Айтрекинг в психологической науке и практике

Работы проводились в Центре экспериментальной психологии МГППУ (айтрекер SMI HiSpeed) и в лаборатории физиологии зрения Института физиологии им. И. П. Павлова РАН (айтрекер SMI RED). В качестве стимульных изображений использовались: плоскостные, растровые изображения, стереограммы в плоскостном и трехмерном вариантах наблюдения. Испытуемым был один из авторов настоящей работы. При написании изобретений использовалась информация: числовых массивов значений Х-, Y-координат направления взора правого и левого глаз и построение гистограмм разности. Проводилась регистрация траектории движения глаз, визуализация текущих значений координат. Обработка информации: методы нелинейной динамики с построением гистограмм разности Х-, Y-координат. Траектории движения глаз на стимульных изображениях позволяют визуализировать наблюдаемые эффекты восприятия глубины. Оперативные результаты величины Х-, Y-координат непосредственно демонстрируют возникновение горизонтальной и вертикальной диспаратности.

Результаты исследований

Первое направление – непосредственное доказательство способности восприятия глубины и объема, патент № 2530660 (Антипов, Жегалло, 2014а).

При восприятии объема фокусировка глаз происходит далее плоскости расположения стимульных плоскостных изображений. Непосредственно на плоскости монитора фиксируется разность Х-, Y координат: X=Х^Ra—Х^Le/=0, У=У^Ra—У^Le/=0. На рисунке 1 показаны гистограммы разности: на верхнем рисунке по Y-координатам, на нижнем – по Х-координатам. По горизонтальной шкале откладывается величина разности координат на экране монитора, пересчитанная в сантиметрах (т. е. диспаратность). На вертикальной – вероятности значений разности координат за время регистрации.

На рисунке 2 приводятся построенные текущие записи разности координат. Отрицательные значения показаний гистограмм разности (рисунок 1) и текущих значений разности координат (рисунок 2) показывают, что плоскости наблюдаемых эффектов глубины изображений располагаются далее плоскости монитора компьютера ай-трекера. Особо отметим выбросы амплитуды показаний рисунке 2. Не анализируя причин возникновения, отметим, что их продолжительность не превышала 40 мс. Как правило, они попадают под условия, когда разность ДХ приближается к значению межзрачкового расстояния испытуемого. Они отмечены стрелками на рисунке 1. Анализ показывает, что при таких условиях кратковременно фиксируются протяженное восприятие эффектов возникновения глубины.

Рис. 1. Контуры гистограмм разности

Рис. 2. Текущие значения разности по X и Y-координатам Х и Y-координат

Допустим, что операторы или летчики на экранах своих мониторов наблюдают эффекты глубины, тогда возникают проблемы с оперативностью принятия решения.

Возникновение стационарных и нестационарных условий восприятия глубины плоскостного изображения представлено и в патенте № 2532401 (Антипов, Жегалло, 20146). В материалах изобретения приводятся спектрограммы условий восприятия плоскостного изображения. Показано, что среднее время фиксации правого глаза превышает показания для левого глаза почти в два раза.

Доказательство величины наблюдения глубины и объема, сопоставимой с уровнем восприятия растровых 3D-изображений, стереоглубины стереограмм в условиях фузии описано в содержании патента № 2538452 (Антипов, Жегалло, 2015). В пунтке 1 формулы анализируется гистограмма разности при восприятии глубины растрового 3D-изображения (рисунок 3). Далее она сопоставляется с гистограммой разности при восприятии глубины феномена плоскостного изображения (рисунок 4).

Рис. 3. Гистограмма разности восприятия растрового изображения

Рис. 4. Гистограмма разности восприятия 2D изображения

На рисунках 3 и 4 видно: сдвиг максимума контура гистограмм разности в область отрицательных значений, ширина контура изображений показывает общие закономерности наблюдения глубины плоскостного и растрового изображений.

В пункте 2 формулы показано, что контур гистограммы разности плоскостного восприятия стереограммы сопоставим с контуром гистограммы разности восприятия стереоглубины стереограммы (рисунок 5).

На рисунке 5 по горизонтальной шкале откладываются показания, получаемые непосредственно из значений числовых массивов.

Рис. 5. Контуры гистограмм разности при восприятии стереограммы: плоскостное восприятие (I) трехмерное восприятия (II)

Контур гистограммы при восприятии стереоскопической глубины (II) формируется величиной диспаратности построения стереограммы. Сравнение контуров гистограмм показывает, что ширина контура плоскостного восприятия (I), как минимум, не меньше второго контура. Иными словами, величина восприятия глубины плоскостного изображения сопоставима с глубиной восприятия стереоглубины стереограммы. Контур восприятия (I) позволяет пояснить эффекты восприятия рельефности, который выявлен нами по выборке приблизительно из 1000 чел.