我们为什么要了解眼动追踪？帮你打开「视界」呀（赠书）
阿加·博伊科 开智学堂
“ 你知道什么是眼动追踪吗？它会应用在哪些方面？你是否好奇人的眼球为什么会运动？又是怎么运动的？心理学学士、人机交互硕士阿加·博伊科，在下文，将为你讲解关于眼动追踪的有趣知识。文章摘自作者的《眼动追踪：用户体验优化操作指南》一书。本周末，开智学堂联合「人民邮电出版社」一起举办赠书活动，积极参与，就有机会获赠这本书哦~
作者丨阿加·博伊科
本文为开智学堂精选好文
开智学堂（http://www.OpenMindClub.com）
什么是眼动追踪
眼动追踪是一个识别某人在看什么、怎么看的过程。自从 21 世纪初以来，眼动技术开始变得更容易使用。它在用户体验领域引起了很大的兴趣。
眼动追踪曾经是用户体验研究工具箱中的一个新工具，仅被早期的一些研究人员使用，现在它则经常用来帮助评估和改进开发周期（从网站到产品包装）中各个阶段的设计。
眼动追踪能够捕捉不容易被研究参与者所控制或被研究人员观察到的行为，因此，它被认为比传统的可用性测试方法更科学和更神奇。
这种认识最初导致了不管研究目的是什么，都要使用眼动追踪的现象。当时普遍的看法是，任何研究只要采用了眼动追踪，都会有更好的洞察力。
2003 年，我开始将眼动追踪用于用户体验研究，当时典型的做法似乎是「准备，启动，瞄准」或「现在跟踪，以后思考」，这种做法当时不够成熟。
从业人员常常打开新获得的眼动仪，没有考虑研究设计或结果就收集数据。然后他们开始收集信息，寻找可能解决他们的问题的数据，未能意识到他们应该先针对性地构建自己的研究，才能获得有意义的结果。
当眼球追踪作为「终极目标」和「先跟踪后思考」的思维方式在一定程度上仍然存在时，越来越多的从业人员意识到，要从眼球追踪中学到有用的东西，就必须更加重视科学，而不是将眼动追踪作为一种魔法。
他们认识到把握眼动追踪的能力和局限性同样重要，这样，他们就能了解如何恰当地将眼动追踪融入用户体验研究中，学习如何解释和交流关于眼动追踪的发现。
快速回顾
眼动追踪技术起源于阅读研究。19 世纪后期，研究人员意识到，人们的眼睛并非像以前假设的那样平滑地浏览文字。这种非官方的、自主的观察促使研究人员开发出测量眼部运动的技术，以便更好地理解人们如何阅读。
第一台眼动追踪装置出现在 20 世纪初。这些眼动仪器具有侵入性，因为它们依赖安装在眼周皮肤上的电极，或者是研究参与者不得不佩戴大型的、让人不舒服的隐形眼镜。
此后不久，非侵入式眼动追踪技术开始出现，它们可以记录反射在眼睛上的光或直接拍摄眼睛。
自那时以来，眼动追踪技术的进展就集中于减少眼动仪对研究参与者的约束，同时提高这些装置的精度和准确性，并且简化数据分析。
同时，眼动追踪研究也有助于研究者进一步理解眼动不同方面与人类认知过程之间的关系。
眼动追踪首次应用于用户体验相关研究可以追溯到 1947 年，当时保罗·菲茨（Paul Fitts）和同事研究了飞行员如何使用驾驶舱内的仪器提供的信息操作飞机的降落[1]。
然而，当时仍然主要由学术界和医学研究者使用眼动追踪。直到 20 世纪末和 21 世纪初，这种技术才开始在从业者中广泛应用，这主要得益于它成本的降低和可用性的提高。
要详细了解眼动追踪技术的发展及其工作原理，可查看达克沃斯基（Duchowski）的《眼动跟踪技术：原理与运用》（Eye Tracking Methodology: Theory and Practice）一书[2]。
眼球为什么会运动
如果你稍微后退一步，就会发现当人们谈论记录眼球运动的眼动仪时，他们通常认为眼球的运动是理所当然的。
在与眼动追踪领域的新手和有点经验的人士进行的几百次谈话中，从来没有人（甚至包括约翰）质疑过眼球为什么会移动。它们就是会动，对吧？
在不旋转时，在视野范围内，人眼水平方向上覆盖范围约 180°（左侧 90°，右侧 90°），垂直方向上覆盖范围为 90°（见图 1）。
△图1 当直视前方时，人的视觉范围约为 180°，但只有 2°属于清晰的中央凹视野。
只要你的眼睛是睁开的，你所看到的图像就会投射到视网膜上。视网膜细胞将图像转换成信号，然后传输到大脑。负责高视觉灵敏度的细胞聚集在视网膜的中心，称为中央凹（见图 2）。
当你直视某物时，它的图像会落在你的中央凹上，因此，它比中央凹外的图像更清晰、更丰富多彩。
△图2 人类眼睛
中央凹的区域相当小，它的视野范围只有 2°，（它所占比例）通常被类比为手臂长度中大拇指甲的长度。
即使你没有意识到这一点，在称为副中央凹（2°～ 5°）区域的中央凹外侧，图像也会变得模糊，而在外围则变得更加模糊（见图 3-a）。
因此，眼球运动对于聚焦事物是必要的（见图 3-b）。这是一个重要的信息过滤机制——如果一切都突然集中在一起，你的大脑就会信息超载 !
a）焦点所在的区域代表你的中央凹视野；离中央凹越远，图像越不清晰。
b）眼球的运动可以让你专注于多个区域，给人一种可以清楚地看到一切的印象。 △图3 中央凹与眼球的运动
眼球是如何运动的
你的眼睛每秒从一个地方跳到另一个地方几次（平均 3 ～ 4 次）。这些快速运动称为眼跳，是人体外部器官所能产生的最快的运动。为了防止模糊，你的视力在眼跳过程中会受到抑制。
视觉信息只在注视时被提取，也就是眼睛相对静止并聚焦于某物时（见图 4）。注视持续 0.1 ～ 0.5s，之后眼睛移动（通过眼跳）到视野的下一部分。
虽然还有一些其他类型的眼球运动，但由眼跳和注视组成的眼跳运动是最常见的，也是用户体验研究中最有趣的。
△图4 注视图表示一个人在火车时刻表上查看时刻时的眼球运动轨迹。 圆点表示注视点，连接圆点的直线表示眼跳。注视点的大小与注视时间成正比。
你为什么应该关注人们注视哪里
大量的研究已经证实，你的目光所处的位置通常与你所关注和思考的事物有关[1] ，尤其是当你怀着一个目标去看某件事的时候。这被称为「眼-心假说」（the eye mind hypothesis）。
然而，仍有怀疑论者认为，了解人们注视哪里没有任何意义。一种论点通常是：
「我不必为了看东西而看东西」，接着往往是「我现在看着你的脸，但我仍然能看到你毛衣的颜色」或类似的话。
你当然可以把注意力集中到视野的边缘。但如果你想看某人穿的是什么颜色的毛衣，你会直接看它，有两个原因：
1）当你直接看东西时，你可以看得更清楚；
2）注意某事却尽量不直视它，这是不自然的，需要刻意去做。
当人类转移视觉注意时，更喜欢移动眼睛，专注于他们想要看到的东西。然而，当人们不直接看某样东西时，你不能肯定他们没有看到。
眼动追踪只能捕捉到中央凹视觉信息，而不能说明注意到周围的哪些事物。这是眼动追踪的局限之一。
另一个反对眼动追踪的论点可能是：
「人们可以看着某个东西，但不一定看到了 它。」是的，这可能发生。在你和某人面对面交谈一段时间后，闭上你的眼睛，问那个人你的眼睛是什么颜色。
对此，很多人都回答不出来，尽管他们已经看了你一会儿（大概是看了你的眼睛），甚至可能已经认识你很多年了。这只是一个例子，说明你可以看着一个对象，但不一定能记住它的一切。有时候，你甚至可能会错过整个对象。
综上所述，缺乏注视并不总是意味着缺乏注意力，注视并不总是表示注意力，但两者在很大程度上是同时发生的。
注意力实际上比眼睛略微超前，因为它计划眼睛的下一个目标。一旦眼睛移动到那里，注意力就会帮助将处理资源分配给被注视的事物。知道用户关注的方向有助于研究人员评估和改进产品。
为什么人们要看他们所注视的东西
你的视觉行为会受到迫使你看东西的任何意识（自下而上的注意）以及你心甘情愿地看东西的意念（自上而下的注意）的影响。自下而上的注意是由刺激驱动的。
注意力不自觉地转移到与周围环境形成反差的对象上。例如，鲜艳的颜色和运动可以吸引你看到一些东西。在熟悉的环境中，新鲜和意想不到的事物也会吸引你的注意力。
如果自下而上的因素是唯一影响人们注意力的因素，那么不管每个人知道什么， 也不管他们试图实现什么，他们都会以同样的方式看待这个世界。
这种一致性肯定会让你的研究更容易，不是吗？因为你不再需要研究不同的用户群体和多种任务。
遗憾的是（并且更有趣的是），由于自上而下因素的参与，情况并非如此。自上而下的注意是由知识驱动的，它依赖于你的经验和期望。你会有意选择查看与你的目标相关的信息。
你可能听说过眼球的运动与任务有关。这意味着，如果给同一个人不同的任务，他会以不同的眼光看待同一个对象。
例如，为了试图确定手机的品牌，或者为了试图确定手机是否能够上网（见图 5），在完成这两个任务时，查看手机包装的同一个人会产生不同的注视模式。正是这种自上而下的关注导致了这些差异。
a）一个人在寻找手机品牌时的注视图。
b）同一个人在试图确定手机是否能够上网时的注视图。 △图5 同一个人对相同的包装在不同任务下产生了不同的注视模式。
眼动追踪的应用
眼动追踪作为一种研究技术和输入设备主要有两个应用。作为输入设备，眼部的运动成为计算机系统的控制信号，对鼠标和键盘起替代或补充作用。
患有 ALS（amyotrophic lateral sclerosis，肌萎缩侧索硬化，也称为渐冻症）和脑部瘫痪的残疾人可以使用注视控制的应用程序来帮助他们交流。注视交互也用于娱乐（如游戏），并正在进入主流的移动应用。■
本文摘自：阿加·博伊科《眼动追踪：用户体验优化操作指南》，人民邮电出版社出版，已获授权。
参考文献：
[1] Paul M. Fitts, Richard E. Jones, and John L. Milton,“ The Movements of Aircraft Pilots During Instrument-Landing Approaches,” Aeronautical Engineering Review 9, no.2 (1950): 24-29.
[2] Andrew T. Duchowski. Eye Tracking Methodology: Theory and Practice, Second Edition (London: Springer Verlag,2007)
是否好奇这本书到底讲了些什么呢？往下看：
内容简介
本书写给用户体验设计师、眼动追踪研究者和消费者行为研究者，用户的注意力在哪儿？如何分析消费者行为？如何优化用户体验？眼动追踪无法告诉你这些问题的全部答案，但能为你提供一种「透视」途径。
眼动追踪是一种被广泛应用的研究方法，但是在有效应用上还存在很多问题和误区。在书中，作者针对眼动追踪的常见问题进行了解答，纠正了人们对眼动追踪的错误认知，为读者认识、准备、实施、分析眼动追踪的研究，分析和阐释眼动数据，以及如何成功地交流眼动追踪的调查结果，提供了科学的指导和生动的案例，具有很高的可读性。
作者简介
阿加·博伊科（Aga Bojko）
美国北卡罗来纳大学夏洛特分校心理学学士、德保罗大学人机交互硕士、伊利诺伊大学香槟分校人机交互硕士；GfK 北美定制研究公司用户体验副总裁、《用户体验》（UX）杂志执行编辑，曾经就职于 User Centric 公司、Indiegogo 公司和谷歌等多家的用户体验和 IT 公司，有着丰富的用户体验研究经验，在各种类型的眼动仪方面拥有十多年的经验，擅长用软件、网站、日用消费品等进行用户体验研究。
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本周互动话题：【眼动追踪】
- 你的工作，或一些个人兴趣，是否会用到眼动追踪技术呢？你知道它的哪些应用吗？
- 你觉得了解眼动追踪的工作原理后，对提升我们的注意力有什么帮助吗？
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