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第十三章 眼动实验法第一节第一节 眼动实验方法的发展（了解）眼动实验方法的发展（了解）第二节第二节 EVM3200EVM3200眼动仪介绍（了解）眼动仪介绍（了解）第三节第三节 最新研究实例（掌握）最新研究实例（掌握）实验心理学实验心理学 人类的信息加工在很大程度上依赖于视觉，人类的信息加工在很大程度上依赖于视觉，来自外界的信息约有来自外界的信息约有80%80%90%90%是通过人的眼睛是通过人的眼睛获得的。因此对于获得的。因此对于“人是如何看事物人是如何看事物”的科学的科学研究一直没有间断过。关于这一点，对于眼球研究一直没有间断过。关于这一点，对于眼球运动（以下称眼动）的研究被认为是视觉信息运动（以下称眼动）的研究被认为是视觉信息加工研究中最有效的手段。研究表明眼动的各加工研究中最有效的手段。研究表明眼动的各种模式一直与人的心理变化相关联。近年来，种模式一直与人的心理变化相关联。近年来，一些精密地测量眼动规律的仪器（以下称眼动一些精密地测量眼动规律的仪器（以下称眼动仪）相继问世，为心理学的实验研究提供了新仪）相继问世，为心理学的实验研究提供了新的有效的工具。的有效的工具。实验心理学实验心理学实验心理学实验心理学一、眼动研究的历史开端及早期发展一、眼动研究的历史开端及早期发展二、眼动实验方法的创新和发展二、眼动实验方法的创新和发展2 21 1 观察法观察法2.22.2机械记录法机械记录法 2.32.3电流记录法电流记录法2.42.4光学记录法光学记录法2.4.12.4.1反光记录法反光记录法2.4.22.4.2影视法影视法第一节第一节 眼动研究方法的发展眼动研究方法的发展实验心理学实验心理学v2.4.32.4.3角膜反光法角膜反光法 角膜能反射落在它表面上的光，这就是角膜角膜能反射落在它表面上的光，这就是角膜反光。如果整个眼球是个标准的球体随圆心自反光。如果整个眼球是个标准的球体随圆心自转，反光点是固定不动的。但是角膜是从眼球转，反光点是固定不动的。但是角膜是从眼球表面凸出的，因此当眼球运动时光以变化的角表面凸出的，因此当眼球运动时光以变化的角度射到角膜，得到不同方向的反光。这种变化度射到角膜，得到不同方向的反光。这种变化是分析眼动特征的一种精确变量。是分析眼动特征的一种精确变量。实验心理学实验心理学vDodgeDodge和和Cline(1901)Cline(1901)是较早使用角膜反光是较早使用角膜反光法记录眼动的人。他们让平行光照射在人的法记录眼动的人。他们让平行光照射在人的眼球上，再让由角膜反射出来的光进入摄影眼球上，再让由角膜反射出来的光进入摄影机，从而拍摄下反射光点运动的轨迹，这就机，从而拍摄下反射光点运动的轨迹，这就是眼动轨迹。他们曾用这种方法研究了眼睛是眼动轨迹。他们曾用这种方法研究了眼睛的注视、追踪和阅读时的运动。的注视、追踪和阅读时的运动。v后来后来JohansonJohanson和和BacklundBacklund把依据角膜反光把依据角膜反光原理制成的眼动仪安装在被试的头上。仪器原理制成的眼动仪安装在被试的头上。仪器重约重约0.680.68公斤，被试不会产生不适的感觉。公斤，被试不会产生不适的感觉。由于该仪器允许被试在较大视角范围内注视，由于该仪器允许被试在较大视角范围内注视，因此可以用于研究汽车驾驶员和飞行员的眼因此可以用于研究汽车驾驶员和飞行员的眼动。动。实验心理学实验心理学v角膜反光法是一种重要的眼动记录方法。这角膜反光法是一种重要的眼动记录方法。这种方法最大的优点是被试的眼睛上可以不附加种方法最大的优点是被试的眼睛上可以不附加任何装置，使实验更加自然。因此，许多眼动任何装置，使实验更加自然。因此，许多眼动研究项目都采用这类眼动仪。国际上不少生产研究项目都采用这类眼动仪。国际上不少生产厂商也大都用这种原理设计新的产品。其中最厂商也大都用这种原理设计新的产品。其中最有代表性的是有代表性的是9090年代美国年代美国“应用科学实验室应用科学实验室(ASL)(ASL)”生产的生产的EVMEVM系列眼动仪。这也是我国心系列眼动仪。这也是我国心理学研究领域和心理学教学领域从国外引进最理学研究领域和心理学教学领域从国外引进最早、数量最多的一种眼动仪，其中早、数量最多的一种眼动仪，其中EVM3200EVM3200型型眼动仪的性能先进，使用方便，比较适合于心眼动仪的性能先进，使用方便，比较适合于心理学的眼动实验。理学的眼动实验。实验心理学实验心理学该仪器是由控制单元、光学头、场景摄像机等部该仪器是由控制单元、光学头、场景摄像机等部分组成的一个仪器系统。控制单元包括仪器的主分组成的一个仪器系统。控制单元包括仪器的主机和计算机，其功能是对被试的眼动资料进行记机和计算机，其功能是对被试的眼动资料进行记录、计算和数据加工处理。光学头是仪器的输入录、计算和数据加工处理。光学头是仪器的输入端，包括两台摄像机和其它光学部件，它的功能端，包括两台摄像机和其它光学部件，它的功能是输入被试看物体时的眼动信息。是输入被试看物体时的眼动信息。第二节第二节 EVM3200眼动仪介绍眼动仪介绍一、简介一、简介实验心理学实验心理学场景摄像机的功能是把被试视野中的图象输入主场景摄像机的功能是把被试视野中的图象输入主机显示在场景监视器上。本机使用方法简单，可机显示在场景监视器上。本机使用方法简单，可以在被试自然观察时记录其眼动资料，如一个特以在被试自然观察时记录其眼动资料，如一个特定区域的注视点数、扫视距离、注视的总时间、定区域的注视点数、扫视距离、注视的总时间、平均瞳孔直径等。这些性能在很大范围内满足了平均瞳孔直径等。这些性能在很大范围内满足了视觉认知研究的需要。视觉认知研究的需要。实验心理学实验心理学二、系统构成二、系统构成 工作原理是：通过加工来自瞳孔摄像机的工作原理是：通过加工来自瞳孔摄像机的眼睛视频信息，来识别和确定瞳孔中心和角膜眼睛视频信息，来识别和确定瞳孔中心和角膜反射之间的距离变化。通过测量这些点横向和反射之间的距离变化。通过测量这些点横向和纵向的向量距离，得到各注视点的坐标，进而纵向的向量距离，得到各注视点的坐标，进而获得眼动的精确测量值。该系统的数据记录单获得眼动的精确测量值。该系统的数据记录单元或打印机、绘图仪可记录眼动过程的详细数元或打印机、绘图仪可记录眼动过程的详细数据和描绘出眼动的连续轨迹。据和描绘出眼动的连续轨迹。三、工作原理三、工作原理实验心理学实验心理学自动测量注视点的位置和瞳孔直径；允许自动测量注视点的位置和瞳孔直径；允许轻微的头动（轻微的头动（16cm316cm3）；注视点测量与计算）；注视点测量与计算误差误差1 1；允许眼动的范围：水平轴；允许眼动的范围：水平轴4040度，度，垂直轴垂直轴3030度；自动记录和加工资料。度；自动记录和加工资料。四、主要技术指标四、主要技术指标实验心理学实验心理学第三节第三节 最新研究实例最新研究实例实验心理学实验心理学一、最新仪器简介一、最新仪器简介实验心理学实验心理学iView XTM HEDiView XTM HED高性能，多功能，操作简单的头盔式眼动仪高性能，多功能，操作简单的头盔式眼动仪HEDHED眼动仪广泛应用于传统的心理学、认知科学、眼动仪广泛应用于传统的心理学、认知科学、神经科学、语言学和医学等领域，其优势领域为：神经科学、语言学和医学等领域，其优势领域为：产品测试产品测试：广告测试、网页测试、产品可用性测：广告测试、网页测试、产品可用性测试等试等场景研究场景研究：商场购物研究、店铺装潢研究、家居：商场购物研究、店铺装潢研究、家居环境研究等环境研究等动态分析动态分析：体育运动分析、汽车、飞机驾驶分析、：体育运动分析、汽车、飞机驾驶分析、打字动作分析等打字动作分析等实验心理学实验心理学实验心理学实验心理学iView XTM Hi-Speed iView XTM Hi-Speed 高性能，多功能，操作简单的高速台式眼动仪。高性能，多功能，操作简单的高速台式眼动仪。Hi-SpeedHi-Speed眼动仪适用于以下领域：眼动仪适用于以下领域：心理学心理学：阅读、视觉搜索、景象知觉等：阅读、视觉搜索、景象知觉等 认知科学认知科学：感知觉、注意、记忆、思维等：感知觉、注意、记忆、思维等 神经科学神经科学：视神经传导、跳越抑制等：视神经传导、跳越抑制等 语言学语言学：语篇理解、第二外语学习等：语篇理解、第二外语学习等 医学医学：眼科诊断、生物反馈治疗等：眼科诊断、生物反馈治疗等实验心理学实验心理学实验心理学实验心理学iView XTM RED-iView XTM RED-高性能，多功能，操作简单的遥控式眼动仪高性能，多功能，操作简单的遥控式眼动仪 RED-RED-型眼动仪广泛应用于传统的心理学、型眼动仪广泛应用于传统的心理学、认知科学、神经科学、语言学和医学等领域，认知科学、神经科学、语言学和医学等领域，其优势在于：其优势在于：产品测试产品测试：平面广告测试、网页测试、界：平面广告测试、网页测试、界面评价等面评价等 特定群体研究特定群体研究：婴幼儿研究、多动症患者：婴幼儿研究、多动症患者研究、视力障碍者研究等研究、视力障碍者研究等实验心理学实验心理学 简单地说，眼动研究是通过眼动仪记录阅读简单地说，眼动研究是通过眼动仪记录阅读时眼动的轨迹来了解人们是怎样进行阅读的。人时眼动的轨迹来了解人们是怎样进行阅读的。人们都知道，阅读时眼球也和大脑一样在不停地兴们都知道，阅读时眼球也和大脑一样在不停地兴奋着，而且有着不同的眼球运动方式。通常我们奋着，而且有着不同的眼球运动方式。通常我们说的眼球的运动（眼动）包括三种方式：注视、说的眼球的运动（眼动）包括三种方式：注视、眼跳和追随运动。不难理解，注视就是眼睛的中眼跳和追随运动。不难理解，注视就是眼睛的中央对准某一个物体；眼跳就是先在对象的一部分央对准某一个物体；眼跳就是先在对象的一部分又跳到另一部分；追随运动就是眼睛追随着对象又跳到另一部分；追随运动就是眼睛追随着对象移动。除了研究阅读中的眼动方式以外，实验还移动。除了研究阅读中的眼动方式以外，实验还对阅读速度、频率和阅读策略进行更细致的研对阅读速度、频率和阅读策略进行更细致的研究。究。二、阅读中的眼动研究二、阅读中的眼动研究实验心理学实验心理学v研究者是怎样通过眼动来研究阅读的呢？研究者是怎样通过眼动来研究阅读的呢？书书籍，内容各异，文体不一，人们阅读的情形更籍，内容各异，文体不一，人们阅读的情形更是五花八门。要探索人们是怎样进行阅读的，是五花八门。要探索人们是怎样进行阅读的，就必须找准切入点。这一点对于做好阅读研究就必须找准切入点。这一点对于做好阅读研究至关重要。沈德立教授从我们熟知的从记叙文、至关重要。沈德立教授从我们熟知的从记叙文、科技说明文、寓言语言、句子的阅读以及快速科技说明文、寓言语言、句子的阅读以及快速阅读五部分展开。这样可以把不同的问题加以阅读五部分展开。这样可以把不同的问题加以对照，从中发现结论。对照，从中发现结论。实验心理学实验心理学就拿我们每天都会接触到的记叙文来说吧，通就拿我们每天都会接触到的记叙文来说吧，通过轻巧的实验研究，可以发现每个人的阅读速过轻巧的实验研究，可以发现每个人的阅读速度、阅读方式、阅读策略的不同情况。有一个度、阅读方式、阅读策略的不同情况。有一个实验，比较从小学到大学的学生在阅读记叙文实验，比较从小学到大学的学生在阅读记叙文时的差异。实验只是巧妙地运用了一段只有六时的差异。实验只是巧妙地运用了一段只有六句话的记叙文字，说的是李丽娜在家里做家务，句话的记叙文字，说的是李丽娜在家里做家务，洗衣服的事情。还问了诸如洗了几件衣服，是洗衣服的事情。还问了诸如洗了几件衣服，是否用了洗衣机等三个问题否用了洗衣机等三个问题.实验心理学实验心理学v让学生在阅读时带上眼动仪，眼动仪以每秒让学生在阅读时带上眼动仪，眼动仪以每秒5050次的速度记录他们在水平和垂直方向上眼睛次的速度记录他们在水平和垂直方向上眼睛注视的位置及瞳孔的直径等情况。结果发现，注视的