1 Eye tracking Wskaźnikidr Bibianna Bałaj

2 Ruchy oczu jako: Wskaźnik jawnej uwagi wzrokowej,Korelat procesów uczenia się, Objaw zaburzeń neurodegeneracyjnych, Biologiczny marker zaburzeń psychicznych psychiatric diagnosis (eg. saccadic eye movements as a biological marker of psychiatric disease), marketing and avertisement (eg. eye fixations as indicators of web usability), ergonomics (eg. saccadic peak velocity as indicators of operator attention state in real time), multimedia learning (eg. the relationship between eye fixation and learning outcome).

3 Ruchy oczu – pytania do zrozumienia badań:Jaki rodzaj ruchów oczu był brany pod uwagę (fiksacje, sakkady, ruchy śledzenia)? Jaki rodaj parametrów był brany pod uwagę (czas trwania, częstotliwość, amplituda, latencja, ścieżki wzrokowe)? Jakie było zadanie osób badanych (skaning wzrokowy, zadanie pamięciowe, proste zadanie sakkadyczne, sakkady kierowane wzrokowo)?

4 Ruchy oczu – pytania do zrozumienia badań:Jakie były szczegóły zadania badawczego (typ bodźca, liczba bodźców, liczba powtórzeń, parametry czasowe)? Jaka była specyfika grup eksperymentalnych (liczba osób badanych w grupach, płeć, wiek, przebyte choroby)? Jaki jest status wniosków z badań (czy bazują na jednym badaniu czy na kilku replikacjach)?

5 Cechy systemu wzrokowegoDołek środkowy (foveola; fovea centralis), to mały centralny obszar siatkówki, który ma największe zagęszczenie czopków (Greenstein, Greenstein, 2000). Obejmuje on około półtora/dwa stopnie pola widzenia. Często wyróżnia się też obszar około-centralny, który rozciąga się do 4-5° w polu widzenia (Duchowski, 2007). Odpowiada to obszarowi eliptycznej plamki żółtej (macula lutea) (Młodkowski, 1998).

6 Wskaźniki Fiksacje – czas skupienia wzroku na danym elemencie obrazu,Sakady – przeniesienie wzroku z jednego punktu skupienia na drugi, Czas przebywania w danym rejonie zainteresowania liczony od podjęcia decyzji o przejściu do tego obszaru, Średni oraz całkowity czas poświęcony na oglądanie poszczególnych części badanego obiektu, Ilość rewizyt – powroty do konkretnego elementu (logo firmy, hasła reklamowego, produktu),

7

8 Liczba fiksacji Całkowita liczba fiksacji przy przeszukiwaniu np. strony internetowej może mówić o trudności w znalezieniu określonego elementu Liczba fiksacji na danym elemencie mówi nam m.in. o sprawności przeszukiwania badanego obiektu (Goldberg, Kotval, 1999), jego ważności i zauważalności w procesie skanowania wzrokiem (Poole, 2004).

9 WYNIKI Uwaga poświęcona oglądaniu zdjęciaBrak inf. o niepełno- sprawności Inf. U Z p Liczba fiksacji 521,0 655,0 196,0 -1,89 0,059

10

11

12 Średni czas fiksacji Czas trwania fiksacji jest często traktowany jako miara narzuconych wymagań poznawczego przetwarzania gromadzonych informacji (por. Rayner, 1998). Dłuższy czas trwania fiksacji wskazuje na obszerniejsze przetwarzanie danych znajdujących się aktualnie w polu wzrokowym. Dłuższy czas fiksacji świadczyć może o większej trudności w przetwarzaniu (Buswell, 1935), dłuższym czasie porównania oglądanego elementu z jego reprezentacją pamięciową

13 Średnie czasy fiksacji - wyobraźniaWIDZENIE WYOBRAŻANIE

14 Średnie czasy fiksacji – piloci/nie-piloci

15 Średni czas fiksacji Wyniki badań Molnara (1981) sugerują generalną zasadę, że bardziej złożone obrazy związane są z krótszymi fiksacjami w porównaniu do mniej złożonych form. Bardziej skomplikowane obrazy (z większą ilością detali) wywołują krótsze fiksacje niż obrazy mniej skomplikowane (por. Duchowski, 2007).

16 Czasy fiksacji Rayner, K., & Castelhano, M. S. (2007). Eye movements during reading, scene perception, visual search, and while looking at print advertisements. Visual advertising. Hillsdale, NJ: Erlbaum. Pobrano z

17 Fig. 6 Główne wskaźniki opisujące sakkady17

18 Amplituda sakkad Średnia – mówi o lokalności-globalności skaningu wzrokowego Zangemeister, Sherman i Stark (1995) rejestrowali ścieżki skanowania specjalistów i laików podczas oglądania realistycznej i abstrakcyjnej sztuki. Ruchy oczu podzielili na globalne (większe niż 1,6°) i lokalne (mniejsze niż 1,6°). Analiza wariancji wykazała mniej wskaźników skaningu lokalnego dla profesjonalistów, którzy polegali bardziej na globalnym patrzeniu, zwłaszcza dla obrazów abstrakcyjnych. Nieprofesjonaliści przenosili wzory lokalnego skanowania z obrazów realistycznych na obrazy abstrakcyjne. Sumaryczna – mówi o stopniu eksploracji obrazu, trudności w znalezieniu szukanego elementu

19 Średnia amplituda sakkad - sztukaRóżnice w średniej amplitudzie sakkad pomiędzy grupą, która słuchała opisu i grupą bez opisu nie osiągnęły istotnego poziomu, jednak można zauważyć pewną tendencję w kierunku większych amplitud w sytuacji z dźwiękiem F(1, 13) = 3,49, p = 0,084, cząstkowe η2 = 0,21, obserwowana moc = 0,41. Zaobserwowana tendencja może wskazywać na bardziej globalny skaning obrazu w sytuacji podawania dźwiękowo opisu katalogowego. pomiędzy obrazami abstrakcyjnymi i konkretnymi były nieistotne F(1, 13) = 1,72, p = 0,213, cząstkowe η2 = 0,12, obserwowana moc = 0,23

20 WYNIKI Uwaga poświęcona oglądaniu zdjęciaBrak inf. o niepełno- sprawności Inf. U Z p Średnia amplituda sakkad [°] 741,0 435,0 159,0 2,65 0,008

21 Ruchy sakkadyczne – wpływ instrukcjiYarbus, 1967: Zbadać obraz dowolnie Oszacować poziom zamożności osób, Oszacować wiek osób, Zgadnij co ludzie robili przed przybyciem gościa Zapamiętaj ubrania osób Zapamiętaj pozycje ludzi (i obiektów) w pokoju Oszacowanie czasu od ostatniej wizyty gościa Nawet bez poprzedzającego pytania osoby badane mają tendencje do fiksacji na kluczowych obszarach zainteresowania, albo „nieinformatywnych detalach”. remember the people’s (and objects’) position in the room estimate the time since the guest’s last visit

22 Efekt badania Na podstawie analizy zebranego materiału specjalny program tworzy mapy (heatmap) pokazujące w których miejscach wzrok badanego skupiał się najczęściej. Jeżeli badanych było kilka osób uśrednia się wyniki i generuje obraz ekranu (strony) z naniesionym rozkładem fiksacji w poszczególnych obszarach: im więcej i częściej użytkownicy spoglądali na dany obszar, tym cieplejszym kolorem jest on oznaczony. Mapy pokazują więc, gdzie badani faktycznie spoglądali, a co nie przyciągnęło ich wzroku. Typowe obszary skupienia wzroku w przypadku stron WWW to na przykład: menu, logotyp, pole wyszukiwania, reklama, stopka.

23 Mapa uwagi (cieplna)

24

25 Ścieżki wzrokowe Mózg kieruje oczy tak, aby skupiać wzrok na kolejnych obszarach zainteresowania (ROI), np. poszczególnych elementach złożonej sceny wizualnej (Noton, Stark, 1971a, 1971c). Zatem ruchy oczu są niezbędne dla percepcji scen, które rozprzestrzeniają się na obszarze większym niż kilka stopni w polu widzenia osoby badanej.

26 Procesy dół-góra podczas oglądania scenyKrawędzie, kontrast (Privitera, Stark, 2000) Symetria, złożoność (Tinio, Leder, 2009) Struktura (Locher, at al., 2007) bottom – up processes – answer on sudden changes in the visual field (for example: flash, movement), which induce you to change direction of your glance in their side Kontrast, krawędzie, jasność są szczególnie istotne dla ruchów oczu o małej amplitudzie (<8o) (Tatler, 2006)

27 Procesy góra-dół podczas oglądania scenyWiedza ekspercka (Humphrey, Underwood, 2009) Zawartość treściowa obrazu - odbiór przedstawień człowieka (w porównaniu do krajobrazów) angażuje w większym stopniu procesy odgórne (Masaro, i in., 2012) Instrukcja – wzory ruchów oczu są inne przy swobodnym patrzeniu i przeszukiwaniu obrazu (Tatler, 2006) Stereotypy – np. niepełnosprawności (Szubielska, Bałaj, Fudali-Czyż, 2012)

28 Porównanie ścieżek wzrokowychNa obraz nałożono siatkę regionów zainteresowania. Policzono podobieństwo co do lokalizacji i sekwencji fiksacji wzrokowych (każdy z każdym). Dokonano podziału na grupy z opisem i bez opisu. (Scanpath module in Ogama; Levenstein algorythm) Cristino, Mathôtand, Theeuwes, Gilchrist, 2010

29 Podobieństwa co do lokalizacjiRóżnice między grupami z opisem dźwiękowym i bez F(1, 144) = 28,35, p<0,001, cząstkowe η2 = 0,16, moc obserwowana=1 Różnice między obrazami abstrakcyjnymi i konkretnymi F(1, 144) = 40,5, p<0,001, cząstkowe η2 = 0,22, moc obserwowana=1 Top-down

30 Podobieństwa co do sekwencjiInterakcja między opisem i typem obrazów F(1, 144) = 5,65, p=0,019, cząstkowe η2 = 0,04, moc obserwowana=0,66 p = 0,006 p = 0,018 Top-down

31 Proporcja powierzchni oglądanejTop-down Brak różnic miedzy grupami z opisem i bez F(1, 23) = 1,29, p =0,268

32 Mrugnięcia Częstotliwość mrugnięć podczas zadań poznawczych traktowana jest jako wskaźnik zaangażowania; Im mniej mrugnięć, tym większe zaangażowanie Interpretowana jako wysiłek poznawczy (im mniej mrugnięć, tym większy wysiłek).

33 Eksperci vs. nowicjuszePodział osób badanych na 2 grupy: graczy w gry akcji (13), nie-graczy (19) Rozkłady normalne, wariancje jednorodne; Zadaniem było przejść misję 0,019 0,02

34 Liczba i częstotliwość mrugnięć0,01 0,019 Częstotliwość (niejednorodna; U M-W; średnie rangi); Z drugiej strony przy bodźcach wizualnych – większe mruganie to częstsze „odświeżanie ekranu” Częstotliwość gracze niegrający p Trening (0-5) 11,13 18,42 0,025 Gra intro (0-5) 11,35 20,03 0,009 Gra (5-10) 11,50 18,17 0,043

35 Wskaźniki okoruchowe w grach a osobowośćneurotyczność ekstrawertywność otwartość na doświadczenie ugodowość sumienność Średni czas fiksacji rho -0,3 -0,35 -0,36* -0,41* -0,23 p 0,108 0,055 0,048 0,022 0,215 Średnia amplituda sakkad 0,2 0,36* 0,52** 0,4* 0,26 0,282 0,003 0,029 0,163 Całkowita amplituda sakkad 0,18 0,35 0,51** 0,34 0,27 0,335 0,06 0,004 0,062 0,150 Gra 5-10 minut; Gra to bardzo konkretne zadanie poznawcze; bardzo wciągające; Results indicate that individuals higher in openness but lower in agreeableness played violent video games more frequently; more open and extroverted but less agreeable and neurotic individuals generally preferred to play video games that are more violent.

36