什么是眼动“可追踪范围”

Posted by 陈锐CR on August 2, 2022 | 阅读

什么是“可追踪范围”?

可追踪范围是多少? 任何眼动仪的可追踪范围是指其能够准确追踪的眼球转动的范围。通常,此范围以视角度数给出。眼动追踪数据质量差的一些最常见问题(尤其是空间精度差和数据丢失)的原因是被追踪的眼睛旋转超出系统可追踪范围—因此了解什么是可追踪范围,以及如何进行追踪不超过可允许的范围,这一点非常重要。

了解可追踪范围 在EyeLink系统中,眼动仪相机位置是相对固定的,Host PC 软件来确定瞳孔中心(Pupil)和角膜反射 (CR) 的位置。如果眼睛旋转超出相机的可跟踪范围,其中的瞳孔或角膜反射(通常是 CR)可能会变得不稳定甚至无法追踪。

桌面安装的 EyeLink 1000 Plus 和 EyeLink Portable Duo 的可追踪范围是水平 32 度和垂直 25 度。如下图所示,可以将整个可跟踪的眼球旋转范围视为以相机镜头为中心的椭圆区域(蓝色圆圈)。换句话说,如果受试者转动他们的眼睛来查看蓝色圆圈之外的东西,他们的眼睛就超出了眼动仪相机的可追踪范围。眼动仪相机摄像头位于(矩形)监视器下方,对向 32 x 25 度视角的矩形是可以放入圆上半部分的最大矩形。您的 Display PC 显示器也应该适合该空间范围。

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超出可追踪范围 被试转动眼睛超出可追踪范围的最常见原因是:

  • 显示器太近了
  • 摄像头太低/监视器太高(或被试坐姿太低)

这些场景对可跟踪范围的影响如下所示。如下所见,在每种情况下,为了固定显示器的顶角,被试将被迫将他们的眼睛旋转到可跟踪范围之外(例如,在蓝色圆圈之外)

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当眼睛旋转超出可追踪范围时,通常会发生以下的图像问题—“角膜阴影”。角膜反射开始从角膜本身脱落并移动到角膜和巩膜之间的边界上,或者甚至移动到巩膜本身上。下面的图片说明了这个问题:

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在左侧图像中,您可以注意到眼睛仍在被跟踪,但 CR 已经变形和放大,并且它的“中心”发生了偏移。这可能会创建不对称的校准模型并导致空间精度问题。在右侧的图像中,CR 已经没有被跟踪—导致数据丢失。

如何避免超出可跟踪范围

由于超出系统的可跟踪范围而导致的数据质量问题可以很容易地避免,只需确保您的系统是最佳设置环境。

关键步骤(对于安装在显示器下方的桌面系统)是:

  • 确保显示器足够远:根据经验,屏幕距离眼睛的距离至少是其宽度的 1.75 倍(因此 40 厘米宽的显示器需要至少 70 厘米远)。
  • 确保被试的眼睛与屏幕顶部的1/4对齐:这将确保被试不会太向上旋转眼睛来查看屏幕顶部。
  • 确保眼动仪摄像机处于正确的高度:显示器底部和相机顶部之间不应有可见间隙。换句话说,相机应该尽可能高地放置,并且不会挡住显示器底部的视野。这种安排增加了显示器落在可跟踪范围内的可能性(如上图中的蓝色圆圈所示)
  • 在尝试校准之前检查屏幕四角:让被试依次查看显示器的四个角。检查Host PC上的眼睛缩略图是否有角膜脱落(见下图)。如果出现脱落,请调整设置(降低显示器/提高被试座椅等)。

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以下图片说明了被试、眼动仪相机和桌面设置屏幕之间的最佳布置:

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如果由于某种原因(例如物理限制)您无法将显示器放置在足够远的距离以确保它适合相机的可追踪范围,您还可以缩小校准区域,请注意,您的实验刺激应仅在校准区域内呈现,因此如果您缩小校准区域的大小,请确保调整刺激的大小/位置,以确保它们呈现在这个缩小的空间内。(缩小校准区域涉及修改系统参数,请联系我们协助)

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本文作者:陈锐

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