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Mit Blickbewegungsregistrierung (Okulographie, auch Elektrookulografie (EOG) oder Eye Tracking) bezeichnet man das Aufzeichnen der hauptsächlich aus Fixationen (Punkte, die man genau betrachtet) und Sakkaden (schnellen Augenbewegungen) bestehenden Blickbewegungen einer Person.
Die Blickbewegungsregistrierung wird als wissenschaftliche Methode in den Neurowissenschaften, der Psychologie (u. a. Wahrnehmungs-, Kognitions- und Werbepsychologie), der Linguistik und der Leseforschung eingesetzt.
Inhaltsverzeichnis |
Bereits im 19. Jahrhundert wurden Augenbewegungen durch direkte Beobachtung erfasst. Einer der Ersten war der Franzose Émile Javal, der die Augenbewegungen beim Lesen beschrieb.[1].
Mit der Erfindung der Filmkamera wurde es möglich, die direkte Beobachtung aufzuzeichnen und nachträglich zu analysieren. Dies erfolgte bereits 1905 durch Judd, McAllister und Steel [2].
Als eigentlicher Pionier der Blickregistrierung mit hoher Genauigkeit gilt der Russe A.L.Yarbus, der insbesondere den Einfluss der Aufgabenstellung auf die Blickbewegungen beim Betrachten von Bildern nachwies [3].
In den 1970er-Jahren wurden dann neue Verfahren entwickelt.
Je nach Anwendungsgebiet, experimentellen Anforderungen und Systemeigenschaften unterscheidet man bei videobasierten Blickbewegungsmeßsystemen heute im Wesentlichen zwischen 4 Kategorien.
Vor dem Aufkommen von komplexen Aufzeichnungsgeräten wurden einfache Filmaufzeichnungen eingesetzt, die durch Auswertung der Einzelbilder die Analyse der Augenbewegungen in bestimmten Fällen ermöglichten. Sie konnten dort eingesetzt werden, wo es genügte, die Blickpunkte oben, unten, rechts, links und Mitte zu erfassen. Zudem hatten diese den Vorteil, dass auch die Handbewegungen und der Gesichtsausdruck gesehen werden konnten.
Überkopfsysteme oder Head-mounted Eye Tracker erlauben in erster Linie Mobilität. Auswertungen und Analysen erfolgen im Wesentlichen individuell und anwenderzentriert. Eine ebenfalls am Kopfsystem befestige Szenenkamera zeichnet ein Video auf, das in der Regel dem Sichtfeld des Probanden entspricht. In diesem Video wird die Blickposition des Probanden eingespielt und erlaubt so online, aber auch in der Analyse offline, eine Verfolgung des Blickpfades während einer freien Betätigung des Probanden. Generalisierung über mehrere Probanden und Aufmerksamkeitsanalyse auf bestimmte Objekte lässt sich technisch über 3D/6D Positionserfassungssysteme (sogenannte Head Tracker) realisieren.
Ferngesteuerte Systeme (Remote Eye Tracker) ermöglichen die Durchführung berührungsloser Messungen. Hierbei entfallen mechanische Bauteile wie Übertragungskabel oder Kinnstützen. Der Proband kann sich nach erfolgreicher Kalibrierung in einem gewissen Bewegungsradius frei bewegen. Ein bedeutender Aspekt liegt hierbei in der Kompensation der Kopfbewegungen. Eine Person kann einen Ort fixieren und dabei Kopfbewegungen durchführen, ohne den Fixationsort zu verlieren. Unterschiedliche Techniken werden dabei eingesetzt:
Mechanisch bewegliche Komponenten führen die Kamera mit Kameraoptik den Kopfbewegungen des Probanden nach. Aktuelle Systeme erreichen dabei Messraten von bis zu 120Hz.
Während Kamera und Optik raumfest bleiben erlauben servogetriebene Spiegel ein Nachverfolgen des Auges bei Kopfbewegungen.
Diese Systeme verzichten auf jegliche mechanisch bewegliche Komponenten und erzielen den Bewegungsfreiraum mittels Bildverarbeitungsmethoden.
Moderne Verfahren wie das AttentionTracking ermöglichen eine Blickaufzeichnung mit Hilfe der Computermaus oder einem vergleichbaren Zeigegerät. Die Blickpunkte fallen in Form von Mausklicks an.
Die Laserbehandlung bei Fehlsichtigkeiten verdankt Ihren Erfolg u.a. dem Einsatz von Eye Trackern, welche sicherstellen, dass der Laser die Hornhaut an der geplanten Stelle behandelt und Augenbewegungen überwacht werden. Gegebenenfalls wird der Laser nachgeführt - oder aber abgeschaltet bis das Auge wieder die richtige Position hat. Andere Systeme werden in den Bereichen Neurologie, Gleichgewichtsforschung, Okulomotorik und Augenfehlstellungen eingesetzt.
Eye Tracker werden als Vergleichssysteme bei funktioneller Bildgebung in Kernspintomographen (fMRI), bei Studien mit Magnetoenzephalographie-Geräten (MEG), oder Elektroenzephalografie (EEG)-Systemen eingesetzt.
