Новости

17.06 2021

Айтрекинг: научный взгляд в глаза

При просмотре фотографий, картин или просто осматривая комнату, нам кажется, что мы видим всю визуальную сцену полностью. Технология айтрекинга позволяет провести анализ едва заметных движений глаз и определить, на чем зафиксировался взгляд человека при просмотре любого изображения. Но особенно интересно, как мы смотрим на других людей.

Известная пословица гласит: «Глаза – это зеркало души». Взглянув в глаза другого человека, можно многое сказать о его эмоциональном состоянии, определить настроение и внутренние переживания человека. Когда человек расстроен или обеспокоен – он нахмуривает брови, что визуально делает глаза меньше, когда счастлив – поднимает брови, глаза кажутся больше и ярче. Часто можно услышать о том, что в глазах отражаются особенности характера, прошлый опыт и даже интеллектуальные возможности. Но такие литературные описания человеческого взгляда приобретают новое значение в контексте развития современных технологий: исследование движений глаз – саккад и фиксаций – является одним из наиболее интересных направлений анализа в нейронауках.

Но если люди и сами могут взглянуть друг другу в глаза и многое понять, в чем же преимущество современных технологий? Данные, полученные с помощью айтрекинг-устройств, могут выявлять незаметные подробности, зашифрованные во взгляде человека. Многие психофизиологические процессы находят свое отражение в параметрах движений глаз, в динамике морганий и изменении ширины зрачка (усталость, когнитивная загрузка, эмоциональные реакции и др.). 

Одним из первых исследователей-психологов, обративших внимание на движение глаз человека, был советский ученый Альфред Ярбус. Он первым показал, что направление взгляда, точки фиксации и траектория зависят не только от самого изображения, но и от той внутренней задачи, которую решает человек, глядя на это изображение. Он давал испытуемым простые задания – найти, запомнить что-нибудь на картине или выделить какую-нибудь информацию (например, благосостояние семьи на картине Ильи Репина). При этом, в зависимости от индивидуальных особенностей человека (его личного опыта), мотивации и решаемой задачи движения глаз значительно отличались. Даже в случае свободного просмотра картины у разных испытуемых траектории движений глаз и точки фиксации были индивидуальными. Но были и моменты, общие для всех людей – в первую очередь, человек фиксировался на лицах людей на картине или каких-либо элементах, которые он не ожидал увидеть в этой сцене. Современные исследования до сих пор ссылаются на эту классическую работу А. Ярбуса и показывают, что с помощью окулографии можно решить обратную задачу – по направлению движений глаз и фиксациям взгляда выявить, на что обращает внимание испытуемый в первую очередь.

Канадские исследователи Элина Бирмингем, Алан Кингстон, Уолтер Ф. Бишоф провели эксперимент, цель которого состояла в том, чтобы определить, воспринимают ли наблюдатели глаза как источник информации. Чтобы проверить эту идею, были протестировали две группы студентов из Университета Британской Колумбии.

Движения глаз отслеживались с помощью Eyelink II, который представляет собой головную видеосистему слежения за глазами. Айтрекер следит за направлением взгляда человека и отмечает время, в течение которого человек фокусировался на определенном месте экрана. Для просмотра участникам были предложены полноцветные цифровые фотографии различных комнат, на которых изображались как различные социальные ситуации, содержащие 1 или 3 человека, так и несоциальные ситуации – комната, в которой был стол, стулья, предметы и фоновые элементы.

Одна группа участников (Told Group) была проинформирована о том, что после того, как им покажут несколько изображений, будет проведен сеанс тестирования памяти. Второй группе (Not Told Group) не сказали о том, что будет последующее тестирование, участников попросили свободно просматривать изображения. Впоследствии обеим группам был проведен сеанс тестирования памяти, в ходе которого были представлены изображения из учебной сессии вместе с изображениями, которые они никогда раньше не видели.

Анализ просмотра несоциальных сцен говорит о том, что участники двух групп (Told Group и Not Told Group) имели очень похожие модели фиксации взгляда: в целом, они полагались на объекты переднего плана для извлечения изображений из памяти в тестовом сеансе.

Данные исследования просмотра изображений с людьми показали, что при первоначальном и тестовом просмотрах, участники группы Told предпочитали сканировать глаза, чем любую другую область, чем группа Not Told. Этот результат указывает на то, что, когда участников просят запомнить изображения с людьми, они смотрят в глаза для лучшего запоминания и получения информации. Также интересно, что наблюдатели в группе Not Told, которые не знали о предстоящем тестировании памяти, фиксировали глаза сильнее во время (неожиданного) тестового сеанса, чем во время сеанса свободного просмотра. Таким образом, глаза информативны как для преднамеренного кодирования сцен, так и для спонтанных попыток их распознать.

С помощью технологии айтрекинга можно отследить, на что человек обращает внимание в первую очередь, а на что — в последнюю. Результаты, полученные канадскими исследователями, подтверждают тот факт, что глаза посылают более сильные сигналы и являются лучшими информаторами, чем все остальные части лица и тела.

Продолжение в оригинале статьи → читать