История айтрекинга | Нейроиконика

История айтрекинга

История айтрекинга

в лицах и картинках
 
  • 1879

    Эмиль Жаваль изучает движения глаз прямым наблюдением
  • 1908

    Эдмунд Хью конструирует первый окулограф
  • 1951

    Методика электроокулографии
  • 1965

    Альфред Ярбус публикует книгу "Роль движений глаз в процессе зрения"
  • Сейчас

    Айтрекинг доступный для широкого круга потребителей и исследователей
 
 

Айтрекер

(или окулограф по-русски) – прибор определяющий положение взора или глаза.
 

 

Несмотря на то что активное применение методики изучения направленности взора стали получать последние 15-20 лет, первые попытки предпринимались еще в 19 веке. Отчасти это было связано с проблемой дислексии – большинство пионеров айтрекинга занимались изучением чтения и возможностями по улучшению эффективности.

Все методики можно разделить по разным признакам:

  • По принципу взаимодействия с глазом: контактные и бесконтактные,
  • По принципу фиксации траектории: использующие фотофиксацию, непосредственную запись, запоминание траектории
  • По особенностям и целям изучения: изучающие фиксации или скачкообразные движения и т.д.

В данной статье мы рассмотрим основные моменты различных методик и авторов; заинтересовавшимся различными способами можно порекомендовать ознакомится с книгой А. Ярбуса.

1767514[1]

Прямые наблюдения и первые окулографы

192px-Javal[1]
Луи Эмиль Жаваль (1839-1907)

Эмиль Жаваль в конце 19 века с помощью прямых наблюдений за зрачком испытуемого во время чтения установил, что взор останавливается не на всех словах. В своих экспериментах Жаваль устанавливал зеркало и находился позади испытуемого, не отвлекая его. Но вскоре от метода прямых наблюдений отошли и стали появляться первые устройства по изучению движений глаз.

Первые такие устройства были основаны на эффекте последовательного образа (послеобраза, остающегося от яркого раздражителя).

Поначалу наблюдатель добивается появления послеобраза, например, с помощью лампы-вспышки. Затем он переносит свой взор на экран с размеченной сеткой; запоминая траекторию перемещения послеобраза по экрану наблюдатель получает понимание о характере перемещения глаза.

В разных вариациях эта техника применялась с 1891 (Ландольт) по 1952 (Барлоу) года.

800px-Edmund_Landolt[1]
Эдмунд Ландольт (1846-1926)
 

В 1901 году Додж и Клайн записывая на фотопластинку отблеск от роговицы зрачка (при неподвижно зафиксированной голове) получили возможности изучать движение глаз (правда, только в горизонтальном положении).

Эдмунд Хью использовал в изучении чтения прибор, представлявший из себя подобие контактных линз с алюминиевой указкой; таким образом Хью мог видеть куда смотрели его испытуемые во время чтения. Конечно, этот и многие другие методы был инвазивным и доставлял неудобства испытуемым.

Чарльз Джадд разработал неинвазивную методику – камеру для записи движений глаз. Камера записывала отблеск зрачка на который помещались белила на пленку кинокамеры, получив измерение времени. Впоследствии свои исследования Джадд проводил совместно с Гаем Басвеллом: они изучали процесс чтения у школьников в зависимости от возраста и уровней обучения.

Edmund_Burke_Huey[1]
Эдмунд Хью (1870–1913)

Эрл Джеймс и Карл Тейлор, американские учение также изучавшие чтение и способы повышения его эффективности представили в 1931 года два прибора Ophtalmograph, записывающий движения глаз и Metronoscope, устройство для тренировки скорости чтения. Их работы подтвердили предположения о том что глаз движется скачкообразно, совершая фиксации и скачки (впоследствии названные саккады).

Кстати, их исследования по повышению эффективности чтения не пропали даром – компания ReadingPlus, созданная этими учеными, существует и по сей день.

Ophtalmograph
Реклама Ophtalmograph

Наряду с ними, Майлс Тинкер в 30е со своей командой также изучал способы ускорить процесс чтения – меняя шрифт, размер, положения текста на странице они стремились повысить эффективность, используя методы фотоокулографии. В 1947 Пол Фиттс изучал движения глаз пилотов при посадке самолета – как они используют инструменты и приборную панель. Многие называют его пионером айтрекинга в юзабилити.

Электроокулография

Электроокулографию (ЭОГ) - принципиально отличная от предыдущих методов технология. Она основывывается на методах электрофизиологии и определяла движение глаза по разности потенциалов. Датчики (электроды) крепились вокруг глаза. 

Как таковой даты рождения, как и конкретного автора метода нет.

В 1951 году Эльвин Марг выпустил книгу "Развитие Электроокулографии".

Альфред Ярбус

А. Ярбус в 1944 году и 1980-х

В 50е годы свой окулограф построил советский ученый Альфред Ярбус. В этом устройстве на зрачке крепилось маленькое зеркальце, отблеск от которого попадал на фотобумагу. Большой объем исследований и широкий спектр изученных им проблем внес огромный вклад в науку. В 1965 в своей книге «Роль движений глаз в процессе зрения» он изложил основные результаты своих исследований. В 1967 году книга вышла за рубежом под названием Eye Movements and Vision.

Ярбус показал, как задача влияет на изменение движений глаз.

Yarbus_eye_tracker[1]
Установка А. Ярбуса
 
 

Видеоокулография

Начиная с 1970х технология начала активно развиваться и совершенствоваться. По мере развития технологии, все больше исследователей стремились заполучить ее в свое руки – нарастающий объем работ заинтересовывал все большей людей. В 1980х появились видеоокулографы, использующие видеокамеру для отслеживания положения зрачка. Технология все более компьютеризировались; расширялась сфера применения, например, для парализованных пациентов.