眼动仪原理及实验介绍

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1、眼动仪的原理和眼动实验法的发展历程早在19世纪就有人通过考察人的眼球运动来研究人的心理活动，通过分析记录到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活动的关系。眼动仪的问世为心理学家利用眼动技术(eyemovementtechnique)探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制，观察其与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系，提供了新的有效工具。眼动技术先后经历了观察法，后像法，机械记录法，光学记录法，影像记录法等多种方法的演变。眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。20世纪60年代以来，随着摄像技术，红外技术

2、(infraredtechnique)和微电子技术的飞速发展，特别是计算机技术的运用，推动了高精度眼动仪的研发，极大地促进了眼动研究在国际心理学及相关学科中的应用。眼动心理学的研究已经成为当代心理学研究的一种有用范型。眼睛是心灵的窗口，透过这个窗口我们可以探究人的许多心理活动的规律。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80%～90%是通过人的眼睛获得的。因此对于"人是如何看事物"的科学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，一些精密地测量眼

3、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的有效的工具。这使心理实验的客观性，科学性又向前迈进了重要的一步.眼动的早期研究有人认为可以一直追溯到古希腊。但是实际上真正使用仪器设备对眼动进行观察和实验则是从中世纪才开始的。一．眼动研究的历史开端及早期发展中世纪早期，生理心理学作为一门特殊的实验科学出现了。当时阿拉伯人改良了观察仪器，把数学和实验光学同解剖学结合起来，发展了视觉理论。例如，他们把视知觉理论运用于视错觉的分析；对动物进行详细的眼睛解剖学的研究，以确定各种光折射中眼睛里介质的特性，把这些结果与从眼动的观察中获得的结果进行比较。许多视觉实验方法和实验

4、仪器也被迅速用于心理学研究。如"速示"：呈现色轮和视觉后象实验。这一时期最有代表性的著作是lbnalHaytham的著作《KitabalManazir》这是第一部生理光学手册。该书详细描述了眼睛的结构和视觉系统的解剖特点，并提出了中心视觉和边缘视觉的理论。在眼动研究的历史开端，人类开始意识到眼运动的作用。由于受当时哲学思想的影响，有些研究还存在唯心主义的倾向，研究结果有许多臆测成分，客观性和科学性都受到限制。以上这些局限性到了十九世纪，很快就被新的方法所解决。二．眼动实验方法的创新和发展lbnalHaytham发表著名的生理光学论文到19世纪，关于眼动的研究一直沉寂了8～9个世

5、从纪。直到CharlesBell和JohannesMü这两位现代生理学的奠基人发表了一系列专论眼动的论ller文才使这一领域重放异彩。这些研究的出发点是企图对眼动特征进行精确的分析。首先Mülle发现了视旋转，即眼球以视轴为中心的中央旋转。后来Hueck对此进行了系统研究。他试图揭示头部转向一侧的运动以补偿眼睛在相反方向上的旋转的规律。Volkman首先尝试对眼动的速度进行测量。他还验证了眼睛水平运动比垂直运动的速度快，单眼运动比双睛运动得快。在这些研究中最能表现研究者的创造精神和聪明才智的就是眼动实验方法的不断创新。而且一旦有了一种新的方法，很快就会推出一批新的研究成果。眼动

6、研究领域这种生动的动态景观一直延续到当代。其中几种有代表性的眼动实验方法有：（1）直接观察法用肉眼直接观察被试的眼动情况，这是一种比较原始的眼动实验法。实验时在被试的面前放一面镜子，主试站在被试后面，由镜子里观察被试的眼动。后来又出现了一种窥视孔法，就是在被试阅读的材料中间穿一个直径为0176cm的小圆孔。主试可以通过小孔观察被试管通达气鼓，气鼓与记录装置相联。当眼动触动皮囊时，皮囊内部压力发生变化，从而使气鼓产生相应变化，再由记录装置将变化记录下来。（2）后象法利用闪光灯的高亮度闪光产生的视觉后象来研究人的眼动，是一些早期眼动研究常用的方法。实验时，首先主试用强光使被试产生一

7、个清晰的后象，这个后象可能是一个十字形，直线或小三角形。然后让被试注视屏幕上的一点，并同时注意观察后象相对于这个注视点的运动情况。由于后象是稳定在中央窝上的，后象静止的时候就是眼注视的时候；由屏幕上看到的后象运动轨迹就反映了注视的转移情况。已知眼与屏幕之间的距离及后象在屏幕上移动的距离，就可以粗略地计算出注视时眼动的角度。观察法简便易行，可以在没有仪器的情况下使人了解眼动方面的知识。但它只能对眼动进行比较粗略的研究，其结果不够精确。因此，这一方法很快就被新的方法所取代。（3）电流记录法眼球运