Les techniques d'enregistrement des mouvements des yeux

Différentes techniques

• La technique électro-oculographique (EOG): elle permet de mesurer les différences de potentiels électriques induits par la rotation des yeux. Ces potentiels électriques sont captés par des électrodes placées autour des yeux. Bien que la mesure ait une résolution temporelle correcte, elle permet difficilement de connaître la position réelle du regard et donc de peu d'utilité dans l'étude de l'utilisabilité du web par ex.

• La technique galvanométrique (Scléral search-coil technique): le principe est de créer un champ magnétique et de repérer à l'intérieur de ce champ les variations d'un signal électrique traversant une lentille spéciale posée sur l'œil du sujet. Le sujet est placé à l'intérieur d'un champ magnétique créé par trois bobines disposées horizontalement, verticalement ou latéralement. La position du regard est donc repérée sur ces trois dimensions. La technique, très précise, est très contraignante ( présence d'un ophtalmologiste à chaque passation).

• La technique du reflet cornéen : le principe consiste à envoyer au centre de la pupille une lumière infrarouge émise par une diode ou un ensemble de diodes. Le reflet infrarouge renvoyé par la cornée de l'œil est ensuite détecté et ce sont les variations d'intensité de ce reflet qui permettent, après calcul, de repérer le centre de la pupille et de connaître la position de l'œil. Cette technique se prête facilement à des tests ergonomiques car il n'y a aucune contrainte physiologique du sujet ( tête libre ), la caméra étant placée sous l'écran et une courte phase de calibrage (l'utilisateur doit fixer successivement 10 points apparaissant sur l'écran de manière à assurer une parfaite correspondance entre les positions enregistrées par  l'oculomètre et les positions réelles des informations sur l'écran) est seulement nécessaire. )
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• La vidéo-oculographie: sur ce système, la lumière infrarouge illuminant l'œil amplifie la brillance de la pupille ce qui facilite son repérage par la caméra.

Après traitement informatique de l'image vidéo, le système est capable de repérer directement le centre de la pupille. A chaque mouvement des yeux, l'ordinateur calcule alors la position du regard en mettant en correspondance la position calculée du centre de la pupille et l'image vidéo enregistrée.

De plus, le système enregistre le diamètre pupillaire qui peut servir d'indicateur pour estimer la charge mentale induit par un écran ou le stress visuel.

Sur une caméra fonctionnant à 60Hz, l'enregistrement des mouvements des yeux a lieu environ toutes les 17 ms, ce qui constitue un flot énorme de données pour une tâche qui peut durer quelques minutes.

La détection des saccades et des fixations permet globalement de quantifier la prise d'informations de l'utilisateur : il est ainsi possible de repérer les zones du document les plus fréquemment explorées, les durées de traitement, les difficultés rencontrées et les éventuelles réinspections témoignant d'un contrôle ou d'un besoin d'information supplémentaire.

Il est néanmoins indispensable d'identifier un ensemble d'indicateurs oculaires qui peuvent servir à l'évaluation de l'utilisabilité du web, distinguant ainsi la recherche d'information (surtout traces spatiales du déplacement du regard) du traitement de l'information (durées et nombre de fixations).

• Bubbles: instrument mis au point par Frédérick Gosselin qui ne laisse voir aléatoirement que certaines portions très réduites de visages tout en tenant compte des diverses fréquences avec lesquelles notre œil perçoit une image. Les traits les plus marqués, comme les contours du visage, relèvent de fréquences de perception basses tandis que les traits les plus subtils, comme l’expression des yeux, sont dans des fréquences fines.

Notion de "scanpath"

Une notion essentielle empruntée à l'étude des images est celle de scanpath qui est défini comme une séquence ordonnée des fixations et des saccades nécessaires à la récupération de l'information recherchée.

Le scanpath est primordial pour repérer l'ordre des opérations mentales et renseigne sur la séquence des éléments extraits de la page pour construire la représentation mentale.

Représentattion schématique d'un parcours oculaire avec nomérotation des fixations Fi  (une saccade Si étant définie comme l'intervalle entre deux fixations)

 

 

Toutes ces mesures du scanpath, qui peuvent de plus être corrélées entre elles, informent sur la qualité de la prise d'information et sur les éléments du document qui ont attiré l'attention de l'utilisateur.

 

• Aller à  l'analyse du mouvements des yeux sur le Web