眼動研究

眼動研究

眼動追蹤,英文eye tracking,是指通過測量眼睛的注視點的位置或者眼球相對頭部的運動而實現對眼球運動的追蹤。眼動儀是一種能夠跟蹤測量眼球位置及眼球運動信息的一種設備,在視覺系統、心理學、認知語言學的研究中有廣泛的套用。目前眼動追蹤有多種方法,其中最常用的無創手段是通過視頻拍攝設備來獲取眼睛的位置。有創的手段包括在眼睛中埋置眼動測定線圈或者使用微電極描記眼動電圖。

簡介

眼動研究是隨著用戶體驗的興起與技術設備的進步,而興起的一種用戶研究方法。它是眼動技術與研究方法的二合一,FaceUI通過眼動研究觀察被試者對移動套用頁面的注視軌跡,輔助完成用戶體驗設計

研究歷史

在19世紀,眼動的研究主要是靠直接對眼睛進行觀察完成的。1879年,法國巴黎的眼科醫生LouisÉmileJaval發現人們在閱讀文字的時候,眼睛的注視點並不是平滑的划過所注視的文字,而是在某一點停留一段時間(注視),然後進行一詞快速眼動切換。人們根據這項發現提出了關於文字閱讀的許多被認為重要的問題:人們的眼睛遇到哪些單詞會停下來?會在這些單詞上停留多長時間?眼睛什麼時候會回顧前面已經看到過的單詞?這些問題在20世紀得到了廣泛的研究。

EdmundHuey使用帶有人工瞳孔的接觸鏡製造出了最早的眼動儀。Huey定量研究了眼睛的回顧現象(回顧現象在快速眼動中所占的比例很小),他發現人們在閱讀的時候,有些單詞根本就沒有被注視過。
第一台非侵入式的眼動儀是GuyThomasBuswell在芝加哥發明的。這台眼動儀的原理是,將一束光打到眼睛表面,然後使用膠捲記錄從眼睛反射回來的光,據此分析眼睛注視點的位置。Buswell對人們進行文字閱讀和瀏覽照片時的眼動狀況做了系統的研究。
1950年,阿爾弗雷德·雅布斯在眼動研究方面作出了許多被認為重要的工作,他在1967年出版的一本書也被廣泛引用。他發現給被試者的分配的任務目標很大程度上決定了被試者的眼動軌跡。在他的著作中,他這樣描述眼睛的注視點與人們的注視興趣:所有的記錄,都表明眼動與所看到的內容幾乎是完全獨立的。

價值

眼動研究是可用性測試、問卷調查、後台數據挖掘等研究手段難以企及的。通過眼動研究,不但可以完整地還原被試者在各個頁面的注視軌跡,還可以通過劃分興趣區分析被試者在各區域內容的關注度。眼動研究提供的信息不只是人們是怎樣“看”東西的這么簡單,眼動反映了人腦的信息處理過程,眼動模式的特點與腦的信息處理都有密切的關係。它的具體價值體現為以下幾點:
獲悉用戶瀏覽的行為和習慣當用戶打開一個頁面,用戶看了些什麼,沒有看什麼?什麼東西最先獲得用戶的關注?這些信息很重要,因為很多時候用戶關的東西與設計希望用戶看到的是不一樣的,這種差別會通過眼動數據顯示出來。例如手機界面設計師將一個重要的按鈕做得非常顯眼以便用戶看到,而用戶會對這個大按鈕視而不見,眼睛卻在滿螢幕轉,因為他將過於突出的按鈕當成了廣告。幫助研究人員分析與澄清問題

在可用性測試中,遇到用戶既無動作也不說話時,研究人員是最迷惑的。此時用戶很可能執行任務受阻,研究人員需要決定何時提醒用戶繼續出聲思維(thinkaloud)。而通過實時的眼動記錄觀測,研究人員可以間接地了解用戶的處境——用戶是在尋找什麼東西,還是有什麼東西令用戶困惑(來回注視),還是用戶忽視了相關的重要元素?研究人員還可以帶著觀點假設,開展眼動研究來驗證或否決,發現導致問題的真正原因。

實現研究結果可視化呈現眼動研究結果最常用到的是熱點圖(heatmap),顧名思義,熱點圖呈現的是人們視線的“熱點”,顏色越紅的區域代表被聚焦得越多。通常這樣的結果圖非常吸引人,因為看起來一目了然,是“一圖勝千言”的好代表。研究人員喜歡展示這樣有說服力的圖,觀眾也喜歡看簡單直觀的結果。所以眼動圖作為可視化手段起到了良好的信息傳達作用。

眼動三種方式

一是在獲取信息時,眼睛停留在所加工的物體上,稱之為“注視”;
二是在轉移加工對象時,人眼在兩個注視點之間的快速動,稱之為“眼跳”;
三為“追隨運動”,當被試者與眼睛存在相對運動時,為了保證眼睛總注視這個物體,眼球會追隨物體移動。眼動追蹤方法則通過記錄人眼運動的注視時間、視位置、眼動軌跡等眼動指標來了解人對實時信息的獲取和加工過程。
這三種眼動方式經常交錯在一起,目的均在於選擇信息,將要注意的刺激物置於像與中央窩區域,以形成清晰的像。

流程

1.確定研究目標:

充分利用眼動研究的優勢,結合產品實際情況確定到底通過研究想要了解什麼。設立可測試的目標是研究進行的第一步,決定研究設計的可行性。一次眼動研究不可能解決所有問題。所以要儘量確保研究目的簡單和專注。由於進行眼動研究需要一定的成本,如:需要眼動儀、實驗室、預約用戶等,屬於成本較高的研究方法,所以需嚴格判定這個問題是否通過眼動技術研究是最合適的。

2.實驗設計:

實驗設計的合理與否是最終確定測試結果是否有效的決定因素。設計可能反映研究目標的任務。
樣本量:
定性眼動研究樣本量一般在10個左右,注重於收集豐富的分析資料和觀察案例適用於發現研究問題以便改進,提升產品用戶體驗。
定量眼動研究樣本量一般在30個以上,用數字來研究可用性問題,適用於發現用戶對於刺激物的瀏覽規律,可以幫助版面的排布以及設計廣告產品。
一般,當測試用戶達到6個及以上,測試的樣本量越高,得到的可用性問題就越少。
設定任務:
發現問題,將大的任務拆解成小的詳細的任務讓用戶完成,任務可以是封閉式的,也可以是開放式的,鼓勵用戶在進行任務操作時進行有聲思維。不要盲目的設定任務進行測試,要預期任務的進展情況,以及後期眼動數據的分析。
用戶分組:
典型用戶類化,例如;初級用戶VS深度用戶,不同分組用戶測試相同刺激物,用來做產品新版首頁的注視軌跡測試。
刺激物分類:
邀請相同的用戶來看不同的刺激物,例如;產品新舊兩個版本的對比。要注意被試間設計以及被試內設計。
假設用戶分組特徵足夠明顯,眼動數據結果也足夠明顯,在後期進行數據分析處理時將可以更鮮明的發現問題。

3.實驗準備工作:

簽署用戶知情同意書;
實驗前期用戶基本信息收集;
眼動儀校準;
執行任務;
用戶對測試產品的總體使用情況打分;
任務完成後的問卷,針對用戶每個任務的完成情況、滿意度等打分;
回顧,邀請用戶一起觀看收集到的視頻,並進行任務回溯。

套用

效果圖效果圖
2015年3月,據歐寶聲稱,其眼動追蹤系統已開發了兩年左右,基於這個系統,除了能調整前燈的方向,還能調整光線強度,為了有效檢測到駕駛員的視線,系統利用攝像頭來監控駕駛員臉部關鍵點,比如鼻子和眼睛。另外,系統還採用了外部紅外線感測器中央光電二極體,使系統在昏暗和夜間環境下也能每秒50多次地掃描人眼。這個系統仍需繼續最佳化,因為攝像頭和數據計算的初始記錄速度都太慢了,直接導致了前燈反應過慢。如果解決了這個問題,開發者稱,無論是在垂直面還是水平面上,前燈的驅動器都能即時反應了。另一個待解決的問題就是駕駛員自然自發的眼球急轉會導致前燈的錯誤動作。要解決這個問題,可以通過算法將反應稍作延遲,然後使反應更加流暢。據歐寶報導,任何車主都能輕鬆使用眼動追蹤前燈系統,無需校準,安在車輪後即可。目前,這個系統還停留在研究階段,歐寶也希望長期研究這個系統,但LED矩陣照明系統預期將在一年半內推出。

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