眼動追蹤的歷史
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1879年一位眼科醫生Louis Émile Javal(見圖1)在閱讀上的研究,此研究在沒有儀器的情況以直接觀察的方式,記錄眼動追蹤的歷程。
Louis Émile Javal發現閱讀並不是在文字一行一行間平滑的掃視(見圖2),而是會在文字間短暫的停留(凝視現象),並且跳到下一個停留的位置(掃視現象)。這項發現啟發了大家想了解,人類在進行閱讀時眼睛是怎麼看得。這項研究產生了幾個在閱讀中重大的議題:
視線會停留在哪些字?
停留的字會停留多久?
為什麼會往回看已經看過的字?
saccades(掃視)這個字就是由Javal提出的,因此這個字是源自於法文,在早期的英文文獻中,會將掃視稱作jerk或twitch。因此在眼動的相關文章看到jerk,千萬別以為是混蛋的意思,而是掃視的意思喔。
1908年認知心理學家Edmund Huey(見圖3)製造了侵入式的眼動儀,類似於隱形眼鏡的構造的鏡片,當眼睛轉動時鏡片隨著轉動的變化,作為閱讀實驗眼動追蹤的資料。
1937年教育心理學家Guy Thomas Buswell(見圖4)使用光束照射在受試者眼睛,將反射的光線錄影,透過這樣的方式記錄眼動歷程,此儀器為第一台非侵入式眼動儀(見圖5)。
Buswell研究發現
默讀與朗讀時會有不一樣的眼動追縱現象
觀看相同的照片時,凝視的位置會相同,但順序不一定相同
人眼偏好看前景的物件勝過背景的物件
Buswell研究的掃視路徑圖。
Alfred L. Yarbus(見圖8)是研究個體觀看複雜圖像之眼動歷程的先驅。
Yarbus的研究發現:指派個體不同的視覺搜索任務,會影響個體在觀看圖片的眼動歷程,凝視位置與被指派的視覺任務高度相關。如圖10是Yarbus研究中使用的畫作,請受試者觀看前,會指派任務,而不同的任務會有不一樣的眼動歷程(見圖11~17)。
凝視點通常會在某些特定的區域跳動
例如:觀看人臉時,凝視點眼睛跟嘴巴附近跳動(見圖18)
1970年代起眼動研究蓬勃發展,特別是關於閱讀的研究,Rayner的文獻回顧,回顧了此時期的研究(Rayner, 1998)。
將眼動追蹤的技術作為輸入裝置,即時性的以眼動追蹤控制電腦。
幫助身障人士與外界互動(e.g., Hutchinson, 1989, Levine, 1984, Levine, 1981)。
在飛航模擬中,用眼動追蹤技術用在顯示器上,將視線看到的位置以高解析度呈現,周圍則以低解析度呈現。
台灣有投入在以眼動技術開發軟體與課程,開發眼控滑鼠(EyePlayer)產品協助身障人士用眼球控制電腦,與外界進行溝通。
目前在VR的技術上,也有在發展類似方法,將使用者注意到的物件以高解析度呈現,周圍以低解析度呈現,來提高效能。台灣有致力於此項技術的解決方案,提供微小化嵌入式視線追蹤模組,可整合在VR上。