31 октября2 комментария+1 | Нравится0

Заглянем в душу

Текст: Валерий Желудев

Технология Eye-tracking: о чем расскажут глаза?

Говорят, что глаза – зеркало души. Если это и так, то человечество сделало еще один шаг, чтобы заглянуть в него глубже. Еще в XIX веке люди задались вопросом о связи зрительного восприятия информации и деятельностью мозга, чтобы лучше понять природу осмысления увиденной информации, процесса чтения и, в конечном итоге, установить связь между зрением человека и его сознанием. Именно этот период считается отправной точкой технологии eye-tracking.

Под этой технологией понимают процесс слежения за положением глазных зрачков относительно представленного изображения, текста или другого предмета. Целью использования технологии являются различные исследования в области психофизиологии, лингвистики, медицины, психологии и прочих сферах науки, техники и даже спорта. Начало новой технологии было положено французским офтальмологом Луи Жавалем, установившим, что при чтении текста глаза движутся не равномерно, а рывками, периодически совершая кратковременные паузы и возвраты к прочитанному.

Результат работы системы айтрекинга – это запись таких кратковременных пауз и направлений перемещения взгляда. Первым устройством для айтрекинга считается изобретение Эдмунда Хью, представлявшее собой нечто вроде контактной линзы с отверстием для зрачка с соединенной с ней алюминиевой указкой, двигающейся синхронно с глазным яблоком. Дальнейшее развитие технология айтрекинга получила в середине XX века с изобретением Ги Томасом Бушвеллом бесконтактного устройства слежения за взглядом. Изобретение представляло собой лампу, свет от которой падал на глазные яблоки и светочувствительную пленку, принимавшую отраженный свет. Большой вклад в становление теории и практики айтрекинга внес русский ученый Альфред Ярбус, показавший связь между мотивацией испытуемого и его фиксациях взгляда при просмотре изображений.

Серия проведенных экспериментов позволила четко проследить, какие элементы изображений и текста привлекают больше внимания, в какой последовательности и как часто это происходит. И хотя идея не нова, широкое распространение она получила лишь в конце XX века благодаря развитию электроники. Более того, в наши дни идея отслеживания взгляда получила неожиданное коммерческое применение.

Что же представляет собой eye-tracker в современном понимании?

Все айтрекеры можно разделить на три группы по принципу взаимодействия с глазом: контактные, бесконтактные и использующие электрические потенциалы глазного яблока. Контактные, как нетрудно догадаться, являются самыми древними и не слишком удобными в использовании. Айтрекинг, основанный на измерении электрических потенциалов, является высокоточным, но в этом случае требуется крепление специальных регистрирующих электродов в области вокруг глаз, а также учет перемещений головы в пространстве. Самым популярным методом проведения айтрекинга на сегодняшний день является бесконтактный. Устройства, построенные по такому принципу, включают в себя инфракрасный осветитель, набор видеокамер, фиксирующих отраженное от глаз излучение, и программное обеспечение для ПК. Улавливать отраженные блики возможно благодаря высокой контрастности зрачка и радужной оболочки глаза.

На самом деле мы видим гораздо больше, чем просто точку, которую регистрируют камеры, поскольку глаза обладают широким углом обзора. Это действительно так, однако следует различать центральное зрение и периферическое. Внимание сосредоточено именно в направлении центрального зрения, остальная же область выглядит расфокусированной. Опытным путем было установлено, что фиксации взгляда на определенных точках имеют продолжительность 100-300 мс, а для их регистрации требуется высокая скорость считывания и обработки координат. В современных системах слежения за взглядом частота считывания сенсоров достигает порядка 1000 кадров в секунду. Кроме направления взгляда айтрекер записывает массу другой полезной для дальнейшего анализа информации. Прибор регистрирует длительность, частоту, последовательность взглядов и ведет обычную видеосъемку всего процесса. Для полноты картины часто полезно учесть и такие факторы, как личность человека и вид информации, которая ему предоставлялась в ходе теста.

С помощью технологии слежения за глазами строятся тренажеры различных транспортных средств, исследуются когнитивные процессы и проводятся медицинские исследования. Блестящим примером полезного применения системы айтрекинга является возможность общения с ее помощью полностью парализованных людей, подвижными у которых остались лишь глаза. Такие айтрекеры позволяют управлять компьютером лишь с помощью глаз - движение зрачков перемещает курсор мыши, моргание реализует клик. Таким образом, инвалиды могут очень широко использовать компьютер с помощью айтрекеров.

Lexus планирует внедрить систему слежения за глазами водителя в новых поколениях своих автомобилей для помощи в процессе вождения. Выйдя из научных лабораторий, технология еye-tracking попала в поле зрения маркетологов. Для нее быстро нашли множество применений в сфере рекламы, веб-дизайна и коммуникаций. С помощью айтрекинга тестируется реакция публики на новые продукты перед их выходом, анализируется удобство использования той или иной вещью, исследуется восприятие рекламных плакатов, упаковок, роликов и текстов. Отдельно стоит выделить область веб-юзабилити – удобство навигации и восприятия веб-страниц. В ней айтрекинг проявляет особую полезность и важность, помогая обнаружить наиболее посещаемые и интересные места сайта, а также его мертвые зоны, на которые пользователь почти не обращает внимания. Такая система поможет определиться с конечным дизайном страницы и выбором того или иного решения. Система слежения на выходе выдаёт следующие данные: видеозапись сеанса тестирования, карту последовательности взглядов, тепловую карту или карту интереса и различные сводные таблицы, удобные для дальнейшего анализа.

Результаты айтрекинга дают более полное представление о том, что пользователь делает на веб-странице и как он это делает, где ищет интересующие его ссылки и на какие элементы страницы заостряет внимание. Все это затем учитывается разработчиками для создания более удобных, эффективных и информативных веб-страниц и интерфейсов. В большинстве своем системы отслеживания взгляда очень точны, сложны и дороги, однако есть бюджетные варианты и даже любительские open-source проекты. Более того, при наличии определенных навыков и знаний электроники, можно изготовить очень простую систему айтрекинга в домашних условиях. Для этого потребуется обычная веб-камера, набор инфракрасных светодиодов, прозрачные пластиковые очки и специальный бесплатный софт для обработки изображения с камеры. Точность такой самоделки конечно невысока, но для некоторых задач может оказаться достаточной. Ученые также ведут работы по внедрению айтрекинга в мобильные телефоны для управления ими, но пока успехи в этой области довольно скромны.

Одним из самых зрелищных примеров применения айтрекинга являются компьютерные игры. В таких системах, как и в случае разработок для инвалидов, курсор мыши привязывается к координатам взгляда. На вид такой трекер ничем не отличается от других – компьютер, камеры, подсветка и человек. Особенно эффектно все это выглядит в различных шутерах – наводить прицел на врагов глазами получается гораздо быстрее, чем передвигая мышь! Однако для выстрелов все же придется использовать клавиатуру или мышь. Современные устройства для айтрекинга достаточно точны, чтобы успешно прицеливаться в таких играх, как, например, Counter Strike.

Особо продвинутые системы айтрекинга стоят порядка нескольких десятков тысяч евро и требуют квалифицированного персонала для настройки и обслуживания. Разумеется, такие цены не по карману большинству желающих провести серию айтрекинг-тестов, и за подобного рода услугами приходится обращаться в специализированные компании. Они составят программу тестирования, подберут людей из желаемой целевой аудитории и предоставят полный отчет о проделанной работе. Грамотно проведенный анализ поможет в лучшую сторону изменить восприятие информации пользователями: выявить зоны повышенного внимания и понять, правильно ли они определены, найти невидимые зоны и оценить важность информации, попавшей в них, оценить удобство и доступность интерфейса (меню, кнопки, ссылки, картинки, банеры и т.д.), выяснить, как сильно и как часто привлекают внимание те или иные элементы сайта. Затраты на такое тестирование на этапе макета сайта выглядят оправданными и позволяют избежать незапланированных расходов на переработку дизайна в дальнейшем.

Несмотря на очевидные преимущества айтрекинга, существует ряд сложностей и тонкостей, мешающих как его внедрению, так и анализу результатов. Маркетинговые eye-tracking исследования в среднем обходятся дороже, чем опросы, анкетирование, фокус-группы или отслеживания курсора мыши. Кроме того, айтрекинг не дает ответа на вопрос «Почему человек уделяет внимание одним деталям, но упускает из виду другие?». Сама система не делает никаких выводов из результатов тестирования, весь анализ полученной информации ложится на живых людей и в итоге не исключается субъективный фактор.

Одной из главных трудностей задачи слежения за взглядом является банальная человеческая подвижность, моргание, рассредотачивание внимания, а также посторонние источники инфракрасного излучения, которые могут внести существенные помехи. В итоге приходится идти на компромисс между точностью и стоимостью, либо вовсе отказываться от применения в пользу более простых и дешевых методов.

Ну и, конечно, не остается никаких сомнений в том, что скоро мы увидим новые способы применения системы - например, в бесконтактном управлении различными механизмами и производственными процессами, в образовании, в привычных уличных терминалах, 3D-экранах, автомобилях, бытовой технике...

Quake 3 под управлением айтрекера

Counter Strike под управлением айтрекера

Фото: Fotobank.ru/Getty Images