式眼動(dòng)儀通常采用眼動(dòng)追蹤眼鏡的形式。在這種情況下，拍攝對(duì)象所看到的場(chǎng)景并不像相機(jī)是固定的，而是四處移動(dòng)的。因此，眼動(dòng)追蹤眼鏡會(huì)記錄眼鏡前方場(chǎng)景的視頻，并將其與被試的注視點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。
為了知道被試正在看的是什么，研究人員通常必須手動(dòng)標(biāo)記視頻，每秒看25或30次新圖像是巨大的工作量。正在開(kāi)發(fā)使用的計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的新技術(shù)。
還有第三種技術(shù)，它使用附著在眼睛旁邊皮膚上的電極（眼電圖，EOG）來(lái)進(jìn)行記錄。由于它更具有侵入性，如今使用的較少。它的優(yōu)點(diǎn)是可以測(cè)量眼瞼閉合時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)，例如檢測(cè)睡眠的REM階段。
可以在哪方面使用眼動(dòng)追蹤呢？
閱讀研究
眼動(dòng)追蹤已被廣泛用于研究閱讀。如果有人在他們正在閱讀的單詞上徘徊，很可能他們不得不更多地考慮它。這可以用來(lái)解開(kāi)很多問(wèn)題的答案。例如在雙語(yǔ)研究中，研究人員想知道兩種語(yǔ)言的詞匯是否分別存儲(chǔ)在大腦中。通常雙語(yǔ)者閱讀不那么占主導(dǎo)地位的第二語(yǔ)言的閱讀速度會(huì)稍慢。然而，對(duì)于同源詞（兩種語(yǔ)言中相似的詞），情況就不那么如此了——證明存在“跨語(yǔ)言重疊"。
閱讀障礙
使用傳統(tǒng)方法很難診斷閱讀障礙，確診準(zhǔn)確率通常為70-80%，通過(guò)重復(fù)測(cè)試可提高到90%。如果使用眼動(dòng)追蹤，在一次快速測(cè)試后就可以講確診準(zhǔn)確率增加到95%。一般來(lái)說(shuō)，有閱讀障礙的兒童注視單個(gè)單詞的時(shí)間更長(zhǎng)，掃視更短，這表明需要更大的腦力來(lái)理解單個(gè)單詞。
人為因素研究
眼動(dòng)追蹤在人為因素研究中也被大量使用，用于研究人們駕駛汽車(chē)、駕駛飛機(jī)等行為。在該領(lǐng)域工作的認(rèn)知心理學(xué)家通常對(duì)車(chē)輛和其他機(jī)械操作員的心理負(fù)荷感興趣。如果任務(wù)要求太高則可能會(huì)犯錯(cuò)誤，并可能導(dǎo)致事故。但如果任務(wù)太過(guò)容易，那么工作就會(huì)很無(wú)聊，也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。在這些研究中，研究人員不僅關(guān)注注視和掃視，還關(guān)注眼動(dòng)儀獲取的其他數(shù)據(jù)。
例如，有大量證據(jù)表明，腦力負(fù)荷越大，眨眼頻率越高，瞳孔直徑變化速度也越快。停留時(shí)間與注視持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)，因?yàn)樗饬康氖悄橙俗⒁曁囟ㄏ嚓P(guān)區(qū)域（例如儀表盤(pán)）的時(shí)間。 腦力負(fù)荷越大，人們需要查看儀器以從中提取必要信息的時(shí)間就越長(zhǎng)，查看不同儀器（以及其他事物，如窗外）的模式也會(huì)發(fā)生變化。
視覺(jué)隧道也是一種現(xiàn)象：在高腦力工作量的情況下，注意力會(huì)變窄。例如，如果您正在開(kāi)車(chē)打電話，即使是在免提狀態(tài)下，您對(duì)路上發(fā)生的事情的注意力也會(huì)減少。
一些眼動(dòng)儀可以測(cè)量的另一個(gè)參數(shù)是眼瞼閉合的程度。眼瞼閉合 80% 的時(shí)間百分比可用作疲勞指標(biāo)。這種應(yīng)用程序有可能在實(shí)際汽車(chē)中用于檢測(cè)駕駛員的睡意或疲勞程度等研究。
幫助設(shè)計(jì)
駕駛員或操作員的目光所及之處也向汽車(chē)、駕駛艙等的設(shè)計(jì)師提供了啟示。例如，如果你問(wèn)他們是否看過(guò)一個(gè)特定的指示盤(pán)，那么你會(huì)得到一個(gè)不可靠的答案，因?yàn)楹芏啾O(jiān)控動(dòng)作是在我們沒(méi)有意識(shí)到它們的情況下自動(dòng)執(zhí)行的，但是眼動(dòng)追蹤可以給出更可靠的數(shù)據(jù)?？梢詫⒉僮鲉T的實(shí)際掃視路徑與設(shè)計(jì)者的想法進(jìn)行比較，這可以與操作員的培訓(xùn)方式相結(jié)合。
眼動(dòng)追蹤不僅用于設(shè)計(jì)復(fù)雜的駕駛艙設(shè)置，它還可以用于設(shè)計(jì)從網(wǎng)站到廣告到電腦游戲等各種其他產(chǎn)品中，以及了解消費(fèi)者如何使用這些產(chǎn)品和體驗(yàn)產(chǎn)品。例如最近的一項(xiàng)研究使用眼動(dòng)追蹤和其他技術(shù)來(lái)幫助理解為什么Facebook如此吸引人。
設(shè)計(jì)師通常使用熱圖來(lái)可視化受試者查看各種元素的時(shí)間，以便計(jì)算出他們獲得了多少關(guān)注。這通常是通過(guò)比較兩種不同的設(shè)計(jì)來(lái)完成的，例如在網(wǎng)頁(yè)上以不同的方式放置橫幅，或者用于改進(jìn)超市貨架的布局設(shè)計(jì)。
溝通
另一個(gè)使用眼動(dòng)追蹤的重要研究領(lǐng)域是人類交流。當(dāng)您與某人交談時(shí)，自然會(huì)注視他們的眼睛。但是如果這種情況比正常情況更頻繁，則可能給人以恐嚇的印象，如果頻率較低，則可能是自閉癥 (ASD) 的征兆。指示性的數(shù)據(jù)不僅是頻率，還有同步性。與人為因素研究中使用的措施不同，我們?cè)诮涣鬟^(guò)程中進(jìn)行眼神交流的方式在很大程度上受到我們文化的影響，并且在不同社會(huì)中有所不同。
Noldus 開(kāi)發(fā)了原型軟件甚至可以使用普通相機(jī)進(jìn)行這些測(cè)量。眼動(dòng)儀還可用于與無(wú)法說(shuō)話的患者進(jìn)行交流。病人看著一個(gè)特殊的鍵盤(pán)，然后計(jì)算機(jī)使用文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音的軟件幫助他們說(shuō)話。
眼動(dòng)追蹤不能做什么
同樣重要的是要記住，與所有測(cè)量技術(shù)一樣，眼動(dòng)追蹤也有其局限性。它可以測(cè)量眼睛聚焦的位置，但無(wú)法測(cè)量周邊視覺(jué)。
在駕駛等許多任務(wù)中，我們利用余光可以看到移動(dòng)的物體，而不需要專注于物體來(lái)知道避免撞到它。例如，一項(xiàng)研究表明，如果在飛行員的周邊視野中展示空速信息，他們其實(shí)是會(huì)接收到這些信息的。這對(duì)設(shè)計(jì)等其他研究也有影響，僅僅因?yàn)槭褂媚W(wǎng)站的人沒(méi)有直接關(guān)注商標(biāo)并不意味著他們沒(méi)有注意到它。
一些眼動(dòng)追蹤措施也受到其他因素的影響
。較明顯的是瞳孔直徑（以及較小程度上的眨眼率）會(huì)隨著光照水平的變化而變化。這在像駕駛模擬器一樣一切都在控制之下的情況下十分理想，但在真正的汽車(chē)中，燈光一直在變化。 壓力水平也會(huì)干擾用于測(cè)量腦力工作量的參數(shù)，因此很難區(qū)分兩者。
眼動(dòng)追蹤新技術(shù)
眼動(dòng)追蹤技術(shù)已經(jīng)存在了100多年，但仍在不斷發(fā)展。硬件越來(lái)越好，更緊湊、更便宜、更易于使用。眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)可以與其他數(shù)據(jù)相結(jié)合，例如與被試的情緒相結(jié)合來(lái)提供更深入的見(jiàn)解；或與腦電圖相結(jié)合以查看被者是否只是在看某物還是他們通過(guò)認(rèn)知處理了視覺(jué)信息。
諾達(dá)思正在參與一些研究項(xiàng)目以在該領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新。很快就可以
使用普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行基本的眼動(dòng)追蹤。未來(lái)對(duì)疲勞和精神負(fù)荷等精神狀態(tài)的測(cè)量也會(huì)更好。諾達(dá)思還能夠?yàn)槠淇蛻籼峁I(yè)建議，為他們提供滿足其需求的最佳眼動(dòng)追蹤解決方案。
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