Wie man ein dichoptische-Präsentationssystem zu bauen, die eine Eye-Tracker enthält

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine binokulare Augenverfolgung während der dichoptischen visuellen Reizpräsentation zu erreichen. Bei der Erforschung des Sehvermögens ist es oft wichtig, jedem Auge ein unterschiedliches Bild zu zeigen. Zum Beispiel mithilfe von Spiegeln.

Dies wird als dichoptische Stimulation bezeichnet. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie eine Blickverfolgung während des dichoptischen Sehens in einem Aufbau ermöglicht, der sehr gut mit herkömmlichen Eye-Trackern kompatibel ist, kostengünstig ist und nur wenige Einschränkungen bezüglich der Größe und Farbe der verwendeten visuellen Reize aufweist. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen in der Erforschung der menschlichen Sehleistung zu beantworten, beispielsweise wie sich die Augen in 3D-Szenen bewegen und wie die Pupillen auf visuelle Reize reagieren, die unterbewusst mittels einer Technik namens interokulare Suppression präsentiert werden.

Im Allgemeinen haben Personen, die versuchen, eine Eye-Tracking-Analyse in herkömmlichen dichoptischen Aufbauten durchzuführen, Schwierigkeiten, da die für die dichoptische Präsentation verwendeten Spiegel die Sicht von videobasierten Eye-Trackern blockieren. Um das Spanplatten-Gerüst zu bauen, beginnen Sie mit dem Zusammenbau einer zentralen Komponente, die die Spiegel und den Eye-Tracker trägt, sowie zwei Referenzplatten, die zur Verringerung der Lichtstreuung mattschwarz lackiert sind. Platzieren Sie das obere Element dieser Komponente so, dass es acht Zentimeter Tiefe vor der Tischoberfläche freilässt, um ausreichend Platz für das Gesicht des Probanden zu schaffen, wenn es auf der Kopfstütze stabilisiert ist, und um Kondensation an den Spiegeln während der Untersuchung zu vermeiden.

Als Nächstes positionieren Sie die beiden Referenzplatten an den gewünschten Standorten der Monitore. Befestigen Sie zwei Flachbildschirme an standardmäßigen Monitorhalterungen, die mit einer Klemmvorrichtung an der Seite des Schreibtischs befestigt sind, um eine Verschiebung in drei Dimensionen sowie eine Drehung in der Ebene des Bildschirms zu ermöglichen. Anschließend verbinden Sie die Spiegelhalterungen mit der Spanplatte und stabilisieren die Spiegel auf den Spiegelhalterungen.

Positionieren Sie die Spiegel so, dass sie im Zentrum in einem Winkel von 90 Grad aneinanderstoßen, um die Stimuli von den beiden Bildschirmen, die an entgegengesetzten Enden des Tisches platziert sind, zu reflektieren. Richten Sie die Kopfstütze mit der Mitte der Spiegel aus. Erstellen Sie abschließend Blenden aus schwarzem Karton und mit schwarz angestrichenen, mit Schaumstoff gepolsterten Riemen und befestigen Sie sie an den Halterungen der Kopfstütze.

Platzieren Sie den Eye-Tracker hinter den Spiegeln, und die gesamte Versuchsanordnung ist bereit für Experimente. Setzen Sie zunächst einen Probanden vor die Spiegel, sodass dieser mit jedem Auge einen anderen, über einen separaten Spiegel reflektierten Bildschirm betrachtet. Für optimale Ergebnisse verwenden Sie eine Kopfstütze, um den Kopf des Probanden zu stabilisieren.

Platzieren Sie einen auf Infrarot empfindlichen, video­basierten Eye-Tracker, bestehend aus einer Kamera und einem Illuminator, vor dem Teilnehmer, jedoch hinter den Spiegeln. Falls die gewünschte Monitorposition verloren gegangen ist, stellen Sie diese Position wieder her, indem Sie die Markierungen auf der Kalibrierplatte verwenden, um die Platte relativ zur Referenzplatte, die fest auf dem Tisch befestigt ist, an die gleiche Stelle zurückzubringen. Bewegen Sie den Monitor erneut, um ihn mit den entsprechenden Markierungen auszurichten.

Wenn Sie Augenklappen verwenden, bringen Sie diese auf Augenhöhe des Teilnehmers an und drehen Sie sie leicht zur Mittellinie, um die Exposition des Teilnehmers gegenüber anderen visuellen Reizen zu minimieren. Stellen Sie sicher, dass jedes Auge den gesamten visuellen Reiz im Spiegel sehen kann, ohne einen Teil davon direkt wahrzunehmen. Für die Softwarekalibrierung wird abwechselnd ein Punkt auf jedem der beiden Bildschirme dargestellt.

Weisen Sie den Teilnehmer an, die wahrgenommene Positionsänderung zu beseitigen, indem er den Punkt auf einem der Bildschirme verschiebt. Alternativ weisen Sie den Teilnehmer an, die Rahmen der Versuchsreize anstelle von zwei Punkten auszurichten, sodass beide für das jeweilige Experiment entscheidenden Sichtfelder ausgerichtet sind. Zentrieren Sie abschließend nach Anwendung einer der beiden Methoden die Reize des Experiments an den sich ergebenden Bildschirmpositionen, um das Experiment zu beginnen.

Während des Experiments erscheint das in der Eye-Tracker-Software angezeigte Bild, als wären die Spiegel nicht vorhanden. Ein kurzes Experiment wurde mit nur einem eingesetzten Spiegel durchgeführt, um die Ergebnisse mit und ohne Spiegel zu vergleichen. Der Teilnehmer betrachtete verschiedene Stellen auf dem Bildschirm, wobei ein Auge ohne Spiegel und das andere Auge mit Spiegel verfolgt wurde.

Der Eye-Tracker verfehlte keine Proben für irgendein Auge. Die durchschnittlichen Korrelationen im horizontalen und vertikalen Blickwinkel betrugen 0,99. Bei der Konstruktion dieses Aufbaus ist es wichtig, Kodierspiegel zu beschaffen, die eine nahezu vollständige Reflexion sichtbarer Wellenlängen und eine nahezu vollständige Transmission von nahinfraroten Wellenlängen aufweisen.

Wenn man einmal Erfahrung mit dem Aufbau und der Kalibrierung gesammelt hat, kann dieser innerhalb von 10 Minuten für jeden Teilnehmer abgeschlossen werden, sofern er ordnungsgemäß durchgeführt wird. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man dieses dichoptische Darbietungssystem mit einem Eye-Tracker aufbaut und verwendet. Durch diese Entwicklung ebnete diese Technik den Forschern auf dem Gebiet der Visuellen Wissenschaft den Weg, um Blick- und Pupillendynamik mit einem System zu untersuchen, das eine dichoptische visuelle Darbietung ermöglicht.