Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

How to Build een Dichoptic presentatie systeem waarin een Eye Tracker

Published: September 6, 2017 doi: 10.3791/56033
Automatic Translation
1, 1,2
1Department of Psychology, Michigan State University, 2Neuroscience Program, Michigan State University

Summary

Wij hebben onlangs voorgesteld een methode waarmee dichoptic visuele stimuli presentatie en verrekijker eye tracking tegelijkertijd1. De sleutel is de combinatie van een infrarood oog tracker en de bijbehorende infrarood-transparante spiegels. Dit manuscript biedt een diepgaande protocol voor de eerste installatie en de dagelijkse werking.

Abstract

De presentatie van verschillende stimuli voor de twee ogen, presentatie van de dichoptic, is essentieel voor studies met 3D visie en interocular onderdrukking. Er is een groeiende literatuur op de unieke experimentele waarde bestaat en oculomotor maatregelen, met name voor onderzoek naar interocular onderdrukking. Hoewel het verkrijgen van eye-tracking maatregelen dus zou profiteren studies die vaak gebruik van dichoptic presentatie, de hardware essentieel voor dichoptic presentatie (bijvoorbeeld spiegels) interfereert met kwalitatief hoogwaardige eye tracking, vooral bij gebruik van een videogebaseerd oog tracker. We onlangs beschreven een experimentele opzet die een standaard dichoptic presentatie systeem met een infraroodoog tracker combineert met behulp van de infrarood-transparante spiegels1. De setup is compatibel met standaardschermen en oog trackers, eenvoudig te implementeren, en betaalbare (volgorde van US$ 1.000). Ten opzichte van bestaande methoden zijn er de voordelen van niet vereist speciale uitrustingen en poseren enkele beperkingen op de aard en de kwaliteit van de visuele stimuli. Wij bieden hier een visuele gids voor de bouw en het gebruik van onze opstelling.

Introduction

Onder normale weergaveomstandigheden krijgt elk van onze ogen een iets andere visuele input. Deze ingang is vervolgens verwerkt tot een samenhangend, driedimensionale weergave van de wereld. Dichoptic presentatie, de praktijk van zelfstandig beheersen de input gepresenteerd aan elk van de twee ogen, dus kan onderzoekers bestuderen hoe mensen reconstrueren een driedimensionale weergave van twee twee-dimensionale beelden van retinale2 ,3,4. Bovendien, als de twee ogen beelden te verschillend zijn, deze interocular combinatie mislukt, en waarnemers in plaats daarvan verslag perceptie van slechts één van de beelden tegelijkertijd terwijl anderzijds blijft onderdrukt, in verschijnselen zoals verrekijker rivaliteit5 en continu flash onderdrukking6. Onderzoekers van dergelijke interocular onderdrukking, ook gebruiken dichoptic de presentatie, in dit geval te onderzoeken vragen met betrekking tot onderwerpen als de neurale locus van bewustzijn7, perceptuele selectie8,9en onbewuste verwerking van10.

Blik en leerling dynamiek worden geregistreerd voor meerdere doeleinden in onderzoek naar menselijk gedrag en beleving. Blik richting kan informeren over, bijvoorbeeld, aandacht toewijzing11,10,13 en besluit maken14, terwijl pupilgrootte aspecten van visuele verwerking15onthullen kan, 16, taak betrokkenheid17of vloeistof intelligentie18.

De combinatie van eye tracking met dichoptic presentatie is nuttig in onderzoek in, bijvoorbeeld, drie dimensionale (3D) perceptie19,20,21,22 of oogbeschadigingen en/of reacties op visuele ingang tijdens interocular onderdrukken23,24,25. Bijvoorbeeld, oogbewegingen gevonden te onthullen van onbewuste verwerking zonder subjectieve perceptie tijdens continu flash onderdrukking23. Klinische visuele onderzoekers kunnen de mogelijkheid gebruiken voor het bijhouden van beide ogen tijdens dichoptic presentatie te onderzoeken oogbeschadigingen en/of ziekten die van invloed zijn op de twee ogen asymmetrisch, bijvoorbeeld om te controleren de monoculaire en verrekijker visuele vervormingen die zich voordoen in amblyopie26 en maculopathy27.

We beschreven onlangs een setup-1 waarmee voor de combinatie van hoge kwaliteit video-based eye tracking en dichoptic stimulatie met kleine beperking van de grootte of de kleur van de prikkels en we zijn prestaties geëvalueerd. Hieronder zullen we de bouw en het gebruik van deze opstelling samenvatten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

dit protocol is goedgekeurd door de institutionele evaluatie Boards van Michigan State University.

1. opbouw van het systeem

  1. grondgedachte
    1. bereiden de spiegel setup, een variant van de klassieke Wheatstone stereoscoop 28 geïllustreerd in Figuur 1 , bestaande uit twee spiegels geplaatst in een hoek van 45° ten opzichte van de deelnemer ' s middellijn. De spiegels reflecteren prikkels van twee schermen die op tegenovergestelde uiteinden van een tabel, tegenover elkaar zijn gepositioneerd.
    2. Zitting van een deelnemer voor de spiegels en hebben ze een ander scherm, tot uiting via een andere spiegel, met elk oog bekijken. Voor beste resultaten, gebruik een hoofdsteun voor het stabiliseren van de deelnemer ' s hoofd.
    3. Plaatst u een infrarood-gevoelige videogebaseerd eye tracker, met inbegrip van een camera en een hulplicht, voor de deelnemer maar achter de spiegels. De eye tracker wordt vertegenwoordigd door een vak in Figuur 1.
      Opmerking: Een uitdaging wanneer het proberen om bij te houden van de ogen in normale opstellingen van dit type, is dat de ogen worden geblokkeerd door de spiegels.
    4. Gebruikt twee front-oppervlak spiegels, vaak geadverteerd als " koude spiegels " (incident hoek: 45°), die zijn voorzien in de buurt van-volledige reflectiecoëfficiënt van zichtbare golflengten en in de buurt van-volledige overdracht van nabij infrarode golflengten (zie tabel 1 voor meer informatie over informatie over de spiegels).
      Opmerking: Deze spiegels kunnen worden verkregen via bedrijven die optische apparatuur voor wetenschappelijke en industriële doeleinden, die meestal een lijst van componenten zoals deze als ' koude spiegels ' of als een soort ' dichroïde spiegels ' (zie in materialen uitgebreider / Apparatuur tabel). < tr >
      1 setup Setup 2
      spiegels afmetingen 10.10 × 12.70 cm 10.10 × 12.70 cm
      reflectie 400 ~ 690 nm 425 ~ 650 nm
      transmissie 750 ~ 1200 nm 800 ~ 1200 nm
      eye Tracker merk onderzoek-end Eye Tracker klant-grade Eye Tracker
      transmissie 890 ~ 940 nm ongeveer 850 nm

      Tabel 1. Details van twee versies van de installatie waarmee we hebben gewerkt.
      De eye tracker ' s zendbereik Golf lengte wordt gedekt door de spiegels ' zendbereik onder een hoek van 45° incidentie, maar buiten hun bereik van de reflectiecoëfficiënt.
  2. Structuur van de Setup
    1. bouwen van de installatie op de top van een bureau. Naast de spiegels en eye tracker, het bestaat slechts uit drie op maat gemaakte elementen gemaakt van hardboard (Zie Figuur 2 voor een montage-handleiding) en twee flatscreen monitors op monitorarmen beschikbaar van normale kantoor aanbod winkels.
    2. Houtvezelplaat elementen
      1. het kader van de opstelling van drie componenten van fiberboards bouwen: een centrale component en twee referentie planken op elke zijde (Zie afbeelding 1 voor algemene positionering, tabel 2 voor gedetailleerde afmetingen en Figuur 2 voor een montage-handleiding van elke component). Al deze stukken verf in mat zwart om lichte scatter.
        Opmerking: De centrale component (Zie figuur 2B en 2D) houdt de spiegels en eye tracker. Beide zijn op het zelfde plateau, dus houden de tracker oog op deelnemers ' eye niveau.
      2. Plaats het bovenste element van dit onderdeel zodanig dat het laat 8 cm in diepte aan de voorkant van het Bureau. Een dergelijke regeling laat genoeg ruimte voor de deelnemer ' s gezicht wanneer gestabiliseerd op de hoofdsteun en condensatie op de mirrors tijdens verlopen vermijdt, terwijl het minimaliseren van de afstand tussen de deelnemer ' s ogen en de spiegels te maximaliseren de mogelijk gebruik van de deelnemer ' s gezichtsveld.
      3. Plaatst de twee referentie-platen rechtstreeks onder de beeldschermen (Zie Figuur 1 voor plaatsing en Figuur 2 panelen A en C voor een montage-handleiding) voor gemakkelijke handmatige kalibratie van de schermen. Merk op dat de schijnbare offset in Figuur 1 tussen scherm en bestuur te wijten aan de beperkte diepte is cues in de afbeelding; de platen zijn direct onder de monitoren aan beide zijden.
      4. Uitlijnen precies de lange horizontalen met de randen van het Bureau, terwijl de lange verticalen 4 cm verder dan de voorkant van het Bureau voor het gemak laat van een kalibratie-board (zie hieronder) om deze platen te stabiliseren. De twee kleine verticalen zorgt de lange verticale verblijf verticale als de referentie voor de monitoren.
      5. Gebruik eventueel een apart stukje hardboard als een kalibratie-board (Zie Figuur 3). In dit geval, na het verkrijgen van een optimale positie van een monitor, plaatst u de kalibratie van bestuur tegen de referentie-bord en geven de standpunten van zowel de referentie-bestuur en de monitor op het bord kalibratie, terwijl het in plaats (in het voorbeeld van < sterke Class = "xfig" > figuur 3, houten latten bieden deze aanwijzingen).
      6. Wanneer dit monitor positie gewenst is verloren (per ongeluk of omdat andere experimenten een andere positie vereisen), deze positie ophalen met behulp van de merktekens op het bord van de kalibratie om de kalibratie van bestuur weer in dezelfde plaats ten opzichte de Referentie van bestuur dat een vaste positie op het Bureau heeft. De monitor weer aan lijn omhoog gaan met de passende markeringen (zie stap 2.1.1. voor meer informatie).
        component Afmetingen (cm) nummer Opmerking
        Centrale Component < / TD > 80 × 25 × 2 1 horizontale boven
        23 × 25 × 2 1 horizontale onderkant
        21 × 32 × 2 1 Centrale verticale
        32 × 25 × 2 1 front-facing verticaal
        Referentie Boards 61 × 11 × 2 2 lange horizontale
        66 × 29 × 2 2 lange verticale
        11 × 15 × 2 4 kleine verticaal

        Tabel 2. Details van de componenten van de houtvezelplaat.
    3. Monitoren en spiegels
      1. plaatst u de setup op de top van een standaard bureau.
      2. Mount twee flatscreen monitors op standaard monitorarmen geklemd naar de kant van de balie (klemmen zowel de verwijzing van bestuur en het Bureau). Deze wapens waarmee de vertaling in drie dimensies rotatie in het vlak van het scherm. Conventionele CRT-monitors zijn duidelijk ook compatibel met de setup, maar zou het zich niet veroorloven de dezelfde flexibiliteit op het gebied van positionering en herpositionering.
      3. Mount de spiegels op spiegel mounts die worden verkocht voor het doel van de dezelfde leveranciers die koude spiegels op voorraad. Deze beugels verbinden met het bestuur van de vezels houden de spiegel op de deelnemers ' niveau van het oog. Standpunt de spiegels te raken op een 90° hoek in het centrum, vlak voor de deelnemer ' s neus.
    4. Resterend elementen
      Opmerking: sommige experimenten nodig deelnemers niet het zien van de schermen van de hoek van hun ogen, zodat een directe lijn van het zicht op de schermen (onderbroken lijnen in de figuur 4A) moeten worden vermeden.
      1. In dat geval maken " oogkleppen " gemaakt van zwart karton en gat foam-padded straps geschilderd in zwart, en deze koppelen aan de posten van het hoofd rust (Zie figuur 4B). Pas de oogkleppen in hoogte en hoek voor individuele deelnemers. Als de muur tegenover de deelnemer hoge reflectie heeft, opknoping van een stuk van zwarte stof zal helpen dit verhelpen.

2. Met behulp van het systeem

  1. hardwarekalibratie
    Opmerking: het doel van de kalibratie is om bevredigende uitlijning van de twee monitoren voor het gemak van de fusie van de twee monitoren ' beelden voor elke deelnemer. Dit kan worden bereikt in twee stappen: hardwarekalibratie (hier beschreven) en software kalibratie (hieronder beschreven).
    1. Bij het gebruik van een kalibratie-bestuur, zoals hierboven beschreven, uitlijnen met een van de referentie-boards, bedrijf in plaats met een C-klem indien nodig, en verplaats vervolgens de bijbehorende monitor wilt uitlijnen met de gewenste referentielijnen op het bord van de kalibratie. De monitoren moet evenwijdig aan elkaar, en elk recht boven de referentie-Raad moet.
    2. Bij het gebruik van de oogkleppen, verplaatst u deze naar de deelnemer ' s eye niveau en draaien ze iets naar de middellijn, d.w.z. meer innerlijke, vergeleken met de oriëntatie van de monitoren. Zorg ervoor dat elk oog de hele visuele stimuli in de spiegel zien kan zonder het zien van een van het direct. Draaien van de oogkleppen richting in plaats van uit de buurt van de schouderstreek zal minimaliseren deelnemers ' blootstelling aan andere visuele input.
  2. Software kalibratie
    1. aangezien deelnemers in hun ogen positie ten opzichte van de spiegels ondanks het gebruik van een hoofdsteun variëren kunnen, kalibreren verdere voor het doen van experimenten. Dit deel gemakkelijkst is gedaan in de software, dat wil zeggen zonder te bewegen de setup ' s onderdelen om het even welk verder. Er zijn twee mogelijke methoden.
      1. Voor het eerste, presenteren een stip op elk van de twee schermen in afwisseling en instrueren van de deelnemer te elimineren van de verandering van de waargenomen positie door het bewegen van de stip op één van de schermen (of allebei in tegengestelde richting).
      2. Voor de tweede methode, instrueren de deelnemer aan het uitlijnen van de frames van experimentele stimuli in plaats van twee puntjes zodat beide ogen ' visual velden kritiek aan het bijzonder experiment zijn uitgelijnd.
    2. Na het toepassen van beide methoden, centrum de prikkels in de experiment op de daaruit voortvloeiende posities op het scherm. Andere aspecten van het opzetten van displays en prikkels voor dichoptic presentatie in het algemeen kan worden gevonden elders 5.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Na de kalibratie beschreven in het protocol, trad we een kalibratie-validatie procedure zonder problemen met de spiegels in plaats. De doeltreffendheid van de methode blijkt duidelijk uit Figuur 5, waarin de camera beeld (met behulp van een onderzoek eind eye tracking systeem) met de spiegels in plaats. De twee sets van parallelle lijnen langs de neus van de deelnemers en de lijnen boven de wenkbrauwen zijn de randen van de spiegels, maar het gezicht is echter zo duidelijk binnenkant van dat frame aangezien er buiten. Dit wijst op het gebrek aan signaalverlies bij de golflengten opgenomen door de camera. Een formele evaluatie toonde eerder leerling grootte, saccade en soepele uitoefening resultaten gelijkwaardig met spiegels en zonder spiegels1. We beschrijven een representatief gedeelte van deze evaluatie.

Een kort experiment werd uitgevoerd met slechts één spiegel in plaats de resultaten met en zonder de spiegel te vergelijken. De deelnemer maakte saccades naar verschillende locaties op het scherm. De eye tracker missen monsters voor beide ogen niet. De gemiddelde correlaties in de hoek van de blik van de horizontale en verticale blik hoek waren 0.99 (Zie Figuur 6).

Hoeveel kost het?

In een laboratorium dat al standaard eye-tracking materialen zoals een eye tracker, een hoofdsteun en monitoren, zou de geschatte prijs van de extra onderdelen aanpak US$ 1, 000. Deze prijs vergeleken gunstig met enkele alternatieven zoals goggle systemen29 op het moment van publicatie (2017). Spiegels: $400; spiegel houders: $150; houtvezelplaat, lijm, enz.: $100; monitor armen: $300. De kosten voor een eye tracker kan variëren van $100 tot meer dan $25.000 afhankelijk van factoren zoals de precisie en de bemonsteringsfrequentie (Zie meer opties in 30).

Hoe goed werkt het voor verschillende oog trackers?

Twee soorten infraroodoog trackers werden eerder beoordeeld in termen van de kwaliteit van het oog gegevens1. Ze zijn een onderzoek-end desktop gemonteerde eye tracker en een consument-grade eye tracker, elk in combinatie met een paar van de lichtjes verschillend spiegel (zie tabel 1 voor details). De productspecificaties suggereren dat beide trackers goed met deze setup werken moeten, en dit wordt bevestigd door de gepubliceerde evaluatie1. Meer opties voor het oog trackers kunnen worden gevonden in 30.

Hoe te voorkomen dat inmenging van de eye tracker's infrarood verlichter?

De golflengte van licht langs het eye tracker's infrarood verlichter strekt zich uit in het zichtbare bereik bevindt. Deelnemers kunnen dus soms zie de rode matrix of stippen via de spiegels, vooral tijdens de kalibratie-validatie procedure wanneer het scherm meestal zwart is. De ernst van de zorg is afhankelijk van de specifieke proefopzet, bijvoorbeeld voorkoming van het gebruik van de kleur rood in de stimulus de mogelijkheid van potentiële verwarring zal afnemen. Daarnaast kunnen onderzoekers de achtergrond helderheid verhogen zodat de rode stippen nauwelijks zichtbaar zijn en sommige spoorzoeker oog laten de illuminator macht om te worden afgewezen. Bovendien, in gevallen waar de prikkel van belang heeft betrekking op een relatief klein deel van het scherm, het hulplicht kan worden verplaatst niet naar elkaar overlappen met dit deel.

Wat is de maximale grootte van het gezichtsveld?

De huidige setup kan betrekking hebben op meer dan 30 graden in visuele hoek zowel verticaal als horizontaal.

Hoe lang duurt het om te bouwen van de setup en kalibreren van elke deelnemer?

Bouw het systeem duurt ongeveer een dag als alle materialen en apparatuur beschikbaar zijn. Het duurt minder dan 10 min te kalibreren van elke deelnemer op de dichoptic presentatie en eye tracking systeem.

Figure 1
Figuur 1 . Schematische illustratie van de setup.
De installatie is op een bureau, en de deelnemer is zittend aan de balie en kijken in een andere spiegel met elk oog. Hoewel niet strikt noodzakelijk is, zijn de beste resultaten verkregen door het ondersteunen van de deelnemer hoofd met een hoofdsteun gemonteerd aan de zijkant van de tabel. (Merk op dat de schijnbare verschuiving tussen scherm en karton aan de rechterkant te wijten aan de beperkte diepte is cues in de afbeelding). De figuur is aangepast van 1zijn. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2 . Een montage handleiding van de referentie-boards (panelen A en C) en de centrale component (panelen B en D).
Panelen A en C tonen alleen de verwijzing board dat is aan de linkerzijde van de installatie; het bestuur van de referentie aan de rechterkant is het spiegelbeeld van de links, dat wil zeggen met de kleine verticale planken wijzen uit de buurt van de middellijn. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3 . Kalibratie bestuur.
In dit voorbeeld nemen houten latten een rol die ook kan worden uitgevoerd door getekende lijnen. Een verticale latje en een horizontale slat traceren om de hoek van de monitor wanneer het in de juiste positie. Een andere verticale slat in de buurt van de onderkant van het bord wordt uitgelijnd met de korte kant van het bord van de verwijzing (lange verticale board) als er in de juiste positie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4 . Demonstratie van de oogkleppen.
De oogkleppen voorkomen een directe lijn van het zicht op de schermen (onderbroken lijnen). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

p-together.within-pagina = "1" >Figure 5
Figuur 5 . Frame van de cameraweergave tijdens dichoptic de presentatie, flauw aangeeft de randen van de spiegels, doch anders geen obstructie als gevolg van de mirrors.

Figure 6
Figuur 6 . Gegevens verzameld uit representatieve deelnemers met behulp van de onderzoek-end eye tracker tijdens een saccade taak.
De verticale stippellijnen veranderingen in de doelpositie. De figuur is aangepast van 1zijn.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

We presenteren een stapsgewijze gids voor de bouw en het gebruik van een experimentele opstelling waarmee gelijktijdige opvolging van de beide ogen en dichoptic presentatie van visuele stimuli. In veel situaties waar dichoptic stimulatie wordt gebruikt, is de cruciale kwestie effectief eye tracking te voorkomen dat de spiegels voor dichoptic presentatie de aanblik van videogebaseerd oog trackers blokkeren. Dit wordt hier opgelost met behulp van de infrarood-transparante spiegels en een infrarood-gevoelige oog-tracker. Deze opstelling kan onderzoekers van 3D visie, interocular onderdrukking of klinisch onderzoek hoogwaardige eye tracking om gegevens te verzamelen tijdens het gebruik van grote, willekeurig gekleurde prikkels.

Deze instelling kan worden gewijzigd op basis van de experimentele behoeften. Als de prikkels van beide ogen klein genoeg5 zijn tot op één scherm passen, mogelijk vier spiegels met één scherm genoeg om eye tracking met dichoptic presentatie. In dat geval zou twee meer voorzijde-oppervlak spiegels (infrarood-transparantie niet vereist) worden geplaatst, perifere en evenwijdig aan de huidige spiegels, als gevolg van visuele stimuli op het scherm om de huidige spiegels (zie referentie 5 voor plaatsing van spiegels in een standaard spiegel stereoscoop).

Er zijn een paar beperkingen van deze experimentele opzet. Een is de potentiële visuele verontreiniging van het hulplicht voor de eye tracker in de representatieve resultaten vermeld. Ten tweede, als de kleur van de visuele stimuli niet relevant is, anaglyph brillen mogelijk een betere keuze op het gebied van de kosten, vooral als er geen kritieke dat scheiding van de twee ogen afbeeldingen niet altijd compleet is bij het gebruik van de anaglyph brillen.

In vergelijking met technieken die afhankelijk zijn van niet-optische recording rechtstreeks vanuit de ogen, bijvoorbeeld electro-oculography31,32,33 en de scleral spoel techniek19,34, 35, de voorgestelde methode is minder invasieve en staat pupillometry. Aan de andere kant, hebben sommige deelnemers ogen die moeilijk zijn te vangen met behulp van videogebaseerd oog opnemen, zodat in die gevallen directe opname methoden voorkeur zijn. Onze methode moet ook worden vergeleken met andere methoden die op een visueel signaal baseren zich. Eye tracking kan bijvoorbeeld worden bereikt met goggle systemen die een camera geïntegreerd in het oog stukken36 of het hoofd gemonteerde displays37hebben. Goggle systemen hebben het voordeel dat zij geen deelnemers vereisen verblijven nog steeds maar de ruimtelijke en temporele resolutie van dergelijke systemen kan laag ten opzichte van de voorgestelde methode. Het is ook mogelijk om videogebaseerd oog opname via de lenzen van de anaglyph brillen (bijvoorbeeld rood-groene of rood-blauw bril)20,38,39, die het nadeel heeft van het beperken van de kleuren die kunnen worden gebruikt in te doen de visuele stimuli getoond aan de deelnemer. Scheiding van de ogen beelden kan ook worden bereikt met behulp van gepolariseerde stereo bril30 of actieve stereo shutter bril22,40,41. Dergelijke methoden zijn gemakkelijker te implementeren dan de voorgestelde, maar de kwaliteit van de visuele stimulatie stereoscopische Overspraak kan lijden.

Één groep met succes gebruikt een setup een standaard 4-mirror stereoscoop met een oog tracker24,25 te combineren door het bijhouden van een oog door een kloof tussen de spiegels. Afgezien van waardoor alleen monoculaire oog volgen, heeft deze methode het nadeel dat opname via deze kloof beperkt de grootte van de spiegels gebruikt en dus het gezichtsveld, en dat het vereist zeer specifieke plaatsing van de oog-tracker. Dientengevolge, kan de installatieroutine duren tot 20 min. (Miriam Spering, persoonlijke mededeling, 7 mei 2017). Ter vergelijking: de voorgestelde methode staat een gezichtsveld van meer dan 40 graden, tracking van beide ogen, en het duurt ongeveer 10 min te voltooien van het hele kalibratieproces.

Er is een trend in onderzoek waarbij interocular onderdrukking ga bestaat en oculomotor reacties in aanvulling op of vervanging van de traditionele knop pers reacties36,42,43. Voor een ding, kan oog dynamiek onthullen onbewuste verwerking, terwijl knooppersen meestal signaal subjectieve bewustzijn24,25. Bovendien rekenen op oog reacties kan voorkomen dat potentieel kunstdiscours handmatige reacties in experimenten26,33is gekoppeld. Onze installatie biedt een ideale oplossing voor degenen die willen volgen van deze combinatie van interocular onderdrukking en eye tracking.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De auteurs bedanken Pieter Schiphorst voor zijn rol in het ontwerpen van de installatie en voor het verstrekken van de grafische vormgeving van de figuren 1 en 3, en Marnix Naber voor nuttige discussie en zijn bijdrage aan de figuur 6. De auteurs erkennen ook onderzoekers en uitgevers voor het hergebruik van figuur 1 en 6 van een gepubliceerde papier1.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Mirrors in Setup 1 Edmund Optics  #64-452 dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 400 ~ 690 nm; Transmission: 750 ~ 1200nm
Mirrors in Setup 2 Edmund Optics Item discontinued dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Other Mirror Option Edmund Optics #62-634 dimensions 12.50 × 12.50 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Eye Tracker in Setup 1 SR Research Ltd., Mississauga, Ontario, Canada Eyelink 1000 Transmission: 890 ~ 940 nm
Eye Tracker in Setup 2 The Eye Tribe Aps, Copenhagen, Denmark Eye Tribe (item discontinued) Transmission: around 850 nm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brascamp, J. W., Naber, M. Eye tracking under dichoptic viewing conditions: a practical solution. Behav. Res. Methods. , 1-7 (2016).
  2. Barendregt, M., Harvey, B. M., Rokers, B., Dumoulin, S. O. Transformation from a Retinal to a Cyclopean Representation in Human Visual Cortex. Curr. Biol. 25 (15), 1982-1987 (2015).
  3. Held, R. T., Cooper, E. A., Banks, M. S. Blur and Disparity Are Complementary Cues to Depth. Curr. Biol. 22 (5), 426-431 (2012).
  4. Julesz, B. Foundations of cyclopean perception. xiv, U. Chicago Press. Oxford, England. (1971).
  5. Carmel, D., Arcaro, M., Kastner, S., Hasson, U. How to Create and Use Binocular Rivalry. J. Vis. Exp. (45), (2010).
  6. Tsuchiya, N., Koch, C. Continuous flash suppression reduces negative afterimages. Nat. Neurosci. 8 (8), 1096-1101 (2005).
  7. Crick, F., Koch, C. Consciousness and neuroscience. Cereb Cortex. 8 (2), 97-107 (1998).
  8. Jiang, Y., Costello, P., Fang, F., Huang, M., He, S. A gender- and sexual orientation-dependent spatial attentional effect of invisible images. Proc. Natl. Acad. Sci. 103 (45), 17048-17052 (2006).
  9. Jiang, Y., Costello, P., He, S. Processing of Invisible Stimuli: Advantage of Upright Faces and Recognizable Words in Overcoming Interocular Suppression. Psychol. Sci. 18 (4), 349-355 (2007).
  10. Bahrami, B., Carmel, D., Walsh, V., Rees, G., Lavie, N. Spatial attention can modulate unconscious orientation processing. Perception. 37 (10), 1520-1528 (2008).
  11. Smith, D. T., Ball, K., Ellison, A., Schenk, T. Deficits of reflexive attention induced by abduction of the eye. Neuropsychologia. 48 (5), 1269-1276 (2010).
  12. Deubel, H., Schneider, W. X. Saccade target selection and object recognition: Evidence for a common attentional mechanism. Vision Res. 36 (12), 1827-1837 (1996).
  13. Pastukhov, A., Braun, J. Rare but precious: Microsaccades are highly informative about attentional allocation. Vision Res. 50 (12), 1173-1184 (2010).
  14. Reddi, B. aJ., Carpenter, R. H. S. The influence of urgency on decision time. Nat. Neurosci. 3 (8), 827-830 (2000).
  15. Barbur, J. L. Learning from the pupil-studies of basic mechanisms and clinical applications. Vis. Neurosci. 1, 641-656 (2004).
  16. Naber, M., Nakayama, K. Pupil responses to high-level image content. J. Vis. 13 (6), 7-7 (2013).
  17. Gilzenrat, M. S., Nieuwenhuis, S., Jepma, M., Cohen, J. D. Pupil diameter tracks changes in control state predicted by the adaptive gain theory of locus coeruleus function. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 10 (2), 252-269 (2010).
  18. Van Der Meer, E., et al. Resource allocation and fluid intelligence: Insights from pupillometry. Psychophysiology. 47 (1), 158-169 (2010).
  19. Erkelens, C. J., Regan, D. Human ocular vergence movements induced by changing size and disparity. J. Physiol. 379, 145-169 (1986).
  20. Wismeijer, D. A., Erkelens, C. J., van Ee, R., M, W. exler Depth cue combination in spontaneous eye movements. J. Vis. 10 (6), 25-25 (2010).
  21. Takagi, M., et al. Adaptive Changes in Dynamic Properties of Human Disparity-Induced Vergence. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 42 (7), 1479-1486 (2001).
  22. Maiello, G., Harrison, W. J., Bex, P. J. Monocular and Binocular Contributions to Oculomotor Plasticity. Sci. Rep. 6, (2016).
  23. Rothkirch, M., Stein, T., Sekutowicz, M., Sterzer, P. A direct oculomotor correlate of unconscious visual processing. Curr. Biol. 22 (13), R514-R515 (2012).
  24. Spering, M., Pomplun, M., Carrasco, M. Tracking Without Perceiving A Dissociation Between Eye Movements and Motion Perception. Psychol. Sci. 22 (2), 216-225 (2011).
  25. Spering, M., Carrasco, M. Acting without seeing: eye movements reveal visual processing without awareness. Trends Neurosci. 38 (4), 247-258 (2015).
  26. Piano, M. E. F., Bex, P. J., Simmers, A. J. Perceptual Visual Distortions in Adult Amblyopia and Their Relationship to Clinical FeaturesPerceptual Visual Distortions in Adult Amblyopia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 56 (9), 5533-5542 (2015).
  27. Wiecek, E., Lashkari, K., Dakin, S. C., Bex, P. Novel Quantitative Assessment of Metamorphopsia in MaculopathyQuantitative Assessment of Metamorphopsia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 56 (1), 494-504 (2015).
  28. Wheatstone, C. Contributions to the Physiology of Vision.--Part the First. On Some Remarkable, and Hitherto Unobserved, Phenomena of Binocular Vision. Philos. Trans. R. Soc. Lond. 128, 371-394 (1838).
  29. Beach, G., Cohen, C. J., Braun, J., Moody, G. Eye tracker system for use with head mounted displays. 1998 IEEE Int. Conf. Syst. Man. 5, 4348-4352 (1998).
  30. Gibaldi, A., Vanegas, M., Bex, P. J., Maiello, G. Evaluation of the Tobii EyeX Eye tracking controller and Matlab toolkit for research. Behav. Res. Methods. , 1-24 (2016).
  31. Fox, R., Todd, S., Bettinger, L. A. Optokinetic nystagmus as an objective indicator of binocular rivalry. Vision Res. 15 (7), 849-853 (1975).
  32. Leopold, D. A., Fitzgibbons, J. C., Logothetis, N. K. The Role of Attention in Binocular Rivalry as Revealed through Optokinetic Nystagmus. , (1995).
  33. Zaretskaya, N., Thielscher, A., Logothetis, N. K., Bartels, A. Disrupting Parietal Function Prolongs Dominance Durations in Binocular Rivalry. Curr. Biol. 20 (23), 2106-2111 (2010).
  34. Robinson, D. A. A Method of Measuring Eye Movemnent Using a Scieral Search Coil in a Magnetic Field. IEEE Trans. Bio-Med. Electron. 10 (4), 137-145 (1963).
  35. Kalisvaart, J. P., Goossens, J. Influence of Retinal Image Shifts and Extra-Retinal Eye Movement Signals on Binocular Rivalry Alternations. PLOS ONE. 8 (4), e61702 (2013).
  36. Frässle, S., Sommer, J., Jansen, A., Naber, M., Einhäuser, W. Binocular rivalry: frontal activity relates to introspection and action but not to perception. J. Neurosci. 34 (5), 1738-1747 (2014).
  37. Duchowski, A. T., et al. Binocular Eye Tracking in Virtual Reality for Inspection Training. Proc. 2000 Symp. Eye Track. Res. Appl. , 89-96 (2000).
  38. Hayashi, R., Tanifuji, M. Which image is in awareness during binocular rivalry? Reading perceptual status from eye movements. J. Vis. 12 (3), 5-5 (2012).
  39. van Dam, L. C. J., van Ee, R. Retinal image shifts, but not eye movements per se, cause alternations in awareness during binocular rivalry. J. Vis. 6 (11), 3-3 (2006).
  40. Maiello, G., Chessa, M., Solari, F., Bex, P. J. Simulated disparity and peripheral blur interact during binocular fusionShort Title?? J. Vis. 14 (8), 13-13 (2014).
  41. Vinnikov, M., Allison, R. S., Fernandes, S. Impact of depth of field simulation on visual fatigue: Who are impacted? and how? Int. J. Hum.-Comput. Stud. 91, 37-51 (2016).
  42. Tsuchiya, N., Wilke, M., Frässle, S., Lamme, V. A. F. No-Report Paradigms: Extracting the True Neural Correlates of Consciousness. Trends Cogn. Sci. 19 (12), 757-770 (2015).
  43. Naber, M., Frässle, S., Einhäuser, W. Perceptual Rivalry: Reflexes Reveal the Gradual Nature of Visual Awareness. PLOS ONE. 6 (6), e20910 (2011).

Tags

Gedrag kwestie van 127 Eye Tracking Dichoptic bekijken stereoscoop verrekijker rivaliteit Interocular onderdrukking visuele bewustzijn spiegel infrarood
How to Build een Dichoptic presentatie systeem waarin een Eye Tracker
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Qian, C. S., Brascamp, J. W. How to… More

Qian, C. S., Brascamp, J. W. How to Build a Dichoptic Presentation System That Includes an Eye Tracker. J. Vis. Exp. (127), e56033, doi:10.3791/56033 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter