眼动分析与可视化是研究眼球运动的过程及其与外界刺激(如图像、文本、视频等)之间关系的技术。通过跟踪眼球运动轨迹、注视点以及眼动参数(如凝视时间、扫视路径等),研究人员可以深入了解个体的注意力分配、认知过程、视觉行为等。眼动分析与可视化在心理学、神经科学、用户体验设计(UX)、广告、教育和医学等多个领域有广泛应用。
一、眼动分析的基本概念
眼动分析通过监测眼睛的运动轨迹、注视时间、扫视模式等,获取与视知觉和注意力相关的数据。常见的眼动参数包括:
1.注视点:眼睛停留在某一点的时间。当眼睛注视某个区域时,眼动仪会记录其位置与持续时间。
2.扫视:眼睛从一个注视点跳跃到另一个注视点的过程,通常是快速的眼球运动,表示视觉焦点的转移。
3.瞳孔大小:瞳孔的大小与人的注意力、情绪、认知负荷等状态有关。
4.凝视时间:眼睛注视一个点或区域的时间长度,可以反映个体对该区域的兴趣或关注程度。
二、眼动分析技术
眼动分析通常通过眼动追踪设备进行,常见的技术包括:
1.红外眼动仪:通过红外光源和反射原理,追踪眼球的运动,常用于实验室环境。
2.视频眼动追踪器:使用高帧率相机捕捉眼球的运动,生成眼动轨迹,通常用于精确测量眼球的移动。
3.头戴式眼动追踪器:通过佩戴设备实时跟踪眼球运动,适用于动态、移动环境下的眼动研究。
4.眼动传感器:一些移动设备,如智能手机或AR/VR头盔,已经集成了眼动追踪技术,用于更广泛的用户体验分析。
三、眼动数据分析方法
1.空间分析:分析眼睛在视觉场景中的注视分布,帮助了解个体的视觉关注区域。例如,在广告或网页设计中,分析用户视线集中在哪些区域,从而优化设计。
2.时间分析:通过分析注视时间和扫视频率,评估个体对某些刺激的兴趣或认知负担。例如,长时间注视某一对象可能表示较高的兴趣或认知需求。
3.路径分析:分析眼睛的扫视路径,理解个体如何浏览信息或探索环境。通过绘制眼动轨迹图,可以帮助揭示视觉搜索的过程。
四、眼动数据的可视化
眼动数据的可视化是将眼动轨迹、注视点、扫视模式等信息以图形化的方式呈现,帮助研究人员更直观地理解个体的视觉行为。常见的眼动数据可视化方法包括:
1.热图:热图通过颜色强度表示不同区域的注视密集程度,常用来展示观众在观看网页、广告或图像时注视的重点区域。热图的颜色通常从蓝色到红色变化,表示从低注视密度到高注视密度的过渡。
2.注视点图:显示眼睛在整个任务过程中注视过的点,通常用于展示注视分布。每个点的大小或颜色可以表示注视的持续时间。
3.眼动轨迹图:展示眼睛从一个注视点到另一个注视点的移动轨迹,帮助分析视觉搜索过程。例如,在查看一个广告时,眼动轨迹图可以显示用户从广告的一部分转移到另一部分的过程。
4.扫视图:扫视图展示眼睛的快速跳跃轨迹,帮助了解个体在视觉任务中如何进行信息扫描。
聚焦时间图:展示某一特定区域或元素的注视时间,帮助分析哪些区域是观众最关注的。
