iMotions‘ Neuinterpretation von Yarbus’ „Unexpected Visitor“ beleuchtet die anhaltende Bedeutung von Yarbus’ bahnbrechender Arbeit in der Eye-Tracking-Forschung. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit den tiefgreifenden Erkenntnissen, die aus der Untersuchung von Augenbewegungen gewonnen wurden, sowie deren Auswirkungen auf das Verständnis menschlichen Verhaltens. Entdecken Sie den nachhaltigen Einfluss von Yarbus’ Forschung auf moderne Eye-Tracking-Methoden.

Jeder, der sich beruflich oder im Studium mit Eye-Tracking beschäftigt hat oder sich auch nur aus reinem Interesse damit befasst hat, kennt sicherlich die Arbeit von Alfred Yarbus. Der sowjetische Psychologe gilt als einer der Vorreiter der Gesichtsforschung und ist der Urheber eines der berühmtesten Experimente zum Thema Eye-Tracking – der Untersuchung des Gemäldes „Der unerwartete Besucher“ (manchmal auch als „Sie haben ihn nicht erwartet“ bezeichnet) von Ilja Repin aus dem Jahr 1888.

In seinem 1965 erschienenen Buch „Eye Movements and Vision“ beschreibt er eine Studie, in der er Probanden bat, das oben genannte Gemälde sieben Mal zu betrachten, wobei sie für jede Betrachtung spezifische Anweisungen erhielten. Die Anweisungen lauteten, die dargestellte Szene zu bewerten, sich bestimmte Aspekte des Motivs einzuprägen oder das Bild einfach frei zu betrachten. Die Studie zeigte, dass die Probanden das Gemälde je nach den ihnen erteilten Anweisungen auf ganz unterschiedliche Weise betrachteten.

Der Einsatz von Webcam-Eye-Tracking im Bildungsbereich

Der Grund, warum wir diese wegweisende Studie ansprechen – abgesehen von unserer Neigung, in unseren Forschungsbereichen etwas nerdig zu sein –, ist, dass wir einen Teil von Yarbus’ Originalstudie nachgestellt haben, um unseren neuen Webcam-Eye-Tracking-Algorithmus zu testen. Abgesehen davon, dass es sich um eine gute Validierungsstudie für unseren brandneuen Algorithmus handelt, haben wir uns für die Verwendung von Yarbus’ Studie entschieden, um einen der spannendsten Anwendungsbereiche für unser iMotions Remote Data Collection Module hervorzuheben, dessen grundlegender Bestandteil der Webcam-Eye-Tracking-Algorithmus ist, nämlich im Bildungs- und Lehrbereich.

Hier können Sie mehr über die iMotions-Plattform zur Fernerhebung von Daten erfahren. Die grundlegende Philosophie hinter dem Produkt besteht darin, dass Sie Daten von Befragten überall auf der Welt erfassen können, sofern ein Internetzugang vorhanden ist. Die Lösung ist zudem äußerst skalierbar, was sie zum idealen Werkzeug für Lehrkräfte macht, die Studien- und Forschungsdesign unterrichten.

Die Nutzung einer Webcam zur Fernerfassung von Daten bringt zwar eine Reihe von Herausforderungen mit sich, doch wie bereits erwähnt, eignet sie sich zweifellos als Lehrmittel.

Die Genauigkeit, auf die Sie verzichten, wenn Sie ohne hochspezialisierte Eye-Tracking-Hardware arbeiten, wird durch die schiere Leistungsfähigkeit der Datenerfassung schnell ausgeglichen. Wenn Sie als Lehrkraft eine Gruppe von Studierenden unterrichten, die sich alle mit den Grundlagen der kognitiven Psychologie, der Forschungsgestaltung und der Frage befassen müssen, wie Biosensoren das Verständnis kognitiver Prinzipien verbessern können, ist unsere Fernerfassung das richtige Werkzeug für Sie.

Und damit sind wir wieder bei dem Grund angelangt, warum wir uns entschlossen haben, diese klassische Studie erneut durchzuführen: um zu prüfen, ob sie gut genug ist, damit die Studierenden etwas daraus lernen können?

Eine Analyse von „Der unerwartete Besucher“ nach iMotions

Die meisten Einrichtungen, die die Grundlagen des Eye-Trackings vermitteln, werden höchstwahrscheinlich Yarbus und sein Experiment heranziehen, um nicht nur die Geschichte der Eye-Tracking-Forschung zu vermitteln, sondern auch ein Kernprinzip der Kognitionsforschung – nämlich dass die Top-down-Verarbeitung eine entscheidende Rolle spielt. Zwar gibt es Dinge in unserer Umgebung, die unsere Aufmerksamkeit „auf sich ziehen“, doch bestimmen unser Vorwissen über Dinge, unsere Erwartungen an die Umgebung, unsere Ziele und die aktuellen Herausforderungen in weitaus größerem Maße unser Blickverhalten.

Seit Jahren wird Yarbus’ bahnbrechende Arbeit in Sommerschulen, auf Konferenzen und in Psychologievorlesungen herangezogen, um eine Vielzahl von Konzepten zu erörtern – von der Frage, wie Anweisungen physiologische Reaktionen beeinflussen, über die Aufgabeabhängigkeit von Augenbewegungen bis hin dazu, wie das Studiendesign die erzielten Ergebnisse verändern kann. Da diese Studie zu den meistzitierten Artikeln in diesem Fachgebiet gehört, wäre es doch toll, wenn man sie tatsächlich an einem Tag in der Vorlesung nachstellen könnte, oder? Mit iMotions Online ist das möglich, und wir haben einen Probelauf für Sie durchgeführt, um es zu beweisen!

Webcam-Eye-Tracking – Die Yarbus-Studie im 21. Jahrhundert

Im Modul „Fernerfassung von Daten“ haben wir 10 unserer Kollegen vier der Bedingungen aus Yarbus’ Studie von 1965 unterzogen. Unsere Teilnehmer mussten sich den Film „The Unexpected Visitor“ viermal ansehen. Sie mussten

Schätze, wie lange der Fremde schon weg war (erstes Bild unten*)
Schätzen Sie die materiellen Verhältnisse (d. h. den Status und den Wohlstand) der Personen auf dem Bild ein (zweites Bild unten)
Schätze das Alter der Personen auf dem Bild
Erinnere dich an die Kleidung, die sie trugen

*Die Bilder zu den Aufgaben 3 und 4 werden nicht angezeigt, um eine Flut fast identischer Bilder zu vermeiden.

Die Studie ließ sich im intuitiven Studien-Generator des Moduls „Remote Data Collection“ schnell einrichten, und die Erfassung dauerte pro Teilnehmer 5 Minuten. Nach der Erfassung und Verarbeitung der Daten war die Erstellung der Heatmaps wiederum nur einen Klick entfernt. Hier sehen Sie, wie unterschiedlich die Heatmaps aussehen, wenn es darum geht, einzuschätzen, wie lange der Besucher abwesend war, im Vergleich zur Einschätzung der materiellen Lebensumstände der Personen auf dem Bild. Wie zu erwarten war, stimmen die Ergebnisse mit der ursprünglichen Studie von Yarbus überein: Die Befragten betrachten das Gemälde je nach der ihnen zugewiesenen Aufgabe sehr unterschiedlich. Wie in den Heatmaps der Bilder unten deutlich zu sehen ist, hilft die Remote-Datenerfassung dabei, die Unterschiede im Betrachtungsverhalten perfekt zu veranschaulichen.

Aber wie lässt sich das auf Ihre oder die Unterrichtspraxis anderer übertragen? Ganz einfach: Besorgen Sie sich ein iMotions Online-Datenerfassungsmodul, wählen Sie eine Studie aus, die Sie im Unterricht verwenden möchten, richten Sie diese gemeinsam mit Ihren Schülern ein und versenden Sie einen Link zu der Studie. Wenn Sie dann bereit sind, die Analyse zu besprechen, haben Sie im Idealfall bereits Teilnehmer für Ihre Studie und die Daten sind erfasst*.

*Bitte beachten Sie, dass das Herunterladen der Teilnehmerdaten einige Zeit in Anspruch nehmen kann; es ist daher nicht ratsam, den Download während einer Vorlesung zu starten – oder zumindest nicht mit gespannter Erwartung darauf zu warten.

Unterricht mit Eye-Tracking per Webcam

Selbst bei einer physischen Laborausstattung stützte sich der Unterricht zu den Grundlagen und sogar zu den praktischen Aspekten des Eye-Trackings in einer Klasse bisher weitgehend auf Theorie. Dies liegt zum einen daran, dass die meisten Labore nur über begrenzten Platz verfügen, und zum anderen daran, dass die Datenerfassung viel Zeit in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund erfreut sich die Studie von Yarbus seit Jahrzehnten großer Beliebtheit in einem sich rasch entwickelnden Fachgebiet. Mit den cloudbasierten Funktionen von iMotions Online können Sie Ihren Unterricht nun durch ein benutzerfreundliches Element zur Fernerfassung von Daten weiter stärken und Ihren Studierenden so die Möglichkeit bieten, Theorie und Praxis nahtlos miteinander zu verbinden.

Wenn Sie erfahren möchten, wie Sie die vielseitige iMotions-Plattform zur Fernerfassung von Daten für Ihren Unterricht oder für Forschungsprojekte nutzen können, bei denen eine schnelle Einrichtung und möglicherweise eine weltweite Teilnehmerreichweite von Vorteil sind, dann wenden Sie sich hier an unsere Lösungsexperten.

Yarbus mit der neuesten Webcam-Eye-Tracking-Software – Update vom August 2023

Seit wir die Yarbus-Studie durchgeführt haben, mit der wir die Vielseitigkeit, Benutzerfreundlichkeit und schnelle Einrichtungszeit der Studie demonstrieren wollten, haben wir eine neue Version des Eye-Tracking-Algorithmus für Webcams auf den Markt gebracht. Sie heißt WebET 3.0 und bildet das Herzstück der neuen Version unseres Moduls zur Fernerfassung von Daten.

Unter den zahlreichen Tests, die wir mit dem neuen Algorithmus durchgeführt haben, eignete sich unsere Yarbus-„Rekonstruktions“-Studie besonders gut für einen direkten Vergleich zwischen dem alten und dem neuen Algorithmus. In diesem Kapitel zeigen wir, dass der neue Algorithmus deutlich genauer ist als die vorherige Version.

Nachfolgend finden Sie die neu erstellten Heatmaps aus der Yarbus-Rekonstruktionsstudie

Es wurden Daten für die Version 2.0 (N = 11, Genauigkeit < 5,0) und 3.0 (N = 10, Genauigkeit < 1,7) erhoben. Obwohl sich die Teilnehmer und Datensätze unterschieden, weist der Algorithmus WebET 3.0 deutlich weniger Rauschen auf, und man könnte argumentieren, dass er die verschiedenen Bedingungen sogar besser unterscheiden kann.