Comment Réaliser une Étude de Suivi Oculaire par Webcam

Réaliser une étude de suivi oculaire par webcam signifie mesurer où quelqu'un regarde en utilisant une webcam d'ordinateur standard plutôt que du matériel dédié. Cela peut être conceptualisé comme un processus en six étapes : décider quoi mesurer, relier vos stimuli à cette mesure, choisir une méthode de calibration, préparer l'environnement et le participant, collecter les données de regard pendant la tâche et analyser les résultats par rapport à ce que la méthode peut réellement supporter. Le pipeline de suivi oculaire par webcam de Labvanced, le plus rigoureusement benchmarké à ce jour, atteint une précision de 1,2 à 1,4 degrés visuels par rapport à un tracker EyeLink 1000 de niveau recherche (Kaduk et al., 2024), suffisamment proche pour soutenir la plupart des questions de recherche sur l'attention et la préférence visuelle sans matériel, bien que toutes les questions de recherche ne soient pas couvertes.

Aucune de ces étapes n'est unique à une plateforme particulière, bien que les détails d'implémentation varient. Chaque section ci-dessous couvre d'abord la décision méthodologique générale, puis indique comment Labvanced l'implémente.

Le Flux de Travail du Suivi Oculaire par Webcam

I. Décidez de Ce Qu'il Faut Mesurer et Si le Suivi Oculaire par Webcam Correspond à Votre Question

Ce Que Mesure le Suivi Oculaire par Webcam

Une étude construite autour du suivi oculaire par webcam enregistre typiquement un ou plusieurs des éléments suivants :

• Fixations : où et combien de temps quelqu'un regarde
• Saccades : mouvements rapides entre les points de fixation
• Analyse des zones d'intérêt (AOI) : si et combien de temps un participant a regardé une région définie
• Chemin de regard : la séquence de l'attention visuelle sur un stimulus
• Temps jusqu'à la première fixation : la rapidité avec laquelle un stimulus attire l'attention

La taille de la pupille est techniquement extractible de certains pipelines de webcam, mais considérablement moins fiable qu'avec du matériel dédié, donc elle est rarement utilisée comme mesure principale dans une étude par webcam.

Si la Méthode Correspond à Votre Question de Recherche

Si la méthode correspond à une question de recherche donnée dépend de la précision qu'elle peut délivrer. Le suivi oculaire par webcam est bien adapté à l'analyse des AOI et du temps de passage, aux comptes de fixation, aux paradigmes de vision libre et de préférence visuelle, ainsi qu'aux schémas d'attention visuelle généraux. Considérations de Conception qui Affectent la Précision du Suivi Oculaire par Webcam présente les chiffres de précision publiés qui sous-tendent cette adéquation, ainsi que les décisions de conception qui déterminent si une étude donnée les atteint, dans leur intégralité.

Il n'est pas bien adapté aux tâches de précision sub-degré, aux dynamiques de saccade ou à la précision de fixation au niveau des lettres dans un texte dense : l'écart de précision par rapport à un tracker matériel de niveau recherche est réel et mérite d'être pris en compte plutôt que supposé.

II. Reliez Vos Stimuli aux Données de Regard Dont Vous Avez Besoin

Le suivi du regard fonctionne indépendamment de ce qu'est réellement un stimulus : une image, un bloc de texte, une image vidéo ou une interface en direct peuvent tous être suivis de la même manière, puisque la méthode enregistre où les yeux pointent par rapport à l'écran, et non ce qui est rendu en dessous. La décision de conception qui compte est où se situent les régions d'intérêt par rapport les unes aux autres et combien d'espace les sépare, puisque la précision n'est pas uniforme à travers l'écran et que deux AOI proches risquent d'avoir une fixation près de la frontière mal assignée à la mauvaise.

L'implémentation de Labvanced : Présentation des Stimuli dans une Tâche de Suivi Oculaire couvre comment tout type d'objet dans l'éditeur de tâches devient traçable sans configuration spéciale, et comment réfléchir à la disposition des stimuli avant de toucher un seul paramètre de suivi oculaire.

III. Choisissez une Approche de Calibration

Tout système de suivi oculaire par webcam estime la position du regard à partir d'une carte de calibration construite en demandant au participant de regarder une série de points à l'écran. Des procédures plus longues avec plus de points produisent une carte plus précise, mais la calibration est aussi la seule partie de l'étude où le participant doit interagir activement avec le système plutôt que de simplement se concentrer sur la tâche, donc la longueur est un véritable compromis contre la fatigue et l'abandon, pas un paramètre à maximiser par défaut. La bonne longueur dépend de la manière dont vos AOI sont regroupées : un design avec de nombreuses AOI petites et proches nécessite la précision qu'une calibration plus longue offre ; un design avec quelques grandes régions bien séparées peut utiliser une calibration plus courte.

La longueur de la calibration fixe le plafond, mais sans seuil de qualité défini, un participant dont la calibration n'a pas convergé est inclus dans l'ensemble de données indistinguable de celui d'une calibration réussie, plutôt que de se voir proposer de réessayer ou d'être exclu. Fixer une erreur de calibration maximale acceptable avant le début de la collecte de données en fait une norme explicite plutôt qu'une hypothèse.

L'implémentation de Labvanced : Comment Choisir les Paramètres de Calibration du Suivi Oculaire est un guide décisionnel sur la longueur de la calibration, le nombre de points, les seuils de qualité, et la Version du Physiology Toolbox dont votre étude a besoin.

IV. Préparer l'Environnement et le Participant

Le suivi oculaire par webcam dépend d'un modèle de suivi du visage détectant de manière fiable les points de repère faciaux et oculaires à partir de l'entrée de la webcam, donc plusieurs facteurs environnementaux affectent matériellement la qualité des données avant qu'un seul essai ne soit effectué. La rétroéclairage silhouette le visage d'un participant et réduit le contraste dont le modèle a besoin ; une webcam positionnée loin de l'écran ajoute une erreur que la calibration ne corrige pas ; et des lunettes qui causent des reflets ou qui ont un revêtement teinté ou filtrant la lumière bleue déforment la lumière atteignant la caméra. Aucune de ces exigences n'est inhabituelle, elles relèvent de la même catégorie de considérations de configuration qu'un laboratoire gère pour un suivi oculaire matériel, appliqué à un cadre où le chercheur ne peut pas physiquement vérifier le participant.

L'implémentation de Labvanced : L'Expérience de Calibration du Participant passe en revue le flux de calibration que les participants voient, y compris les facteurs pratiques d'éclairage, de lunettes et de placement de la webcam ci-dessus et ce qui se passe lorsqu'un participant sort de position.

V. Collecter les Données de Regard Pendant la Tâche

Enregistrement des Données de Regard

Une fois la calibration terminée, les coordonnées de regard sont enregistrées et mappées contre quelles sont les zones d'intérêt définies au moment de la conception. Selon la conception de l'étude, l'enregistrement peut être continu sur l'ensemble de la tâche, ou être limité à des zones d'intérêt spécifiques, capturant le regard seulement pendant qu'un participant regarde dans une région définie plutôt que sur l'ensemble du cadre. Le regard n'est également rarement le seul canal intéressant à capturer : l'associer avec d'autres mesures comportementales ou physiologiques construit une image plus complète de la réponse d'un participant que la position du regard seule.

L'implémentation de Labvanced : Sortie des Données de Suivi Oculaire dans Labvanced montre ce que contient réellement une exportation de regard, y compris la valeur de confiance par échantillon qui signale un clignement ou un visage non détecté. Utiliser des Formes comme Zones d'Intérêt (AOI) couvre la définition des régions contre lesquelles le regard est enregistré, en utilisant des formes Polygone ou SVG comme masques. Labvanced peut également enregistrer des canaux complémentaires aux côtés du suivi oculaire dans la même tâche :

• Suivi de la souris : position du curseur et trajectoires de mouvement
• Détection des émotions : expression faciale classée en labels d'émotion
• Détection du rythme cardiaque à distance (rPPG) : rythme cardiaque estimé à partir de l'entrée de la webcam

Recalibration Pendant la Session

Pour des sessions plus longues ou multi-blocs, déclencher la recalibration à des points définis plutôt que de compter sur une seule calibration pour tenir pour l'ensemble de la session protège contre la dérive de position et de lumière, un risque méthodologique en direct pour toute configuration distante et non supervisée.

L'implémentation de Labvanced : Configurer le Suivi Oculaire dans une Tâche couvre la configuration de la cadence de recalibration par tâche.

VI. Analyser les Résultats

Les données de regard par webcam sont exportées sous forme de série temporelle plutôt qu'une valeur par essai, puisque la position du regard est enregistrée plusieurs fois par seconde plutôt qu'une seule fois. Le taux d'échantillonnage est limité par la rapidité avec laquelle un navigateur peut traiter les images de la webcam, atteignant souvent un maximum entre 30 et 60 Hz selon le matériel du participant. À partir du flux de regard brut, les mesures qui soutiennent la plupart des conceptions d'études sont la durée de fixation, le nombre de visites à une AOI, le temps jusqu'à la première fixation, et le temps passé, calculés en aval dans R, Python ou un logiciel d'analyse dédié.

L'implémentation de Labvanced : Enregistrement et Exportation des Données de Regard couvre la construction des événements qui enregistrent les données de regard et à quoi ressemble l'exportation finale une fois votre étude terminée.

Tableau Résumé

Questions Fréquemment Posées

Lectures Complémentaires