ZpĤsoby sledování pohybu zraku Mgr. Jeroným Klimeš DIMAR s.r.o. 200
Mechanické metody PĜesné monitorování zraku se objevilo po válce, kdy se pokusné osobČ na rohovku oka nalepilo malé zrcátko, na které se zamČĜil paprsek infraþerveného svČtla. Odraz tohoto zrcátka dopadal na fotografickou desku, kde vykreslil dráhu zraku po obrázku. Tato metoda je velmi pĜesná, ale je nepĜíjemná pro testované osoby, i když místo zrcátka se použijí kontaktní þoþky.
Obrázek a rĤzné prĤbČhy zraku podle úkolu Yarbus (ca. 967) dal testovaným osobám si prohlédnout obrázek a zkoumal, jak se mČní dráha zraku v závislosti na úkolu, který tyto osoby dostaly: ) Volné pozorování,
2) odhadnout bohatost osob na obrázku, 3) odhadnout stáĜí osob, 4) odhadnout pĜedchozí þinnost, 5) zapamatovat si obleþení, 6) zapamatovat si pozici, 7) odhadnout dobu od poslední návštČvy.
Elektrostatické metody NovČjší metody využívají k monitorování pohybu zraku elektrod, které mČĜí kroužící elektrický potenciál kĤže pĜi pohybech oþí. Tyto kamery jsou velmi snadno aplikovatelné, ale používají se pouze v oblastech, kde není vyžadována velká pĜesnost – napĜíklad k ovládání vozíkĤ pro postižené a ke komunikaci s ochrnutými.
Elektrodová oþní kamera u projektu EagleEyes pro postižené
Obrázek – Slabikovací dialog pro postižené Legenda: Nereagování bČhem urþitého þasu znamená NE, posun zraku do stran znamená ANO.
2
Metody založené na videu Mezi pĜesné, ale zároveĖ velmi nákladné zpĤsoby patĜí oþní kamery založené na monitorování pohybu panenky a odlesku od rohovky, který je pojmenován po geniálním þeském vČdci Janu Evangelistovi Purkyni. Tyto systémy se rovnČž používají v marketingovém výzkumu.
Oko v infraþerveném svČtle Legenda: StĜed panenky a odraz infraþervené lampy na rohovce oka pĜedstavují dvČ souĜadnice, které u zdravého jedince jednoznaþnČ definují polohu a natoþení oka.
Princip monitorování zraku Oþní kamery vycházejí z dvou základních faktĤ: ) Oko vidí ostĜe pouze malou oblast 2) Oko vnímá pouze tehdy, když fixuje objekt, ale ne pĜi rychlých pĜesunech Ostrost vidČní Oko vnímá ostĜe pouze na ve velmi malé plošce sítnice, která má tvar malé prohlubnČ, odtud i latinský název: fovea = jáma. Okolí monitoruje periferní vidČní, které je však mnohem ménČ ostré a hĤĜe rozlišuje barvy, za však lépe vidí za šera a tmy a lépe reaguje na rychlý pohyb. Hlavním úkolem periferního vidČní je výbČr vizuálnČ zajímavých, dĤležitých þi pohybujících se objektĤ, na které se v nejbližším okamžiku skokem pĜesune fixace zraku. 0
5 stupĖĤ
Foveal Fovealní Parafovealní Parafovea
Periferní vidČní Periphera
3
Oblast ostrého vidČní Legenda: Lidské oko vidí nejostĜeji asi pouze v úhlu 2 stupĖĤ, což je velikost dvacetikoruny na vzdálenost natažené paže. Periferní vidČní reaguje na události v okolí a jeho ostrost je o 5 – 50 % horší než u foveálního. Fixaþní body a sakády Pohyb oka je z þásti Ĝízen ze stĜedního mozku, a protože neprochází pĜes mozkovou kĤru, není plnČ Ĝízen vČdomím þlovČka. Tento pohyb oka dá rozdČlit na nČkolik základních druhĤ (sledování, tĜes, kroužení, posun, fixace a sakády), z nichž nejdĤležitČjší jsou fixace a sakády.
katse
Gaze
Ukázka fixací a sakád pĜi þtení a pĜi interakci þlovČk poþítaþ. Legenda: PĜi þtení se zrak nepohybuje plynule, ale skáþe. Zde navíc analýza signálĤ oþní kamery svČdþí o tom, že þtenáĜ má problémy s pochopením urþitého slova, poþítaþ mu tedy bleskovČ nabídl jeho pĜeklad. Když pozorujete oþi þlovČka pĜi þtení uvidíte, že jeho oþi se nepohybují po Ĝádce plynule, ale skákají asi 2 – 4 slovech. TČmto zastavením se Ĝíká fixace a skokĤm sakády. Fixace jsou tedy pĜibližnČ definovány jako zastávky zraku delší než 0, s. Slovo sakáda pochází ze staré francouzštiny, kde oznaþovalo švihnutí plachty, a pĜenesenČ vystihuje i velmi rychlé skoky oka (~0,05 s), kdy se ostré vidČní oka pĜesouvá na nový cíl. V této dobČ je jaksi vypnuto zrakové vnímání. Sakády tedy pĜenáší fixaþní body z jednoho místa na druhé podle cíle, který si vyhlédl mozek pomocí periferního vidČní.
4
Fixace a sakády na pozadí francouzského parku Legenda: Záznam necelých tĜí sekund ukazuje fixace pomocí þervených koleþek. ýím delší fixace, tím vČtší koleþko. Spojnice pĜedstavují sakády, které trvají kolem 0,02 s. BČhem fixace se v periferním vidČní výbírá nový cíl sakády.
Fixace a sakády na pĜi prohlížení obrázku s odfiltrovanými rušivými signály
5
Využití oþní kamery Oþní kameru využívá Ĝada výzkumných a pomáhajících oborĤ. Mezi základní oblasti patĜí psychologie, lékaĜství, poþítaþové obory (interakce þlovČk - poþítaþ, ovládání poþítaþe zrakem, umČlá inteligence, virtuální realita atd.) a samozĜejmČ i marketing.
Vyšlo ve Strategii 9/200 (26.2.200) (www.istrategie.cz) Poþet znakĤ: 3752
6
