Comment notre environnement influence les mouvements oculaires et l'attention visuelle

Notre attention visuelle et nos mouvements oculaires sont façonnés par l’environnement, ce qui influence la manière dont nous percevons le monde et interagissons avec lui. Découvrez les différences entre les études d’oculométrie menées sur écran et celles réalisées dans le monde réel, et apprenez comment les schémas de fixation, les indices de profondeur et le comportement du regard influencent la perception, la prise de décision et l’attention dans des contextes naturels et contrôlés.

Comprendre les études d’oculométrie : analyse sur écran ou en situation réelle

Dans le domaine de l’eye-tracking, il est souvent plus pratique de présenter des stimuli sur un écran que d’étudier le comportement visuel dans des conditions réelles. Si les lunettes d’eye-tracking permettent aux chercheurs de mener des études en milieu naturel, elles nécessitent davantage de ressources et introduisent des complexités que les configurations sur écran ne présentent pas. Cependant, le choix entre les études d’eye-tracking sur écran et celles en conditions réelles a une influence significative sur l’attention visuelle et le comportement du regard.

En quoi les environnements naturels diffèrent-ils pour l’oculométrie ?

L’une des principales caractéristiques susceptibles d’influencer les résultats des études d’oculométrie sur écran est que les observateurs ont tendance à fixer le centre de l’écran, quelle que soit la tâche à accomplir ou la répartition des éléments dans la scène [1].

Il peut s’agir d’un simple mécanisme visant à centrer l’œil dans son orbite, ou simplement d’un emplacement pratique qui rend l’exploration de la scène plus efficace. À l’inverse, une étude menée à l’aide de lunettes d’oculométrie dans un supermarché réel a révélé que cette tendance à centrer le regard est beaucoup moins marquée [2].

Il a été démontré que, dans des conditions d’observation naturelles, l’amplitude des saccades (la distance parcourue par chaque saccade) est bien plus importante que dans les conditions de laboratoire, où l’on utilise un écran [3]. De même, il a été constaté que, dans un environnement naturel, les grands déplacements du regard s’accompagnent plus souvent de mouvements de la tête, contrairement à ce qui se passe dans un contexte où l’on utilise un écran [4].

Une étude consistant à montrer aux participants une vidéo filmée du point de vue d’une personne marchant à l’extérieur a révélé que les schémas de mouvements oculaires observés en laboratoire ne correspondaient aux schémas réels du regard que dans environ 60 % des cas.

Lorsque les participants se déplaçaient dans le monde réel, ils sélectionnaient des objets en bougeant la tête, et leur regard avait tendance à rester fixé sur un « point de repère », situé légèrement au-dessus du centre du référentiel de la tête. En revanche, lorsque la même séquence vidéo était diffusée à l’écran, les participants détournaient plus souvent leur regard vers la périphérie de leur champ visuel [5].

Les comportements dans la vie réelle diffèrent des configurations sur écran en ce sens que le spectateur est lui-même un acteur au sein de l’environnement et peut, dans une certaine mesure, influencer la dynamique de la scène en se déplaçant et en interagissant avec les objets [6].

Des études sur les mouvements oculaires dans le cadre d’un comportement naturel montrent un lien étroit entre les objectifs comportementaux réels et l’attention visuelle manifeste. Par exemple, il a été démontré que lorsque les personnes accomplissent des tâches de la vie quotidienne, toutes les fixations se portent sur des objets pertinents pour la tâche et que la durée des fixations varie davantage, ce qui reflète l’acquisition des informations nécessaires à la tâche en cours [7].

Cela signifie que, dans le cadre d’activités naturelles, l’attention sert à extraire des informations et à coordonner les actions motrices. En revanche, les situations sur écran impliquent rarement une manipulation active d’objets [8], et l’attention peut donc être répartie différemment.

De plus, lorsque les stimuli sont présentés sur un écran, de nombreux indices de profondeur et de mouvement font défaut. Le point de vue de l’observateur étant fixe dans une image statique, le contexte du stimulus est limité et la nature dynamique et orientée vers la tâche de la vision n’est pas représentée.

Il a également été démontré que la taille de l’affichage incitant à l’achat influe sur le traitement de l’information. À titre d’exemple, une étude comparant la recherche visuelle sur des présentoirs de grande et de petite taille a révélé que les présentoirs plus grands et plus réalistes ont tendance à accélérer le temps de recherche.

Même si un petit écran permet de balayer l’ensemble de l’image plus rapidement, les grands écrans permettent une meilleure utilisation de la vision périphérique et se rapprochent davantage de la réalité physique [9]. La vision périphérique offre une vue d’ensemble de la scène et facilite ainsi le comportement de recherche [10].

Suivi oculaire sur écran vs suivi oculaire dans le monde réel : principales différences

1. Modèles de fixation – Les environnements réels favorisent des fixations liées à la pertinence de la tâche, tandis que les écrans favorisent souvent un biais de fixation centrale.
2. Utilisation de la vision périphérique – Les écrans larges et réalistes améliorent l'engagement de la vision périphérique, ce qui se traduit par un comportement de recherche visuelle plus rapide et plus naturel.
3. Indices de profondeur et de mouvement – Les études réalisées sur écran ne permettent pas de percevoir la profondeur ni la dynamique des mouvements, contrairement aux environnements réels.
4. Objectifs comportementaux et attention – Dans les tâches de la vie quotidienne, l'attention visuelle est fortement guidée par un comportement axé sur des objectifs, tandis que les études sur écran limitent l'engagement interactif.

Qu’est-ce qui détermine l’orientation de notre regard ? Attention ascendante ou descendante

Alors que certaines études suggèrent que l’attention ascendante, guidée par les stimuli, prédomine au cours des premières phases de l’observation [11] [12], d’autres études ont montré que les processus cognitifs descendants orientent le choix des points de fixation tout au long de l’observation.

Par exemple, le regard des observateurs a toujours tendance à se poser en premier lieu sur des zones visuelles significatives, telles que les visages, même lorsque ceux-ci présentent un contraste réduit et ne se distinguent pas particulièrement [13]. Tant la visibilité visuelle (le degré d’apparence ou d’évidence d’un élément) que l’importance sémantique (le degré de signification d’un élément) jouent un rôle crucial dans le choix de la direction du regard.

De plus, il a été démontré que, lorsque l’on contrôle la relation entre la visibilité et la signification, seule l’importance sémantique explique la variation spécifique de l’attention [14]. Cela pourrait indiquer que l’importance sémantique – le traitement descendant – est un facteur déterminant plus important dans le choix des points de fixation.

Les découvertes en neurosciences viennent également étayer l’idée selon laquelle l’attention visuelle dépend de la répartition du contenu sémantique dans une scène et, plus précisément, que la saillance est codée en fonction de la nouveauté et de la récompense (plus un stimulus est nouveau et/ou gratifiant, plus il a de chances d’attirer l’attention).

Dans cette optique, les deux facteurs principaux qui orientent l’attention peuvent se résumer à des considérations de valeur (récompense) et à l’incertitude, ou au besoin d’acquérir de nouvelles informations (nouveauté) [15].

Les fixations orientées vers un objectif dans les études d’oculométrie

Dans les études d’oculométrie impliquant une tâche de recherche, l’objectif de l’observateur est de réduire l’incertitude spatiale, car l’objet d’intérêt doit être distingué des autres éléments de la scène (distracteurs). De la même manière, dans le cadre d’une tâche de choix, l’objectif est de réduire l’incertitude liée aux préférences [16].

Ces deux conditions impliquent également certaines considérations d’ordre valeur et suggèrent que les fixations sont essentiellement orientées vers un objectif. Cela vaut également pour les conditions d’observation libre, où aucune tâche ni aucun objectif n’est défini. Dans de telles situations, les observateurs choisissent leurs propres priorités internes qui guident leur assimilation de l’information [17].

C’est surtout dans des situations réelles et lors de comportements naturels qu’il apparaît clairement qu’il existe un lien étroit entre la direction du regard des observateurs et les informations dont ils ont besoin pour atteindre leurs objectifs immédiats [8]. C’est pourquoi, pour comprendre les principes qui sous-tendent le choix des points de fixation, il faut considérer les mouvements oculaires dans le contexte des objectifs comportementaux.

Conclusion : généralisation des résultats de l’oculométrie

Le contexte d’une étude d’oculométrie influence considérablement les schémas d’attention visuelle. Pour interpréter avec précision le comportement du regard, les chercheurs doivent tenir compte de facteurs tels que la présentation des stimuli, la pertinence de la tâche et l’interaction avec le monde réel. Si l’oculométrie sur écran offre des conditions contrôlées et reproductibles, les études en situation réelle présentent une plus grande validité écologique, garantissant ainsi que les résultats reflètent mieux la vision humaine naturelle et les processus décisionnels.

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Références

[1] Tatler, B. W. (2007). Le biais de fixation centrale dans l’observation d’une scène : choix d’une position d’observation optimale indépendamment des biais moteurs et de la répartition des caractéristiques de l’image. Journal of Vision, 7(14), 4-4.

[2] Gidlöf, K., Wallin, A., & Holmqvist, K. (2012). Un biais de fixation centrale dans la vie quotidienne ? Des données recueillies en supermarché. Dans Scandinavian Workshop on Applied Eye Tracking, 2012.

[3] Land, M., Mennie, N. et Rusted, J. (1999). Le rôle de la vision et des mouvements oculaires dans la maîtrise des activités de la vie quotidienne. Perception, 28(11), 1311-1328.

[4] Stahl, J. S. (1999). Amplitude des mouvements de la tête humaine associés aux saccades horizontales. Experimental Brain Research, 126(1), 41-54.

[5] Foulsham, T., Walker, E. et Kingstone, A. (2011). Où, quoi et quand : l’orientation du regard en laboratoire et en milieu naturel. Vision Research, 51(17), 1920-1931.

[6] Smith, T. J., & Mital, P. K. (2013). Synchronisation attentionnelle et influence de la tâche visuelle sur le comportement du regard dans des scènes statiques et dynamiques. Journal of Vision, 13(8), 16-16.

[7] Hayhoe, M. M., Shrivastava, A., Mruczek, R., & Pelz, J. B. (2003). Mémoire visuelle et planification motrice dans une tâche naturelle. Journal of Vision, 3(1), 6-6.

[8] Tatler, B. W., Hayhoe, M. M., Land, M. F., & Ballard, D. H. (2011). Le guidage du regard dans la vision naturelle : une nouvelle interprétation de la saillance. Journal of Vision, 11(5), 5-5.

[9] Tonkin, C., Duchowski, A. T., Kahue, J., Schiffgens, P., & Rischner, F. (septembre 2011). Étude de l’oculométrie sur des présentoirs de magasin de petite et grande taille. Dans Actes du 1er atelier international sur l’oculométrie omniprésente et l’interaction mobile basée sur le regard (pp. 49-52). ACM.

[10] Clement, J. (2007). L’influence visuelle sur les décisions d’achat en magasin : une expérience d’oculométrie sur l’influence visuelle du design des emballages. Journal of marketing management, 23(9-10), 917-928.

[11] Parkhurst, D., Law, K. et Niebur, E. (2002). Modélisation du rôle de la saillance dans la répartition de l’attention visuelle manifeste. Vision Research, 42(1), 107-123.

[12] van Zoest, W., Donk, M., & Theeuwes, J. (2004). Le rôle du contrôle induit par le stimulus et du contrôle induit par l’objectif dans la sélection visuelle saccadique. Journal of Experimental Psychology: Human perception and performance, 30(4), 746.

[13] [1] Nyström, M., & Holmqvist, K. (2008). La primauté sémantique sur les caractéristiques de bas niveau dans la perception des images – tant au début que dans l’ensemble. Journal of Eye Movement Research, 2(2).

[14] Henderson, J. M., & Hayes, T. R. (2017). L’orientation de l’attention dans les scènes en fonction du sens, telle que révélée par les cartes sémantiques. Nature Human Behaviour, 1(10), 743.

[15] Gottlieb, J., Hayhoe, M., Hikosaka, O., & Rangel, A. (2014). Attention, récompense et recherche d’informations. Journal of Neuroscience, 34(46), 15497-15504.

[16] Wedel, M., & Pieters, R. (2008). Une revue de la recherche sur l’oculométrie en marketing. Dans Review of marketing research (pp. 123-147). Emerald Group Publishing Limited.

[17] Tatler, B. W., Baddeley, R. J., & Gilchrist, I. D. (2005). Corrélats visuels de la sélection des points de fixation : effets de l’échelle et du temps. Vision Research, 45(5), 643-659.

[18] Ballard, D. H., & Hayhoe, M. M. (2009). Modélisation du rôle de la tâche dans le contrôle du regard. Visual cognition, 17(6-7), 1185-1204.

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