眼动仪的应用研究
第一届欧洲眼动大会是1981年在德国伯恩召开，规模虽然非常小，但它却标志着眼动研究的繁荣时期即将到来。第十三届欧洲眼动大会于2005年8月在瑞士伯尔尼召开，它的规模和范围早已超出了欧洲。已成为各国眼动研究专家交流学术思想，加强合作的重要平台。眼动的心理学研究是一个方兴未艾的领域，它已成为当代心理学研究的一种有用范型。
随着眼动仪向智能化，系列化，便携化方向的发展，其理论研究以及在心理学众多分支领域中的应用得以迅速发展，以下就部分眼动理论研究及应用领域作一简单介绍。
眼动与视觉信息加工的心理机制研究
它是心理学基础研究的主要课题。该领域中的基本理论主要是关于视觉信息加工与眼动的关系理论，特别是眼跳与注意的关系模型。Godijn和Theeuwes提出了"竞争-整合模型"(The Competitive Integration Model)以解释外源性眼跳(excogenous saccades)与内源性眼跳(endogenous saccades)之间的竞争。该模型认为眼跳过程发生在一个共同的眼跳地图上，这个眼跳地图是动态的，可变的，心理性的。它是整合了来自不同方面信息(如内源和外源性)的结果。心理学家都承认注意与眼动的内在关系。注意是信息加工过程中普遍存在的心理机制，因此通过眼动过程了解注意的状态及其方向，可以为揭示信息加工的内部机制提供独特而有效的途径。
阅读的眼动研究
心理学家对阅读的眼动研究可以追溯到19世纪，较著名的书有1897年Quantz的《阅读心理学中的问题》，1906年Dearborn的《阅读心理学》和1908年Huey的《阅读心理学和教育学》。随着认知心理学的兴起，心理学家开始重视眼动与知觉及其认知之间的关系。在阅读的研究中，心理学家利用眼动参数来反映认知加工的过程。
图画观看视觉搜索和模式识别的眼动研究
图画观看是一个不断搜索的过程，重要信息也直观。人们往往能获得离中央窝更远距离上的信息。上世纪30年代Buswell对图画观看进行了系统研究，得出两种知觉模型:第一是一般查询模式(general survey)，另一种是持续时间较长的注视。Yarbus(1967)以眼动为指标对图画观看进行了较广泛的系统研究。Noton stark(1971)提出了一种视觉模式的知觉理论假设，并有证据支持。
模式识别是认知心理学在知觉领域中研究的重要课题之一。Gould等(1965)考察了搜索数字的眼动模式，Williams(1966)在实验中发现，当只告诉被试要找的数字信息时，被试往往不表现出明显的选择性注视，当给出颜色，大小和形状三种信息的一种时，颜色信息使被试表现出明显的选择性注视。我国心理学家韩玉昌(1997)考察了被试在观察不同形状和颜色图形时眼睛运动的顺序性问题(时间和空间序列问题)，得出许多实验结果。
眼动分析法在广告心理学研究中的应用
广告作为一种信息传递方式，其目的在于推销商品。广告心理学是将心理学的基本原理用于广告设计，通过对消费者的心理过程和特点的研究，设计出最能激起消费者购买欲的广告。人们通过测量多种心理效应来判断广告在消费者群体中产生的效果。测定广告心理效应的方法有:广告媒体的认知测量，广告媒体的记忆测量，视向心理测量和意见测量等。其中视向心理测量是广告心理学研究的重要内容，其测量中经常使用的仪器就是眼动仪。眼动仪可以将顾客注视广告时的眼动轨迹记录下来，通过分析记录的数据，可以清楚地了解顾客注视广告时的先后顺序，对画面的某一部分(分析结果时可以划分兴趣区间)的注视时间，注视次数，眼跳距离，瞳孔直径(面积)变化等。并以此来分析广告观看者的心理活动，这有助于广告商了解到广告受众是否按广告制作人的意图去注视广告，是否漏看了广告主(出资人)最为关注的诸如公司名称，商品名称及与众不同的特点，品牌标记等重要信息。通过眼动分析可以为广告设计者对广告布局(重要信息的位置)，插图和文案进行合理的安排提供有用的依据，也为评价广告设计效果提供了客观指标。
动机与态度的研究
在相同情境下，记录被试的眼动信息，可以探测到被试对信息的选择取向，从而研究不同个体在相同情境下的动机与态度取向。比如对不同商品的注视时间等可以反映被试的兴趣志向和消费动机。
发展心理学研究
通过记录不同年龄的儿童青少年在各种不同条件下的眼动信息，可以探测其信息加工能力，学习能力的发展水平。如果将眼动分析应用于学科问题解决的研究，则可以探究比较不同学生在解决各种问题时对外部信息的提取并由此推断其表征问题的过程和机制。
眼动仪在可用性测试中的应用 在可用性测试中为何要使用眼动仪？ 由于传统的可用性评估在实际应用中，尤其在进行用户界面评估时，存在很多局限性，如很多测试方法都是建立在主试与被试的交互上，主试的言语、行为、表情甚至期望都会对被试及其活动产生影响。当存在多位主试时，就更难排除主试的影响。测试结果的客观性不高。因此，多年以来，在进行可用性评估时，眼动仪是常用的辅助工具之一。 眼动仪在可用测试过程中常用的参数 当前的眼动仪多是运用红外线捕捉角膜和视网膜的反射原理，来记录用户的眼动轨迹、注视次数、注视时间等数据。从近年来发表的研究报告和资料种可分析出，利用眼动仪进行可用性测试常用的资料或参数包括： （1）总注视次数（频率）：数被认为是与搜索绩效相联系的指标。注视次数越多，表明低绩效的搜索，可能源于显示元素的糟糕的布局。但也应该考虑注视次数和任务时间的关系（如：任务时间越长需要的注视次数也越多)。 （2）平均注视驻留时间：反映的是提取信息的难易程度。持续时间越长往往意味着被测试人员从显示区域获取信息越困难。 （3）注视点序列：注视点在兴趣区之间的转换，能够度量用户界面布局的合理性。 （4）第一次到达目标兴趣区的时间：在显示区域搜索特定的目标时，第一次到达目标区域的时间。也是用户界面布局合理性度量的一个重要指标。 （5）每个感兴趣区域的凝视比率（时间比）：被试眼睛注视特定显示元素(设计者感兴趣区域) 的时间比例。在此应该分清被试在显示元素上的凝视频次和凝视的时间,驻留时间反映信息提取的难度,频次反映显示区域的重要性。 （6）每个感兴趣区域注视点数：此指标与凝视比率密切相联系，可以用来研究不同任务驻留时间下注视点数量。特定显示元素（感兴趣区域）的注视点数量反映元素的重要性,越重要的元素则有更多频次的注视。 眼动仪在可用性测试中的实际应用 讲完了理论知识，我列举三个我参与过或实验室同学主导的实验，让大家对眼动仪有个具象的认识。 实验一：客户管理软件的导航可用性评估 测试目的：通过眼动仪对两个不同版本的客户管理软件的导航可用性进行评估。 测试任务：在旧版设定页面上找到“产品组排序”功能；在新版找到“管理产品序列”功能。测试方法：在视觉评价的实验室研究中，要求被试分别观看两张不同的版本的同一页面，图片呈现10s，眼动仪(ASL EYE TRACKER 6000眼动仪，采样频率120 Hz)记录他们观看图片时眼睛的注视点、注视频率、注视时间，完成时间等指标，以考察观看者对哪一版本的导航更符合用户的习惯和时间短，，并在看完图片之后再填一份对两个版本的喜好度评价问卷（被试按5点量表对它们进行喜好度评价，1表示最喜欢，5表示最不喜欢，2、3、4介于中间）。参与测试的人数为10人。 （1）眼动注视点轨迹分析 经过对测试用户眼动轨迹的分析，可以明显发现测试用户在使用两个版本在眼动注视轨迹区别：用户在使用旧版系统时，眼动的轨迹比较杂乱，测试用户的眼动轨迹区别明显；用户在使用新版系统时，眼动轨迹比较有规律的，测试用户的眼动轨迹呈现相似性。 （2）眼动注视时间分 10名测试用户的注视时间统计见表1，可以明显发现两个版本在眼动注视时间区别：用户在使用旧版的系统时，注视的时间比较长，两个版本在瞳孔直径的变化比较大（主要测试时间较长，眼睛疲劳造成瞳孔变小）。通过注视时间和方案评价等级的对比分析（图5），可以得
眼动仪操作流程 实验项目: 实验项目编号: 实验数据编号: 处理实验数据编号: 操作人: 日期： 1 填写大型仪器使用记录本，填写被试信息表。 □ 2 编制实验程序（EB（需发布成.exe文件）, 心理物理包，Eyelink包or 其他） □ 3 打开被试机，准备实验程序（如果用EB或E-Prime的话，插上加密狗） □ 4 调节显示器与被试眼睛垂直，显示器1/4（距上边界）处眼睛平行，距离80cm（默 □认，可根据需要调节） 5 调节眼动仪的镜头朝向（单眼35mm:水平，双眼25mm:夹角），眼动仪镜头到被 □试眼睛的距离（40-70cm, 推荐50-55cm） 6 让被试做练习，使其知道实验开始后做何反应（练习使被试者的学习效应达到饱 □合） 7 取下镜头上盖子，打开眼动仪电源线插板开关 □ 8 打开眼动仪主机，将自动进行Eyelink系统（若步骤7、8相反，则在命令行输入 □“t”，回车）。 9 配置Eyelink系统参数。 □ 10 运行实验程序，按“Enter”进入Camera Setup，调整眼动仪使人脸显示在Camera □Setup窗口正中，鼻尖与窗口中线重合。 11 进行Calibration（按“C”，“Enter”），Validation(按“V”，“Enter”) □ 12 如果Validation的结果显示"Good"，按“Accept”，接受Validation的结果。按 □“O”开始实验 13 监视主试机，以防被试在实验过程中出现问题 □ 14 实验结束后，等待实验数据从主试机传输到被试机 □ 15 退出Eyelink系统（按Ctrl+Alt+Q），关闭主机（直接安关机按钮） □ 16 关闭眼动仪电源，盖上镜头盖子。 □ 17 根据需要与被试交流，记录被试的反馈，送走被试。 18 在被试机上用DataViewer分析数据，根据需要可以Report眼动数据到Excel □ 19 最后清理实验台，将加密狗及其他实验用品放到原来的地方 □
（2）动机与态度的研究 在相同情境下，记录被试的眼动信息，可以探测到被试对信息的选择取向，从而研究不同个体在相同情境下的动机与态度取向。 （5）消费心理学的研究 利用眼动研究可以精细地研究不同产品、产品包装、产品陈列方式等引起消费者的关注程度，以及广告设计策略等。 （9）病理心理学的研究 不难假设，面对同样的视觉图景，具有病理心理特征的观察者，与正常状态下的观察者相比，必然具有不同的眼动模式。所以，可以采用眼动技术进行病理心理学的研究和制订更为可靠的病理心理筛选的眼动标准。 CNET使用眼动追踪技术测验了32个网络使用者对于网站上广告的尺寸、位置和类型的反应，考察了他们的首次注视点、注视时间并让被试选出喜爱的广告，结果发现，人们喜欢摩天大楼图片广告胜过旗帜广告、大广告胜过小广告、生动的互动性的广告胜过静态的广告，因此说更大更生动的广告效果更好。不过SandraMarshall认为网络读者习惯于避开网上的旗帜广告，即使这些广告越来越大，越来越生动。（眼动技术在广告研究中的应用） 我们通过追踪眼动,可以评估人类的心理和行为,得到人类内心潜在意识的客观结果。从眼动追踪中我们能得到消费者对产品包装或产品货架摆放的第一注视点、注视点的分布、注视时间、注视的顺序等,从而可以对消费者行为进行深入的了解。（眼动理论在儿童食品包装图形中的运用） 因此，由实验中的注视时间、注视点次数和平均瞳孔面积数据可知，无时间限制条件下，在浏览观看课件的过程中，图像比表格更能吸引学生的注意，彩色大图像比黑白小图像更能吸引学生的注意，精简的文本在左上区域比右上区域更能吸引学生的注意。与此同时，在有时间限制的条件下，同位于右侧的黑白表格比彩色表格更能吸引学生的注意；而在有无时间限制的条件下，其他特征的表格之间都不存在明显差异。（基于眼动研究的多媒体课件组织与管理） 通过以上研究结果分析与讨论,本研究可以得到如下结论: (1) 3寸生活照比1寸标准照更能吸引人的注意; (2)照片在左上位置比右上位置更能吸引人的注意; (3)在时间压力的条件下,
眼动仪的原理和 眼动实验法的发展历程 早在19世纪就有人通过考察人的眼球运动来研究人的心理活动，通过分析记录到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活动的关系。眼动仪的问世为心理学家利用眼动技术(eye movement technique)探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制，观察其与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系，提供了新的有效工具。眼动技术先后经历了观察法，后像法，机械记录法，光学记录法，影像记录法等多种方法的演变。眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。20世纪60年代以来，随着摄像技术，红外技术(infrared technique)和微电子技术的飞速发展，特别是计算机技术的运用，推动了高精度眼动仪的研发，极大地促进了眼动研究在国际心理学及相关学科中的应用。眼动心理学的研究已经成为当代心理学研究的一种有用范型。 眼睛是心灵的窗口，透过这个窗口我们可以探究人的许多心理活动的规律。人类的信息加工在很大程度上依赖于视觉，来自外界的信息约有80 %～90 %是通过人的眼睛获得的。因此对于"人是如何看事物" 的科学研究一直没有间断过。关于这一点，对于眼球运动( 以下称眼动) 的研究被认为是视觉信息加工研究中最有效的手段。 研究表明眼动的各种模式一直与人的心理变化相关联。近年来，一些精密地测量眼动规律的仪器(以下称眼动仪) 相继问世,为心理学的实验研究提供了新的有效的工具。这使心理实验的客观性，科学性又向前迈进了重要的一步. 眼动的早期研究有人认为可以一直追溯到古希腊。但是实际上真正使用仪器设备对眼动进行观察和实验则是从中世纪才开始的。 一．眼动研究的历史开端及早期发展 中世纪早期，生理心理学作为一门特殊的实验科学出现了。当时阿拉伯人改良了观察仪器，把数学和实验光学同解剖学结合起来，发展了视觉理论。例如，他们把视知觉理论运用于视错觉的分析；对动物进行详细的眼睛解剖学的研究，以确定各种光折射中眼睛里介质的特性，把这些结果与从眼动的观察中获得的结果进行比较。许多视觉实验方法和实验仪器也被迅速用于心理学研究。如"速示"：呈现色轮和视觉后象实验。这一时期最有代表性的著作是lbnal Hayt ham 的著作《Kitabal Manazir》这是第一部生理光学手册。该书详细描述了眼睛的结构和视觉系统的解剖特点，并提出了中心视觉和边缘视觉的理论。在眼动研究的历史开端，人类开始意识到眼运动的作用。由于受当时哲学思想的影响，有些研究还存在唯心主义的倾向，研究结果有许多臆测成分，客观性和科学性都受到限制。以上这些局限性到了十九世纪，很快就被新的方法所解决。 二．眼动实验方法的创新和发展 lbnal Hayt ham 发表著名的生理光学论文到19 世纪，关于眼动的研究一直沉寂了8～9 个世从纪。直到Charles Bell 和Johannes M ü这两位现代生理学的奠基人发表了一系列专论眼动的论ller 文才使这一领域重放异彩。这些
儿童阅读眼动研究统计分析 阅读眼动研究文献分布时间能在一定水准上呈现阅读眼动研究的发展 脉络。统计结果（表1）发现，我国“三大教育”领域阅读眼动研究文献在时间分布方面有以下特点：第一，数量少。在CNKI的“三大教育”学科领域，以“眼动”＋“阅读”为主题词检索，仅获得有效文献28篇，与相同领域主题词是“阅读”的28219条文献记录相比较，其总 量非常少。其中，检索结果，1986年前有效文献为0篇。1986年以来，年平均有效文献仅有1.1篇。文献篇目最多的年份是2009年，只有6篇。2011年次之，有5篇。第二，出现晚。“三大教育”领域阅读眼 动研究第一篇文献资料出现年份为1986年。而中文阅读眼动研究可以 追溯到1925年，国外对阅读的眼动研究则始于1879年2。第三，增长趋势明显。从表1可以看出2000年以前国内“三大教育”领域对阅读 眼动研究比较稀少，而2000至2009年十年间出现了19篇有效文献，2010至2011年，两年时间就出现了7篇有效文献。相对而言，近十年的文献数量呈上升的态势。“文献来源”既可以作为主要阵地，用来 展示阅读眼动研究的成果，便于同行对研究成果进行搜集，也可折射 阅读眼动研究是否进入“三大教育”前沿，成为一线教师熟悉的科研 方法。统计结果表明：在28篇阅读眼动研究有效文献中，公开发表的 论文有12篇，分别发表在11种公开期刊上，除《天津师范大学（社 会科学版）》上发表2篇外，其他期刊均只收录有1篇，这10个刊物 按刊出阅读眼动研究文献时间先后为《心理科学》、《教育教学论坛》、《教育科学研究》、《吉林教育科学（普教研究）》、《天津 市教科院学报》、《浙江师范大学学报（自然科学版）》、《心理发 展与教育》、《淮南师范学院学报》、《心理学探新》及《心理科学 通讯》。其中，进入学前教育、初等教育和中等教育类2000–2011年 版中文核心期刊的论文仅有1篇，刊于2001年07月的《教育科学研究》①。除去以上文献，另外16篇源于博士、硕士论文库及会议的文献，分别为博士论文3篇、硕士论文12篇以及会议文献1篇②。其中 来自华东师范大学博士论文3篇，硕士论文2篇。其他为辽宁师范大
眼动仪的应用研究 第一届欧洲眼动大会是1981年在德国伯恩召开，规模虽然非常小，但它却标志着眼动研究的繁荣时期即将到来。第十三届欧洲眼动大会于2005年8月在瑞士伯尔尼召开，它的规模和范围早已超出了欧洲。已成为各国眼动研究专家交流学术思想，加强合作的重要平台。眼动的心理学研究是一个方兴未艾的领域，它已成为当代心理学研究的一种有用范型。 随着眼动仪向智能化，系列化，便携化方向的发展，其理论研究以及在心理学众多分支领域中的应用得以迅速发展，以下就部分眼动理论研究及应用领域作一简单介绍。 眼动与视觉信息加工的心理机制研究 它是心理学基础研究的主要课题。该领域中的基本理论主要是关于视觉信息加工与眼动的关系理论，特别是眼跳与注意的关系模型。Godijn和Theeuwes提出了"竞争-整合模型"(The Competitive Integration Model)以解释外源性眼跳(excogenous saccades)与内源性眼跳(endogenous saccades)之间的竞争。该模型认为眼跳过程发生在一个共同的眼跳地图上，这个眼跳地图是动态的，可变的，心理性的。它是整合了来自不同方面信息(如内源和外源性)的结果。心理学家都承认注意与眼动的内在关系。注意是信息加工过程中普遍存在的心理机制，因此通过眼动过程了解注意的状态及其方向，可以为揭示信息加工的内部机制提供独特而有效的途径。 阅读的眼动研究 心理学家对阅读的眼动研究可以追溯到19世纪，较著名的书有1897年Quantz的《阅读心理学中的问题》，1906年Dearborn的《阅读心理学》和1908年Huey的《阅读心理学和教育学》。随着认知心理学的兴起，心理学家开始重视眼动与知觉及其认知之间的关系。在阅读的研究中，心理学家利用眼动参数来反映认知加工的过程。 图画观看视觉搜索和模式识别的眼动研究
揭开Tobii 眼动仪的神秘面纱 摘要 眼动仪是一种在教育以及心理学研究中常用的精密仪器，其工作原理经历 了从早期的直接观察法、机械记录法到目前角膜反射法的发展历程。在国内，使用较多的眼动仪主要来自加拿大SR公司、瑞典Tobii公司、美国应用科学实验室等。河南大学教育科学学院于2013年4月引进并安装了瑞典Tobii公司的T120系列眼动仪，本文首先回顾总结已有眼动研究方法和一些重要的眼动指标，介绍一下眼动仪的发展历程，重点阐述Tobii眼动仪的相关性能，以方便广大师生和研究者更好地学习和使用tobii眼动仪。 关键词：眼动仪，Tobii，眼动追踪 前言 眼睛是心灵的窗口，它是我们信息加工过程中最重要的信息输入系统。人类和很多数动物一样，都是通过视觉、听觉和嗅觉等方式来获取信息、认知事物。人类的信息八成以上是通过视觉获得。 为了看清楚某一个物体，我们的眼睛必须保持一定方位，才能使物体在视网膜上清晰成像，这种眼睛在某个物体上的停留被称为注视。当我们注意的目标发生转移时，我们的眼睛也将从一个注视点移动到另一个注视点，这种现象称为眼跳。通过研究眼睛的这些运动，研究者可以对人的认知活动规律加以探索。但是眼球运动速度是非常快的，典型的注视只持续0.1～0.5 s，而眼跳更是快到仅0.01～0.1 s的时间。为了准确记录人的眼球运动过程，心理学家以及其他有关专家一直致力于改进眼动记录技术并开发更为先进的眼动仪(Nielsen & Pernice, 2011)。 1.眼动研究方法 大脑—眼睛一致性假设是指人们所注视的和所想的通常是一件事。当然有时这个假设并不成立，比如你可能在注视红绿灯变化的过程中，却在思考接下来的午餐要吃什么；或者只是简单地注视图片上的一个元素，大脑却没有赋予这些元素含义。但是通常这个假设是成立的，特别是关注某一特定任务时。正是因为大脑—眼睛一致性假设的存在，我们就可以通过捕捉眼睛运动的情况，来了解哪些事情是我们所关注的，哪些事情是没有吸引我们注意的；更进一步地，可以
天津师范大学 本科毕业论文（设计）题目：中文阅读中信息提取时间的眼动研究 学院：教育学院 学生姓名：李佳桐 学号：04503029 专业：应用心理学 年级：2004级 完成日期：2008年5月10日 指导教师：闫国利
中文阅读中信息提取时间的眼动研究 摘要：本研究采用消失文本范式来研究中文阅读中需要多长时间提取足够信息进行正常阅读。研究共包括两个实验，实验二是在实验一的结果上进行进一步精确的研究。两个实验均采用单因素被试内实验设计。自变量为消失文本的延迟时间。因变量为句子的平均注视时间、平均眼跳距离、平均注视次数、总注视时间和阅读速度。结果发现：读者在中文阅读中一次注视最初的75ms即可获得足够的信息进行正常阅读。 关键词：消失文本双字词信息提取眼动中文阅读 Eye Movement Study on Information Acquisition Time in Chinese Reading Abstract : Disappearing text paradigm was used to investigate how early in a fixation reader were able to obtain sufficient information from the text to read. Two experiments were conducted in this study. Both the two experiments were a one factor within-subjects design. The independent variable was how long the fixated word was visible before it disappeared.The dependent variables were average fixation duration, average saccade length, average fixation count, total fixation duration and reading speed. The results were as follows: most of the information necessary for reading can be acquired within the initial 75ms during a fixation in Chinese reading. Key words: disappearing text; two-character words; information acquisition; eye movements; Chinese reading
眼动仪介绍 一、眼动仪及其记录技术 早在19世纪就有人通过考察人的眼球运动来研究人的心理活动，通过分析记录到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活动的关系。眼动仪的问世为心理学家利用眼动技术（eye m ovement technique）探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制，观察其与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系，提供了新的有效工具。眼动技术先后经历了观察法、后像法、机械记录法、光学记录法、影像记录法等多种方法的演变。眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点、注视时间和次数、眼跳距离、瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。20世纪60年代以来，随着摄像技术、红外技术（infrared technique）和微电子技术的飞速发展，特别是计算机技术的运用，推动了高精度眼动仪的研发，极大地促进了眼动研究在国际心理学及相关学科中的应用。眼动心理学的研究已经成为当代心理学研究的一种有用范型。 现代眼动仪的结构一般包括四个系统，即光学系统、瞳孔中心坐标提取系统、视景与瞳孔坐标迭加系统和图像与数据的记录分析系统。眼动有三种基本方式：注视（fixation）、眼跳（saccades）和追随运动（pursuit movement）。 眼动可以反映视觉信息的选择模式，对于揭示认知加工的心理机制具有重要意义，从近年来发表的研究报告看，利用眼动仪进行心理学研究常用的资料或参数主要包括：注视点轨迹图、眼动时间、眼跳方向（DIRECTION）的平均速度(AVERAGE VELOCITY)时间和距离（或称幅度AMPLITUDE）、瞳孔（PUPIL）大小（面积或直径，单位象素pixel）和眨眼（Blink）。 眼动的时空特征是视觉信息提取过程中的生理和行为表现，它与人的心理活动有着直接或间接的关系，这也是许多心理学家致力于眼动研究的原因所在。 二、眼动的心理学研究及其应用领域 第一届欧洲眼动大会是1981年在德国伯恩召开，规模虽然非常小，但它却标志着眼动
文章编号:100124918(2009)0420063267 中图分类号:B84211 文献标识码:A 词窗口条件下老年阅读者信息提取过程的眼动研究 3 吴 捷1 刘志方2 胡晏雯 2 (11天津师范大学老年心理研究所,天津 300074;21天津师范大学心理与行为研究院,天津 300074) 摘 要:本研究以眼动仪为工具,通过消失文本范式考察老年阅读者从视觉刺激中提取语义信息的必要呈现时间。实验一发现,老年阅读者阅读消失文本的视觉刺激必要呈现时间在120ms 以后。实验二在实验一的基础上,将消失时间设置为120ms 、140ms 、160ms 、180ms 和200ms 。研究结果发现,老年阅读者阅读消失文本的必要延迟时间是200ms ,结果支持眼动控制理论中认知控制模型。关键词:消失文本;眼动;老年人阅读;信息提取 3基金项目:教育部人文社会科学一般项目(07JAX LX 012),天津市高等学校人文社会科学研究项目(Z D200731).通讯作者:吴捷,天津师范大学老年心理研究所副所长.E 2mail :wujie @https://www.doczj.com/doc/1716333981.html, 1 引言 人们在注视过程中获取新信息,而这一过程主要依赖于加工系统以及待建构文本意义的心理表征 [1] 。历史上曾经出现过三种理论模型对阅读过程中的眼动控制进行了解释,它们分别是:最小控制模型、视觉控制模型以及认知控制模型。随着研究的深入,前两种理论模型逐步显示出各自的缺陷。认知控制模型以E 2Z 和SWIFT 模型[2] 为代表,并且得到了越来越多的实验结果的支持。E 2Z 读者模型和SWIFT 模型是解释阅读过程中的眼动活动的两个最著名的模型。这些模型认为,阅读过程中,眼睛注视的长短和眼跳活动是由诸如词频、句子的合理性和词的预测性等与人的认知活动相关的因素决定的。消失文本正是在支持认知控制模型的过程中发展起来的研究范式 [3,4] 。 国外学者使用消失文本范式发现大学生在最初的50～60毫秒即可获得正常阅读所需要的信息 [1] 。 闫国利等人[5] 以大学生为被试,采用以词为单位的消失文本范式,探讨了影响中文阅读眼动模式的控制因素,结果发现当读者所注视的双字词在80ms 后消失不会影响其正常阅读。但是,目前,还没有人对老年人在消失文本的阅读进行研究。与青年人相比,老年人由于感觉功能、加工速度、工作记忆等资源的缺乏,所以表现出在多种认知功能衰退。申继亮等人研究发现,在认知老化过程中存在“感觉功能 -加工速度-工作记忆”的层级关系 [6] 。Salthouse 和Park [7] 等也发现,工作记忆的大部分年龄差异都可以由加工速度来解释。归纳以往研究的结果,可以发现认知功能的衰退有着强大的生物性基础 [8] , 感觉功能最先随年龄增长衰退,继而加工速度衰退,最后是工作记忆的衰退。本论文的研究假设是,眼动特征在一定程度上反映了被试的认知操作特征。因为老年人认知老化现象的存在,所以在老年人的 的眼动特征上会反映出来。与青年人相比,老年人需要更多的时间来获得足够的信息进行正常阅读。 2 实验一 211 被试 被试为12名年龄在54到68之间的退休老年人,其中男性6名,女性6名。他们年龄为5815±4107岁,受教育年限为15108±1108年,其中接受过 高中或中专教育的有1人,接受过大专教育的7人,大本教育的4人。被试的视力或矫正视力正常,实验结束后可获得一定数量的报酬。212 实验材料 为避免句子本身的因素对被试的眼动行为造成 影响,请20名小学三年级学生对句子的难度进行5点评定,分值越高,难度越大。结果选取了分值在1～2的句子作为实验句,其平均值为1138(1代表非常简单,5代表非常难)。实验的正式材料为66个句子,平均每个实验条件下11个句子。每个句子均 3 6
揭开T o b i i眼动仪的 神秘面纱
揭开Tobii 眼动仪的神秘面纱 摘要 眼动仪是一种在教育以及心理学研究中常用的精密仪器，其工作原理经历了从早期的直接观察法、机械记录法到目前角膜反射法的发展历程。在国内，使用较多的眼动仪主要来自加拿大SR公司、瑞典Tobii公司、美国应用科学实验室等。河南大学教育科学学院于2013年4月引进并安装了瑞典Tobii公司的T120系列眼动仪，本文首先回顾总结已有眼动研究方法和一些重要的眼动指标，介绍一下眼动仪的发展历程，重点阐述Tobii眼动仪的相关性能，以方便广大师生和研究者更好地学习和使用tobii眼动仪。 关键词：眼动仪，Tobii，眼动追踪 前言 眼睛是心灵的窗口，它是我们信息加工过程中最重要的信息输入系统。人类和很多数动物一样，都是通过视觉、听觉和嗅觉等方式来获取信息、认知事物。人类的信息八成以上是通过视觉获得。 为了看清楚某一个物体，我们的眼睛必须保持一定方位，才能使物体在视网膜上清晰成像，这种眼睛在某个物体上的停留被称为注视。当我们注意的目标发生转移时，我们的眼睛也将从一个注视点移动到另一个注视点，这种现象称为眼跳。通过研究眼睛的这些运动，研究者可以对人的认知活动规律加以探索。但是眼球运动速度是非常快的，典型的注视只持续0.1～0.5 s，而眼跳更是快到仅0.01～0.1 s的时间。为了准确记录人的眼球运动过程，心理学家以及其他有关专家一直致力于改进眼动记录技术并开发更为先进的眼动仪(Nielsen & Pernice, 2011)。
1.眼动研究方法 大脑—眼睛一致性假设是指人们所注视的和所想的通常是一件事。当然有时这个假设并不成立，比如你可能在注视红绿灯变化的过程中，却在思考接下来的午餐要吃什么；或者只是简单地注视图片上的一个元素，大脑却没有赋予这些元素含义。但是通常这个假设是成立的，特别是关注某一特定任务时。正是因为大脑—眼睛一致性假设的存在，我们就可以通过捕捉眼睛运动的情况，来了解哪些事情是我们所关注的，哪些事情是没有吸引我们注意的；更进一步地，可以通过眼睛运动的轨迹来间接了解我们的思维过程。毫无疑问，眼动仪为我们了解人的思维活动提供了一条便捷而客观的途径。 人们很早就意识到眼睛和人的心理活动相关，在汉语中有很多语言表达反映了这一点，例如：“他气得目瞪口呆”“她目不转睛，认真听讲”“他眼珠滴溜溜乱转，似乎在打什么坏主意”，但真正使用仪器设备对眼球运动进行客观观察和实验则是近一百年来才开始的。 早期的眼动研究主要采用观察法和机械记录法等。其中观察法包括直接观察法(如主试站在被试后面，从镜子里观察被试的眼动)和后像法(利用闪光灯高亮度闪光产生的视觉后像对人的眼动加以研究)。机械记录法则通过把眼睛与记录测验装置用机械传动方法联结起来实现对眼动的记录。机械记录法包括头部支点杠杆法、气动方法、角膜吸附环状物法等多种形式。观察法简便易行，但结果不精确，只能对眼动进行比较粗略的研究。而机械记录法则装置复杂，使用起来十分麻烦，实验结果准确性也较低(韩玉昌，2000)。因此，研究者一直在寻找更有效、准确而又简便的测量方法。 2.重要的眼动指标
在全球范围内，不少厂家都能够独立生产出多种型号多种品牌的眼动仪。但就厂家的研发历史与产品的知名程度而言，作为从1966年开始研发生产眼动仪的公司，日本NAC图像技术有限公司拥有着50多年的眼动仪研发经验，其生产的产眼动仪品牌产品也早已遍布全球，获得了各大高校与科研单位的高度认可。 那么眼动仪是用于什么场景，我们一起来看看眼动仪的应用。 1、用户体验与交互研究（网页可用性、移动端可用性、软件可用性、视线交互、游戏可用性研究） 眼动追踪可提供能够揭示可用性问题的用户行为数据，这是一种非常客观和直接的研究方法。用户体验与人机交互研究人员可使用眼动追踪对用户界面和用户体验进行考察和优化。 机场可穿戴式眼动追踪与导向标识系统研究：
可穿戴眼动追踪与游戏测试： 2、市场研究与消费者调研（包装设计、购物行为、广告研究） 眼动追踪是一种能够客观衡量消费者对营销信息的注意和自发反馈的唯一工具。这些洞察力可帮助营销人员有效地设计传达要素来抓住消费者的眼球。 可穿戴式眼动仪在真实商店环境中的应用：
3、婴幼儿研究（发展心理学研究） 婴幼儿研究人员使用眼动追踪来研究从出生到成年早期阶段的学习感知，认知和社会情感发展。 4、心理学与神经科学（认知心理学、神经心理学、社会心理学、视觉感知、灵长类动物研究） 眼动追踪可用于心理学和神经科学的各个不同研究领域，研究眼动行为发生的原因和机制以及我们用眼睛采集信息的方式。 德国柏林自由大学使用眼动追踪验证不同文化群体间的情绪性倾向观点：
日本京都大学眼动追踪对黑猩猩面孔浏览的研究： 5、人的效能研究（体育运动、新手-专家范式、操作员效率评估） 在人的效能研究领域中，眼动追踪经常被用来进行成功率研究，新手专家对比研究，高效培训方式的开发以及认知策略的评估等。 眼动追踪帮助改善冰球运动击球技巧：
眼动仪的研究及其应用 摘要：视线跟踪技术指的是通过对人眼运动过程中一些特性的检测，完成对人眼视线变化过程准确追踪的技术。作为视线跟踪技术最成熟的产物之一的眼动仪，就是通过检测并记录眼睛观察外界过程中一些参数的变化，从而实现对人眼视线跟踪的仪器。眼动仪是心理学基础研究的重要仪器，用于记录人在处理视觉信息时的眼动轨迹特征，广泛用于注意、视知觉、阅读等领域的研究。 关键字：人眼运动眼动仪心理学 一眼动仪的概述 1.1 眼动仪的研究背景 早在19世纪就有人通过考察人的眼球运动来研究人的心理活动，通过分析记录到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活动的关系。眼动仪的问世为心理学家利用眼动技术(eye movement technique)探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制，观察其与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系，提供了新的有效工具。眼动技术先后经历了观察法，后像法，机械记录法，光学记录法，影像记录法等多种方法的演变。眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。20世纪60年代以来，随着摄像技术，红外技术(infrared technique)和微电子技术的飞速发展，特别是计算机技术的运用，推动了高精度眼动仪的研发，极大地促进了眼动研究在国际心理学及相关学科中的应用。眼动心理学的研究已经成为当代心理学研究的一种有用范型。 1.2 眼动仪的实现种类 眼动仪经历了从干扰式到非干扰式的发展过程。
1.2.1干扰式眼动仪 干扰式眼动仪主要分为观察法、机械记录法、电流记录法和一电磁感应法等。它是在计算机处理能力比较低下的时代产生的。 观察法是通过人眼利用比较简单的记录设备直接观察受试者眼睛运动情况的方法。观察法装置简单，操作方便，但是由于是通过人眼进行观察，所以实验结果准确性很低。 机械记录法是指通过机械装置将人眼和记录设备连接起来从而完成对眼睛运动的跟踪。机械记录法装置比较复杂，操作很不方便，准确性低，而且对受试者的干扰比较大。 电流记录法的原理是基于眼球运动时角膜和视网膜之间存在的电位差。通过向在眼睛附近皮肤放置的装置导入电流，记录眼球运动引起的电流变化。眼睛的运动情况可以通过电流计或者示波器显示、电流记录法在当时的视线跟踪技术中精度比较高，但是与机械记录法一几样，电流记录法对受试者的影响比较大。 接触镜法是在眼睛上吸附一个专用线圈的隐形镜片，根据眼睛运动产生的感应电压，测量眼睛的运动。接触镜法精度在干扰式眼动仪中最高，但是需要麻醉人的眼睛，将实验用的设备吸附在眼球上，所以这种方法对受试者眼睛的影响最大，有一定的生理伤害。 1.2.2非干扰式眼动仪 非干扰式眼动仪主要采用的追踪方法主要有角膜反射法、巩膜一虹膜边缘法、瞳孔一角膜反射向量法等。 (1)角膜反射法:角膜反射光就是角膜反射照射在其表面上的光线。光线在 经过角膜反射后会形成一个亮点，即角膜反射光斑。在人眼中，角膜凸出于眼球表面，因此当人眼运动时，光线从各个角度射到角膜，得到不同方向的反射光，角膜反射光斑的位置也就随之在角膜上改变，利用眼摄像机拍摄眼睛运动的图像，记录角膜发射光斑位置的改变，利用图像处理技术实时的得到虚像位置，完成视线的跟踪。这种方法主要用于眼动力学和注视点标定方面，但是头部误差较大。 （2）巩膜一虹膜边缘法。此方法首先利用红外光照射人眼，在眼睛附近安装
眼动仪简明操作步骤 1. 实验开始 打开clear View2.7.0软件，选择“ create new study”输入实验标题，并按“ ok”确认（界面显示如图一）。 图一 2. 实验准备： （1）点击"New Stimulus ”，选择"image” ,在"Save stimulus as ”中输入测试材料的名称，并点击"Next ”（界面如图二所示）。 图
在"Image”中：点击"Browse”选择测试材料； 在"Show”中：选择"View time ”，设置测试中观看材料的时间，单位为秒；或选择 Un til Key press ”按键停止； 最后，点击“ ok”（界面如图三所示）。 图三 （2）点击“ New Subject”，在“ Subject name”中输入被试者的姓名， 在“ In formation ”中输入被试者或测试过程的相关信息，并点击“ ok ” （界面如图四所示）。
3. 校准 （1）点击界面右下角“图标，弹出Record ”对话框（界面如图五所示） （2）在“ Enter name of stimulus ”输入被测材料的名称对话框下方的菜单中点击选该实验的被测材料，则被测材料的名称自动显示在空白对话框中； 在“ En ter name of subject ”输入被试者的名称对话框下方的菜单中选择该实验的被试者，则被试者的名称自动显示在空白对话框中。 图五 （3）点击“ Calibrate”校准，当界面“ Track status”中出现两个眼球亮点及“ Both”绿色条时，点击“ Start”开始校准（界面如图六所示）。
阅读理解过程的眼动研究 范 琳1 刘振前2 (1.中国海洋大学外语学院,山东青岛 266071;2.山东大学外语学院,山东济南 250100) 摘 要:眼动能够反应阅读活动中即时认知加工过程,通过对眼动的实时测量,可以获得读者在相对比较自然的阅读条件下,对文章信息加工的眼动数据,从而在一定程度上揭示阅读过程的内部认知机制。本文对国外近几十年来眼动阅读研究的一些成果进行了总结和评价,以期为国内学者进行此类研究提供一定的借鉴。 关键词:阅读;眼动;认知加工;知觉广度 Abstract:Eye movement behavior in reading can reflect on O line cognitive process.Through the on O line measure of eye movement,data of the read -er .s eye movem ent in processing i n formati on i n the text under relatively natural reading condition can be obtained,and thus help to reveal the internal cognitive mechanisms in reading.The present paper is a review of the research of eye movement in reading duri ng the last several decades,and it is hoped that this can offer insights for researchers i n China in this area. Key Words:reading;eye movement;cognitive process;percepti on span 中图分类号:H319 文献标识码:A 文章编号:1004-6038(2007)04-0035-06 1.引言 阅读是一个复杂的认知过程,而通过眼动分析法,可较深入地考察阅读过程的认知特点,准确把握语言理解的即时(on O li n e)认知过程。以眼动为指标考察阅读过程,是心理语言学和阅读心理学研究的一个重要领域。阅读活动中认知加工与眼动行为关系的研究,可以追溯到19世纪,当时的研究主要集中在研究眼动的基本参数和基本特征上。上世纪70年代以后,眼动记录技术的发展,尤其是计算机技术的使用,使阅读过程的研究进入了一个新阶段。心理学家开始重视眼动与知觉、认知之间的关系,开始利用眼动参数来描写认知加工的过程。随着阅读眼动研究的发展,更新的眼动技术,如眼动随动显示(eye movement contingent displ ay)技术,得到应用。在更新的眼动技术基础上,研究者们进一步扩大了阅读研究的范围,不再受眼动基本参数的局限,开始研究旁视野区域的信息,以进一步了解阅读者会从旁视野区域获取何种信息及其对中央窝区域注视词的注视时间产生何种影响。与传统方法相比,眼动法最大的优点是,它极大限度地使读者的自然阅读过程顺畅进行而不受干扰,从而保证了研究结果具有较高的生态效度(ecological validity)。眼动数据可以告诉我们眼睛正在注视的内容,并进而推测大脑正在加工的内容。研究者可以通过分析所获得的眼动数据,深入了解阅读过程,解决阅读过程的若干理论问题。勿庸置疑,以眼动研究为切入点来研究阅读规律具有广阔的发展前景。目前,国外十分注重用眼动分析法来研究阅读过程。国内也有了一些对学习者中文阅读过程认知特点的眼动研究,但关于第二语言阅读过程的眼动特征研究,应该说,还基本上属于空白。本文对近期西方关于阅读的眼动研究进行了回顾,主要阐述阅读过程的眼动模式、阅读中的眼动与知觉加工、阅读中的眼动控制以及主要的眼动控制模型。我们对这些方面的眼动研究进行了总 结和评价,也提出了自己的观点。另外,还对我国眼动研究(主要是中文阅读过程的眼动特征研究)的现状进行了总结,并对第二语言学习者阅读过程眼动研究的发展前景进行展望。国外关于阅读的眼动研究已经取得了一定成果,也积累了丰富的研究资料,希望这能够为还没有进行眼动基础问题研究的汉语为母语的第二语言阅读研究提供一定借鉴。 2.阅读过程的眼动模式 眼动可以反映视觉信息的选择模式,对揭示认知加工的心理机制具有重要意义。在进行阅读研究的过程中,心理学家们找到了不同的眼动参数来反映即时的认知加工。阅读过程中的主要眼动模式有:注视(fi xation)、眼跳(saccade)、回视(regressive eye movement)、回扫(return sw eep)。 2.1注视 注视是指将中央窝对准某一物体的时间超过100毫秒,在此期间,被注视的物体得到充分的加工,在中央窝形成清晰的图像。阅读中,读者主要是在注视期间获得信息的。对熟练的读者来讲,平均每次注视时间为200~250毫秒(Rayner,1978)。但是,个体差异较大。不仅如此,同一读者,在不同时间或者阅读不同的文本时,注视持续时间都有很大差异。就某一阅读者而言,阅读一段文章时其注视持续时间在100~500毫秒之间(Rayner,1978)。读者通常对功能词的注视时间比形容词短。影响注视时间的因素包括词频、词的长度以及词的可预测性等。(Rayner,1998;参见Tow nsend &Bever,2001) 2.2眼跳 眼跳是指人们在阅读时眼睛持续的运动(见图1)。它是一种快速的眼运动,其速度一般为每秒500度。眼跳一旦开始,就不能改变运动方向,直到这次眼跳结束为止。眼跳在阅读中占去10%的阅读作者简介:范琳(1965-),中国海洋大学教授,博士,研究方向:应用语言学和语言教学研究;刘振前(1964-),教授,博士,博士生导师,研究方 向:心理语言学,应用语言学与第二语言习得研究收稿日期:2006-12-01 2007年第4期总第217期外语与外语教学 Foreign Languages and T heir T eaching 2007,l 4 Serial l 217
提问一 Q：请问nac品牌的眼动仪，具有哪些特点和优势？ A：您好，EMR-9眼动仪具有以下特点： 1、轻型便携，仅重75克； 2、使用简易，自动调整，可快速、简便获得测量结果； 3、多功能，提供单、双眼睛模式选择； 4、快速采样，采样率从60赫兹到240赫兹，实现高速测量单眼或双眼； 5、数据存储，内存储卡有约一小时的视频、语音和数据测量； 6、实时显示，实时显示视野、轨迹和固定点； 7、无线（可选），通过无线局域网传输的距离达到40米； 8、数据分析，d-Factory Ver2.0可实现完整的定量分析。包括（但不限于）详细分析凝视、眨眼、瞳孔反应等。 帽子型单 元眼镜型单元提问二
Q:当在墙面上使用固定点进行校正时，当校准结束后出现NG,如何确保在使用EMR-9时不出现NG? A：您好，根据您说的情况，校准的结果变糟或者不理想的原因，有以下几种可能： 1.检测单元的位置过低，那么将很难进行校准。示意图如下： 2. 2.二值化的眼睛图像不合适 如果在下面的二值化的眼睛图像不合适，那么某些部分的校准将会变得困难。同样也请确保焦距是正确地调整过的。示意图如下： 3.校准过程 当进行校准时，对象要坐或者站在这个墙面前，如下图所示。但是日本不使用固定点，因为当头移动时，校准点也移动了。因此推荐使用如下的指示器。
同样，如果眼睛能够被准确的检测到，那么□和+是稳定的。如果这个记号在闪光或者不在显示器上显示，那么它也说明眼睛没有被准确的检测到。 在此时，再返回去检查下面的图像和二值化的眼睛图像的位置或者这个探测器的校正位置 注意：如果一个人戴上眼镜，校准将会更困难，因为反射光将会进入到探测单元。 武汉中创联达科技有限公司，专业从事光电子影像产品（低照度相机、高速摄像机，高分辨率相机及其图像分析软件）的销售、研发，提供特殊环境下的拍摄、