Eye-Tracking zeigt, wo und wie Menschen ihre Aufmerksamkeit lenken. Erfahren Sie, wie es funktioniert, welche Anwendungsmöglichkeiten es in der Forschung gibt und wie Sie diese Technologie effektiv nutzen können.
Table of Contents
Die Definition von Eye-Tracking
Unter Eye-Tracking versteht man die Messung dessen, wohin wir blicken, auch als Blickpunkt bezeichnet. Diese Messungen werden mit einem Eye-Tracker durchgeführt, der die Position der Augen und deren Bewegungen aufzeichnet.
Nahinfrarotlicht wird auf die Mitte des Auges (die Pupille) gerichtet, wodurch sowohl in der Pupille als auch in der Hornhaut (dem äußersten optischen Element des Auges) nachweisbare Reflexionen entstehen. Diese Reflexionen – der Vektor zwischen Hornhaut und Pupille – werden von einer Infrarotkamera erfasst. Dies ist die optische Erfassung von Hornhautreflexionen, bekannt als „Pupil Center Corneal Reflection“ (PCCR).
Eine Infrarotlichtquelle (und damit ein entsprechendes Erfassungsverfahren) ist erforderlich, da die Genauigkeit der Blickrichtungsmessung von einer klaren Abgrenzung (und Erkennung) der Pupille sowie von der Erkennung der Hornhautreflexion abhängt. Herkömmliche Lichtquellen (in Verbindung mit gewöhnlichen Kameras) können nicht genügend Kontrast liefern, was bedeutet, dass es ohne Infrarotlicht wesentlich schwieriger ist, eine ausreichende Genauigkeit zu erreichen.
Licht aus dem sichtbaren Spektrum führt häufig zu unkontrollierten Spiegelreflexionen, während Infrarotlicht eine präzise Unterscheidung zwischen Pupille und Iris ermöglicht – das Licht dringt zwar direkt in die Pupille ein, wird aber von der Iris lediglich „abgeprallt“. Da Infrarotlicht für den Menschen nicht sichtbar ist, lenkt es zudem nicht ab, während die Augen verfolgt werden.
Arten von Eye-Trackern
Zwar gibt es viele verschiedene Eye-Tracker, doch lassen sich diese in zwei Haupttypen unterteilen: bildschirmbasierte und brillenbasierte. Sie kommen in einer Vielzahl von Bereichen und Forschungsfeldern zum Einsatz, doch ihre Anwendungsweise und die daraus gewonnenen Daten können sich unterscheiden.
Werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Merkmale der einzelnen Funktionen:
Bildschirmbasierte Eye-Tracker
- Bildschirmbasierte Eye-Tracker (die auch als Desktop-, stationäre oder Remote-Eye-Tracker bezeichnet werden)
Bei bildschirmbasierten Geräten müssen die Probanden vor einem Monitor sitzen und mit den Bildschirminhalten interagieren. Obwohl diese Geräte die Augen nur innerhalb bestimmter Grenzen (der sogenannten Headbox) verfolgen, ist die Bewegungsfreiheit dennoch groß genug, damit die Probanden relativ uneingeschränkt agieren können (zumindest was den normalen Bewegungsradius beim Betrachten bildschirmbasierter Reize betrifft).
Eye-Tracking-Brille
- Eye-Tracking-Brillen (die auch als „Head-Mounted“ bezeichnet werden)
Wie der Name schon sagt, werden mobile Geräte in der Nähe der Augen angebracht (in der Regel an einem Brillengestell) und ermöglichen es den Probanden, sich frei zu bewegen. Dies ist zweifellos ein Vorteil, wenn Ihr Studiendesign die Ausführung von Aufgaben in einer natürlichen Umgebung vorsieht. Ein Nachteil ist jedoch, dass sich die Brille während der Aufzeichnung möglicherweise verschieben könnte, wenn es zu starken Bewegungen kommt (beispielsweise beim Sport).
Wann sollte man sich für bildschirmbasiertes Eye-Tracking oder eine Eye-Tracking-Brille entscheiden?
Es kommen ständig neue Eye-Tracking-Geräte auf den Markt. Angesichts der Vielzahl an Herstellerspezifikationen kann es ziemlich schwierig sein, den Überblick zu behalten und zu beurteilen, welcher Eye-Tracker für Ihr Forschungsprojekt der richtige ist.
Für welches Aufnahmegerät solltest du dich entscheiden? Beginne mit dem Naheliegenden:
- Werden Ihre Probanden während der Sitzung vor einem Computer sitzen? Entscheiden Sie sich für einen bildschirmbasierten Eye-Tracker.
- Müssen sich Ihre Probanden in einer natürlichen Umgebung oder in der virtuellen Realität frei bewegen können? Wählen Sie ein Head-Mounted-System, das Bewegungsfreiheit für Kopf und Körper ermöglicht.
Lesen Sie hier: Wie wählen Sie die beste Eye-Tracking-Brille für Ihre Forschung aus?
Sobald Sie geklärt haben, welche Art von Erfassungssystem zu Ihrem Studiendesign passt, ist es an der Zeit, das Kleingedruckte zu lesen. Überlegen Sie sich vor dem Kauf diese entscheidenden Fragen, die über den Erfolg oder Misserfolg Ihrer Forschung entscheiden können:
Wichtige Fragen für die Eye-Tracking-Forschung
Eye-Tracking-Kamera
- Welche Kamera ist in den Eye-Tracker integriert?
Das webcam-basierte Eye-Tracking ist eine hervorragende Lösung für die groß angelegte Online-Datenerhebung, da es leicht zugänglich und einfach zu implementieren ist. Spezielle Eye-Tracker, die ausschließlich Webcams verwenden, verfügen jedoch in der Regel nicht über eine kontrollierte Lichtquelle (Infrarotlicht) und weisen eine deutlich geringere Kameragenauigkeit auf, was die Datengenauigkeit selbst in weniger anspruchsvollen Forschungsumgebungen erheblich beeinträchtigen kann. Diese Geräte sind meist auf Online-Marktplätzen für Gadgets von fragwürdiger Qualität zu finden und eignen sich höchstens für Unterhaltungszwecke und Spiele – wenn überhaupt.
Wenn Ihre Studie hochauflösende Blickdaten, eine präzise Fixationsverfolgung oder Robustheit bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen erfordert, ist die Investition in einen hochwertigen, speziell für die Bildschirmmontage entwickelten Eye-Tracker die klügere Wahl. Auch wenn diese Geräte teurer sind, lohnen sich die verbesserte Datenqualität und Zuverlässigkeit für seriöse Forschungszwecke auf jeden Fall.
Unser Tipp: Bei Eye-Trackern lohnt es sich auf jeden Fall, etwas mehr Geld auszugeben, wenn Sie hochwertige Ergebnisse erzielen möchten (was Sie tun sollten).
Integrierte vs. eigenständige Eye-Tracker
- Ist die Eye-Tracking-Hardware in den Monitorrahmen integriert? Eigenständige Eye-Tracker sind flexibler und oft günstiger, aber integrierte Hardware kann besonders hohe Leistungsmerkmale aufweisen.
Abtastrate
- Wie oft pro Sekunde misst der Eye-Tracker die Augenposition? Während der typische Wert zwischen 30 und 60 Hz liegt, erfolgt bei Geräten für Forschungszwecke die Erfassung häufig im Bereich von 120 bis 1000 Hz (dies hängt natürlich von der jeweiligen Forschungsfrage ab).
Wiederauffangquote
- Wie schnell erkennt der Eye-Tracker die Augenposition wieder, nachdem die Augen für einen Moment aus dem Blickfeld verschwunden waren (z. B. beim Blinzeln)?
Messgenauigkeit:
- Wie genau (gemessen in Grad) misst der Eye-Tracker die Blickrichtung? Während preisgünstigere Geräte bei etwa 1,0 Grad beginnen, messen High-End-Tracker bis auf 0,1 Grad (oder noch genauer).
Wie funktioniert die Eye-Tracking-Software von iMotions?
Die Eye-Tracking-Software von Motions durchläuft eine Reihe von Schritten, um Augenbewegungsdaten zu erfassen und zu analysieren, und liefert so Einblicke in die visuelle Aufmerksamkeit und kognitive Prozesse. Hier eine Übersicht über diese Schritte:
Integration mit Eye-Tracking-Hardware
Die iMotions-Software ist mit einer Vielzahl von Eye-Tracking-Geräten kompatibel. Der erste Schritt besteht darin, die Software mit diesen Geräten zu verbinden, die in der Regel Infrarotkameras verwenden, um detaillierte Bilder der Augen des Benutzers aufzunehmen.
Kalibrierung
Vor Beginn einer Sitzung muss die Software mit dem Benutzer kalibriert werden. Dazu muss der Benutzer auf verschiedene Punkte auf dem Bildschirm blicken, damit die Software den Blick in Bezug auf die Bildschirmkoordinaten genau verfolgen kann.
Über den eigentlichen Kalibrierungsprozess hinaus hängt die Zuverlässigkeit Ihrer Forschung entscheidend von der Gesamtgenauigkeit Ihres Systems ab. Um zu verstehen, wie dieser entscheidende Aspekt quantifiziert wird, lesen Sie den Abschnitt „Genauigkeit der Blickverfolgung“.
Datenerhebung
Nach der Kalibrierung beginnt die Software mit der Datenerfassung. Während der Benutzer verschiedene Bereiche des Bildschirms betrachtet, erfasst der Eye-Tracker verschiedene Messwerte wie den Blickpunkt, die Fixationsdauer und die Pupillengröße.
Visualisierung des Blickverhaltens in Echtzeit
Die Software ermöglicht die Visualisierung von Blickmustern in Echtzeit. Dazu gehören beispielsweise Heatmaps, die Bereiche mit hoher visueller Aufmerksamkeit anzeigen, oder Blickverlaufsdiagramme, die den Verlauf des Blicks des Nutzers im Zeitverlauf nachzeichnen.
Analyse der Augenbewegungen
Die Software analysiert die gesammelten Daten, um Erkenntnisse zu gewinnen. Dazu können Kennzahlen wie die Anzahl der Fixationen (wie oft der Blick innehält), die Sakkadenlänge (wie weit der Blick springt) und Bereiche von Interesse (bestimmte Teile des Bildschirms, auf die sich der Nutzer konzentriert hat) gehören.
Einblicke in das Nutzerverhalten
Durch die Analyse dieser Kennzahlen hilft die iMotions-Software dabei, das Nutzerverhalten zu verstehen. So können beispielsweise lange Fixationen auf Schwierigkeiten bei der Informationsverarbeitung hindeuten, während häufige Sakkaden auf Suchverhalten schließen lassen.
Integration mit anderen biometrischen Daten
iMotions ermöglicht zudem die Integration von Eye-Tracking-Daten mit anderen biometrischen Informationen wie EEG, Mimikanalyse und GSR (galvanische Hautreaktion) und liefert so ein umfassendes Verständnis des kognitiven und emotionalen Zustands des Nutzers.
Datenauswertung und -export
Nach Abschluss der Sitzung ermöglicht die Software den Export der erfassten Daten und erstellt Berichte. Diese Berichte können individuell angepasst werden, um bestimmte Kennzahlen und Visualisierungen einzubeziehen, die für die Studie relevant sind.
Anwendung in der Forschung und bei Nutzertests
Die Software findet breite Anwendung in der akademischen Forschung, in Marketingstudien, bei Usability-Tests und in anderen Bereichen, in denen das Verständnis der visuellen Aufmerksamkeit und der kognitiven Verarbeitung von entscheidender Bedeutung ist.
Wofür kann Eye-Tracking eingesetzt werden?
Eye-Tracking wird in einer Vielzahl unterschiedlicher Forschungsbereiche sowie für verschiedene Anwendungen im kommerziellen Bereich eingesetzt.
Detaillierte Informationen darüber zu erhalten, wohin eine Person oder eine Gruppe von Menschen blickt, ist in einer Vielzahl von Bereichen nützlich, von der psychologischen Forschung über die medizinische Diagnostik bis hin zu Anwendungen im Neuromarketing und darüber hinaus.
Psychologie
Zu verstehen, wann und wie Menschen schauen, ist entscheidend, um zu begreifen, wie sich die Aufmerksamkeit verteilt. Eye-Tracking wird häufig in psychologischen Tests wie dem IAT (Implicit Association Test), dem Stroop-Test und der Iowa Gambling Task sowie in Paradigmen zur Blickkontingenz eingesetzt.
Gesundheitswesen
Die Verfolgung des Blickverhaltens einer Person kann auch im medizinischen Bereich von Bedeutung sein. Studien haben gezeigt, dass Eye-Tracking bei der Diagnose von Autismus sowie anderen neurologischen Störungen ein hohes Prognosepotenzial besitzt. In Zukunft könnten Eye-Tracking-Daten dazu beitragen, eine optimale Patientenversorgung im Gesundheitswesen zu gewährleisten.
Neuromarketing
Die Beobachtung der Blickverläufe beim Einkaufen ist seit vielen Jahren ein immer wichtigeres Thema im Neuromarketing. Zu erkennen, worauf Menschen achten und was sie übersehen, kann entscheidend sein für die Gestaltung optimaler Verpackungen, Ladengestaltung und Verkaufsdisplays.
Eye-Tracking-Daten können zudem wertvolle Einblicke in die Blickmuster der Besucher Ihrer Website liefern – wie lange brauchen sie, um ein bestimmtes Produkt auf Ihrer Website zu finden, welche visuellen Informationen ignorieren sie (obwohl sie eigentlich darauf reagieren sollten)? Wohin schauen die Besucher Ihrer Website? Was betrachten sie und wie viel Zeit verbringen sie damit, es anzuschauen?
Lesen Sie dazu: Wie die Eye-Tracking-Technologie die Welt verändert [5 Beispiele]
Erkenntnisse über menschliches Verhalten vs. Grenzen
Was Eye-Tracking über menschliches Verhalten verraten kann
Eye-Tracking kann Folgendes aufzeigen:
- Was Menschen auf einem Bildschirm oder in der realen Welt betrachten
- Wenn bestimmte visuelle Elemente in den Fokus rücken
- Wie lange jede Fixierung dauert
- Die Reihenfolge, in der visuelle Elemente fixiert werden
- Wenn der Blick einer Person auf ein visuelles Element zurückkehrt, das zuvor betrachtet wurde
Was Eye-Tracking nicht verraten kann
Das Eye-Tracking allein kann jedoch nicht aufdecken:
- Warum hat sich eine Person ein bestimmtes visuelles Element angesehen?
- Wie sie sich fühlten, als sie eine visuelle Szene betrachteten
Mit der Weiterentwicklung der Computertechnologie hat sich Eye-Tracking zu einem unaufdringlichen, kostengünstigen und benutzerfreundlichen Instrument in der Verhaltensforschung entwickelt, das die Messung der visuellen Aufmerksamkeit ermöglicht, indem es objektiv erfasst, wohin, wann und was Menschen betrachten.
Angesichts der einfachen Anwendung und Messung ist es kein Wunder, dass die Eye-Tracking-Technologie in einer immer größer werdenden Vielfalt von akademischen und kommerziellen Disziplinen zunehmend an Beliebtheit gewinnt, weit über die oben genannten Themen hinaus.
Kennzahlen und Begriffe zum Eye-Tracking
Mithilfe von Eye-Tracking lässt sich die visuelle Aufmerksamkeit quantifizieren, da dabei objektiv erfasst wird, wohin, wann und was Menschen betrachten. In der Eye-Tracking-Forschung kommen verschiedene Messgrößen zum Einsatz; im Folgenden finden Sie einen Überblick über einige der gängigsten.
Blickpunkte
- Blickpunkte: Zweifellos die wichtigsten Messgrößen in der Eye-Tracking-Literatur. Blickpunkte bilden die grundlegende Maßeinheit – ein Blickpunkt entspricht einer vom Eye-Tracker erfassten Rohdatenprobe.
Fixierungen
- Fixationen: Wenn ein Blickpunkt über einen bestimmten Zeitraum beibehalten wird, entsteht eine Fixation – ein Zeitraum, in dem unsere Augen auf ein bestimmtes Objekt gerichtet bleiben.
Interessensgebiete (AOI)
- Interessensbereiche (AOI): Um die Analyse auf bestimmte Bereiche des Stimulus zu konzentrieren, kann ein AOI definiert werden – dabei handelt es sich um einen Bereich, der bei Bedarf mit anderen AOIs verglichen werden kann.
Heatmaps
- Heatmaps: Eine Heatmap ist eine Visualisierung der Blickfixationspunkte im Zeitverlauf, die als Überlagerung auf einen bestimmten Reiz dargestellt wird. Diese können aggregiert werden, um Vergleiche zwischen Gruppen anzustellen, oder um Teilnehmer miteinander zu vergleichen.
Fixationssequenzen
- Blickverfolgungssequenzen: Durch die genaue Erfassung der Reihenfolge und Richtung der Blickbewegungen lässt sich erkennen, was die Aufmerksamkeit eines Teilnehmers zuerst auf sich gezogen hat und wie der Reiz betrachtet wurde.
Zeit bis zur ersten Fixation (TTFF)
- Zeit bis zur ersten Fixation (TTFF): Ähnlich wie oben liefert die Zeit zwischen dem Beginn des Reizes und dem Blick auf einen definierten Bereich Informationen darüber, wann ein bestimmter AOI zum ersten Mal wahrgenommen wird. Dies kann Aufschluss darüber geben, worauf die Aufmerksamkeit in einer visuellen Szene gerichtet ist (und worauf nicht).
Während diese Eye-Tracking-Kennzahlen üblicherweise zur Erfassung der visuellen Aufmerksamkeit verwendet werden, ist es auch möglich, die Pupillometrie (die Messung der Pupillengröße) als Indikator für die physiologische Erregung heranzuziehen, was über die reine Aufmerksamkeit hinausgeht. Weitere Kennzahlen, die potenziell zusätzliche Informationen über den Teilnehmer liefern können, sind der Abstand zum Bildschirm, die Augenkonvergenz und das Blinzeln.
Dieser Artikel wurde ursprünglich im Januar 2016 veröffentlicht. Zuletzt aktualisiert im September 2023.
Lesetipp: 20 Bücher, die Ihnen helfen, die Eye-Tracking-Technologie zu verstehen
-
Eine Einführung in die Farbwahrnehmung
-
Preise für VR-Headsets – Ein Überblick über mehr als 20 Modelle
-
Eine Einführung in das sympathische und parasympathische Nervensystem
-
EEG (Elektroenzephalografie): Der vollständige Taschenführer
-
Wissenschaft in den Medien: Wie Biosensoren im Film eingesetzt werden
