Précision de l'oculométrie : comment la mesure-t-on ?

Découvrez comment mesurer efficacement la précision de l’oculométrie dans ce guide complet. Découvrez les indicateurs clés utilisés pour évaluer la précision dans les études d’oculométrie. Il est essentiel de bien comprendre ces indicateurs pour garantir la fiabilité et la validité de vos recherches en oculométrie. Maîtrisez dès aujourd’hui l’art de la précision dans les mesures d’oculométrie.

Le paramètre le plus important en matière d’oculométrie est la précision. Si le système ne détecte pas l’endroit où vos participants posent réellement leur regard, le reste de vos données n’a alors plus aucune valeur – et vous feriez mieux d’aller déjeuner plus tôt.

Comme chaque configuration est différente – qu’il s’agisse de moniteurs de laboratoire ou de lunettes d’oculométrie portables –, il existe plusieurs façons de vérifier la précision d’un système d’oculométrie. Dans cet article, nous allons passer en revue certaines des méthodes les plus couramment utilisées pour mesurer la précision. Chacune présente ses propres avantages et inconvénients, et la compréhension de ces compromis vous aidera à choisir l’approche la mieux adaptée à votre environnement de recherche et à votre matériel.

Erreur de pixel

L’erreur en pixels est l’un des moyens les plus courants d’évaluer la précision de l’oculométrie. Cette méthode permet de déterminer la précision de l’étalonnage, quantifiée par le nombre moyen (ou maximal) de pixels de décalage entre le regard mesuré et les points d’étalonnage réels. La différence entre le point d’étalonnage réel (par exemple, un point à l’écran) et l’endroit où l’oculomètre estime que la personne regardait est exprimée en pixels.

• Un nombre réduit d'erreurs de pixels garantit un étalonnage plus précis.
• Par exemple, si le point de calibrage se trouve à (500, 400) pixels sur l'écran, mais que le dispositif de suivi détecte le regard à (505, 398) (à titre d'exemple), l'erreur serait de 5 à 6 pixels.

La présentation de la précision de l’étalonnage en termes d’erreur de pixel peut parfois donner des résultats moins bons qu’ils ne le devraient sur les petits téléphones, alors que les données sont en réalité correctes. Cela s’explique par les différences de densité de pixels ou de pixels par pouce (PPI) entre les écrans d’ordinateur de bureau et ceux des téléphones et tablettes : plus l’appareil est petit, plus le PPI est élevé. À titre de référence, la résolution d’un iPhone moderne est de 2556 x 1179, tandis qu’un écran d’ordinateur de bureau standard affiche une résolution similaire. 

Cela signifie que les smartphones ou les tablettes présentent souvent un taux d’erreur de pixels plus élevé que les écrans d’ordinateur de bureau, simplement parce que les pixels sont concentrés sur une surface plus petite tout en conservant la même résolution.  

Pourquoi mesurer la précision en pixels ?

Pour les systèmes d’oculométrie sur écran, exprimer la précision en pixels peut s’avérer le choix le plus pratique. Étant donné que le regard du participant est toujours dirigé vers un écran défini, l’erreur en pixels reflète directement la distance qui sépare le point de regard mesuré de la cible sur ce même écran.

Cela rend l’interprétation très simple : si l’erreur est de 20 pixels, les chercheurs savent immédiatement dans quelle mesure l’estimation du regard s’écarte au sein même du contenu numérique, qu’il s’agisse d’une page web, d’une vidéo ou d’une interface. Comme la taille des zones d’intérêt (AOI) est également définie en pixels, l’erreur évolue naturellement en fonction de celle-ci, ce qui permet aux chercheurs de se faire une idée précise de l’impact de la précision sur les analyses basées sur les AOI. L’erreur en pixels lie la précision au support exact avec lequel le participant interagit, ce qui en fait une mesure intuitive et utile pour évaluer les performances dans les expériences sur écran.

Précision du modèle mondial multi-caméras 

Si vous travaillez avec un système qui construit un modèle du monde à l’aide de plusieurs caméras, comme le système Smart Eye Pro, vous n’êtes alors plus limité à une référence sur écran plat. Dans ces configurations, la précision du regard doit être définie par rapport aux objets et aux distances dans l’espace physique. Au lieu de pixels, les écarts peuvent être exprimés directement en unités du monde réel, telles que les centimètres ou les mètres. Conceptuellement, il s’agit de la même mesure de précision – l’écart entre le regard réel et le regard estimé – mais adaptée à l’échelle spatiale de l’environnement plutôt qu’à celle d’un écran.

Erreur angulaire 

L’erreur angulaire est un autre indicateur couramment utilisé pour évaluer la précision d’un oculomètre. Elle désigne la distance angulaire, exprimée en degrés d’angle visuel, entre le point vers lequel une personne regardait réellement (la cible d’étalonnage) et le point où l’oculomètre a estimé que se trouvait son regard. 

Voici comment cela fonctionne :

• Lors du calibrage d'un oculomètre, le participant regarde des points précis à l'écran ou dans l'environnement.
• Le système estime ensuite la position du regard.
• L'angle est la distance angulaire entre :
  
  1. Le véritable point de stimulation (là où le participant était censé regarder).
  2. Le point de regard mesuré (là où l'oculomètre estime que le sujet regardait).

Pourquoi mesurer en degrés plutôt qu’en pixels ?

Si la précision était exprimée uniquement en pixels, les résultats seraient liés à une résolution, une taille et une distance de visionnage spécifiques. Cela signifie qu’une même erreur pourrait apparaître très différemment selon que l’on se trouve près de l’écran d’un petit ordinateur portable ou plus loin d’un grand écran.

En exprimant la précision en degrés d’angle visuel, cette mesure devient indépendante de la configuration. Par exemple, une erreur angulaire de 1° correspond au même décalage visuel pour l’œil du participant, quel que soit l’écran. En pratique, 1° peut correspondre à environ 1 cm à une distance de visionnement de 57 cm, ou à environ 2 cm à 114 cm. Cela fait de l’erreur angulaire une norme cohérente qui permet aux chercheurs de comparer la précision entre différents appareils, laboratoires et conditions d’étude.

Valeurs typiques

• Oculomètres de bureau haut de gamme : erreur angulaire d'environ 0,3° à 0,5°.
• Systèmes mobiles ou à lunettes : souvent entre 0,5° et 1,0°, voire plus.
  

Lien avec la précision

• Erreur angulaire = précision (écart systématique par rapport à la cible).
• Précision = cohérence (degré de regroupement des points de regard répétés).
  Ces deux aspects sont importants : un système de suivi peut être précis mais imprécis (les points s'écartent systématiquement de la cible), ou exact mais imprécis (les points sont dispersés autour de la cible).
  

Quels sont les facteurs susceptibles d’influencer la précision de l’oculométrie ?

Lorsqu’on utilise un système d’oculométrie, il est important de bien comprendre ce que signifie réellement le terme « précision ». Comme mentionné précédemment, sur les petits écrans, comme ceux des téléphones, on peut avoir l’impression que la précision est moindre. Cela tient en réalité simplement à la manière dont les décalages de pixels s’affichent sur les petits écrans ; cela ne signifie pas que l’oculomètre lui-même est moins précis.

Cela dit, certains facteurs concrets peuvent influencer la précision avec laquelle un oculomètre mesure le regard. Parmi les problèmes courants, on peut citer :

• Lunettes à forte correction ou à verres progressifs – Celles-ci peuvent déformer la lumière, ce qui complique l'interprétation correcte du regard par le dispositif de suivi.
• Lunettes dotées d'un revêtement anti-infrarouge – Étant donné que la plupart des oculomètres utilisent la lumière infrarouge, ces verres peuvent réduire la précision du suivi, voire l'empêcher complètement.
• Des lunettes sales ou réfléchissantes – Les traces, la graisse ou les reflets importants peuvent perturber le fonctionnement des capteurs.
• Problèmes oculaires – Les participants souffrant de nystagmus ou d'affections similaires risquent de ne pas pouvoir effectuer correctement le calibrage.
• Couvre-visages et couvre-têtes – Le fait de porter simultanément des accessoires tels que des chapeaux et des masques peut gêner la vision et perturber le suivi.

Bonnes pratiques pour les chercheurs

Pour garantir la plus grande précision possible des résultats, les chercheurs peuvent prendre quelques mesures concrètes :

• Si vous utilisez des écrans plus petits, vérifiez manuellement les résultats dans l'onglet « Vérification ». Demandez aux participants de fixer des points précis afin de confirmer l'exactitude des résultats avant de commencer l'étude.
• Participants portant des lunettes
  
  • Excluez les participants portant des lunettes à verres anti-IR ou des lunettes à verres progressifs.
  • Les autres porteurs de lunettes peuvent être inclus ou exclus à la discrétion du chercheur, en fonction de la qualité de l'étalonnage.
    
• Participants présentant certaines pathologies – Les personnes ayant subi une chirurgie oculaire ou souffrant de nystagmus ou de troubles similaires risquent de ne pas pouvoir effectuer correctement le calibrage et doivent souvent être exclues.
• Aménagement de la salle – Utilisez un éclairage contrôlé qui exclut les sources infrarouges. Un éclairage venant du haut ou de face est préférable, mais évitez les reflets sur les lunettes des participants.
• Ergonomie – Utilisez une chaise fixe pour limiter les mouvements de la tête. Associez-la à une table à hauteur réglable afin que l'installation s'adapte confortablement à chaque participant.