眼動(dòng)儀的開發(fā)現(xiàn)狀及其在運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域的應(yīng)用

1、2007年3月第19卷第2期首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)JournalofCapitalInstituteofPhysicalEducationMarch.2007Vol.19No.2眼動(dòng)儀的開發(fā)現(xiàn)狀及其在運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域的應(yīng)用OntheStatusoftheDevelopmentofEyemovementMeasuringDeviceItsApplicationinSptPsychology張?森李京誠徐守森高曉東江?智ZHANGSenLIJingc

2、hengXUShousenGAOXiaodongJIANGZhi摘?要:目前眼動(dòng)儀的開發(fā)主要采用電流記錄法、電磁感應(yīng)法和光學(xué)記錄法(包括角膜反射法和虹膜?鞏膜反射法)三種技術(shù)高速、高精確度與高新技術(shù)相結(jié)合開發(fā)與應(yīng)用更趨于自然多樣化是眼動(dòng)儀的發(fā)展特點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動(dòng)儀呈現(xiàn)了研究生態(tài)學(xué)效度的提高視覺信息的有效獲得與反饋的特點(diǎn)本領(lǐng)域先進(jìn)儀器的應(yīng)用比其他領(lǐng)域少自然環(huán)境條件下儀器的使用受限記錄視覺縱深變化的功能不能較好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有頭盔式眼動(dòng)儀

3、在數(shù)據(jù)采集和處理上還未達(dá)到記錄閱讀眼動(dòng)狀況儀器系統(tǒng)的水平眼動(dòng)儀與反應(yīng)時(shí)測試儀等反映心理認(rèn)知特點(diǎn)的儀器的結(jié)合還未能實(shí)現(xiàn)是當(dāng)前運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動(dòng)儀存在的主要局限。關(guān)鍵詞:眼動(dòng)儀電流記錄法電磁感應(yīng)記錄法光學(xué)記錄法角膜反射法虹膜?鞏膜反射法中圖分類號:G804.8?文章編號:1009783X(2007)02004303?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAbstract:Currentlythedevelopmentofeyemovementmeasuringd

4、evicemainlyfocusesonelectriccurrentrecdingmethodmagicinductionmethodopticalrecdingmethodwhichincludescnealreflectionirisscleralreflectionmethods.Thedevelopingfeaturesofthedevicearehighspeedhighaccuracyintegrationwithnewa

5、dvancedtechniquesmenaturalvariedinitsdevelopmentapplication.Applicationofitinthefieldofsptpsychologyhasthefollowingtwoacteristics:theincreaseofecologicaleffectsinresearchtheeffectiveacquisitionfeedbackofvisualinfmation.L

6、imitsofitinthisfieldarethatapplicationofadvanceddevicesinthisfieldislessthaninotherfieldtherearelimitationsusingthedeviceundernaturalconditionsthefunctionofrecdingeyemovementindepthhasnotbeenrealizedthecurrenthelmettypeo

7、feyemovementmeasuringdevicehasnotreachedthelevelofrecdingtheeyemovementstatusinthedevicesystemindatacollectingprocessingthecombinationofeyemovementmeasuringdevicedevicesreflectingcognitivefeaturessuchasreactiontimemeasur

8、ementdevicehasnotbeenfulfilled.Keywds:EyemovementmeasuringdeviceElectriccurrentrecdingmethodMagicinductionmethodOpticalrecdingmethodCnealreflectionmethodIrisscleralreflectionmethod收稿日期:20060523作者簡介:張森(1982)男碩士研究生研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)心

9、理學(xué)李京城(1960)男湖南人博士教授研究方向?yàn)榍嗌倌陮W(xué)生體育參與的心理動(dòng)力。作者單位:首都體育學(xué)院北京100088CapitalInstituteofPhysicalEducationBeijing100088China.??眼睛是外界信息進(jìn)入人腦的主要通道對其活動(dòng)情況的研究有助于理解人類的信息加工過程。對眼動(dòng)的關(guān)注引起了人們對眼動(dòng)記錄法的開發(fā)興趣。眼動(dòng)記錄法是指利用眼動(dòng)記錄儀記錄和分析人們在注視過程中的各項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)并以此揭示人們的心

10、理加工過程和規(guī)律的一種研究方法。一百多年來科學(xué)家們一直致力于改進(jìn)眼動(dòng)記錄技術(shù)的工作并取得了一定的成就。隨著運(yùn)動(dòng)心理學(xué)的迅速發(fā)展越來越多的體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐者和科研人員更加清晰地認(rèn)識到運(yùn)動(dòng)心理學(xué)的重要性對運(yùn)動(dòng)心理學(xué)的研究提出了更高的要求越來越多先進(jìn)的研究方法和工具被應(yīng)用到此領(lǐng)域的研究中去。眼動(dòng)儀正是其中一種重要的研究工具。1?眼動(dòng)儀的開發(fā)現(xiàn)狀??眼動(dòng)儀是測試人眼活動(dòng)情況和研究有關(guān)心理過程的專用儀器。它的研制很早就已經(jīng)開始了到現(xiàn)在眼動(dòng)記錄技術(shù)已發(fā)

11、展得比較完善很多公司已將眼動(dòng)儀開發(fā)成產(chǎn)品。根據(jù)英國Derby大學(xué)行為科學(xué)研究所DavidWoodling教授建立的眼動(dòng)儀數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站公布的結(jié)果目前世界上約有44家生產(chǎn)眼動(dòng)儀的廠家[1]。1.1?國外眼動(dòng)儀的開發(fā)現(xiàn)狀韓玉昌(2000)[2]認(rèn)為有代表性的眼動(dòng)記錄方法有:1)直接觀察法即用肉眼直接觀察被試的眼動(dòng)情況。2)后像法即利用閃光燈的高亮度閃光產(chǎn)生的視覺后像來研究人的眼動(dòng)。3)機(jī)械記錄法包括頭部支點(diǎn)杠桿法、氣動(dòng)方法、角膜吸附環(huán)狀物法。4

12、)電流記錄法包括電流記錄法和電磁感應(yīng)法。5)光學(xué)記錄法包括反光記錄法、影視法、角膜反光法、43生產(chǎn)的眼動(dòng)儀。如張運(yùn)亮等(2004)張忠秋等(2001)蔡賡等(2001)Petrakis(1993)Helsen和Pauwels(1993)Ripoll等(1993)Mockel和Heemsoth(1984)Bard和Fleury(1981)等研究[1017](見表2)。分析已有研究可以看出應(yīng)用眼動(dòng)儀開展運(yùn)動(dòng)心理學(xué)研究有以下特點(diǎn):第一提高了研

13、究的生態(tài)學(xué)效度。這些實(shí)驗(yàn)都盡力使實(shí)驗(yàn)情境與真實(shí)情境二者更加接近此外一些更加適合在現(xiàn)實(shí)情境中使用的新型儀器也逐漸被應(yīng)用到體育運(yùn)動(dòng)中這樣獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有實(shí)際意義。第二有利于了解運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐過程中每一時(shí)刻的視覺信息。這種信息一方面有利于運(yùn)動(dòng)員和裁判員賽后獲得準(zhǔn)確的信息反饋提高運(yùn)動(dòng)水平和裁判水平另一方面有利于教練員有的放矢地對運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行指導(dǎo)[18]。表2?運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動(dòng)儀的研究作者及年代ASL504型ASL4200型EMR600角

14、膜反射眼動(dòng)儀NACEyeMarkRecderModel4型NacV型NACIVeyemarkrecder型NACEyeMovementRecder型①張運(yùn)亮李宗浩孫延林等.2004?②張忠秋閻國利吉承恕.2001?③蔡賡豬俁公宏季瀏.2001?④PetrakisE.1993?⑤HelsenWPauwelsJ.1993?⑥RipollHKerlirzinYSternJ.F等.1993?⑦M(jìn)ockelMHeemsothC.1984?⑧Bar

15、dCFleuryM.1981?文章名稱:①專家與新手籃球后衛(wèi)運(yùn)動(dòng)員的眼動(dòng)研究②自行車運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)認(rèn)知水平眼動(dòng)特征的實(shí)驗(yàn)研究③女子跳馬運(yùn)動(dòng)評分過程中裁判員的眼動(dòng)研究④AnalysisofVisualSearchPatternsofTennisTeachers⑤ACognitiveApproachtoSkilledPerfmancePerceptioninSpt⑥D(zhuǎn)ecisionMakingVisualStrategiesofBoxersin

16、aSimulatedProblemSolvingSituation⑦M(jìn)aximizingInfmationasaStrategyinVisualSearch:TheRoleofknowledgeAboutthestimulusStructure⑧ConsideringEyeMovementasaPredictofAttainment.2.2?運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域應(yīng)用眼動(dòng)儀存在的局限及其趨勢目前關(guān)于眼動(dòng)的研究文獻(xiàn)和硬件設(shè)備很多由于每個(gè)作者和設(shè)備生

17、產(chǎn)商使用的概念和參數(shù)指標(biāo)不同造成了各種方法、模型和設(shè)備性能無法比較給眼動(dòng)的研究帶來許多困難[19]。運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域同樣也存在這個(gè)問題。本文所涉及的儀器有許多已被應(yīng)用到交通、廣告心理學(xué)等領(lǐng)域中但還未被應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域。多數(shù)運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域的眼動(dòng)研究采用的是固定式眼動(dòng)儀如張運(yùn)亮等人的研究應(yīng)用固定的U型托將被試的頭固定然后用眼動(dòng)儀測試其眼動(dòng)。而在現(xiàn)實(shí)情境中運(yùn)動(dòng)員的頭部不可能保持靜止這或多或少會影響研究的生態(tài)學(xué)效度。頭盔式視覺追蹤眼動(dòng)儀及分析系統(tǒng)的

18、發(fā)展使得被試在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以移動(dòng)頭部和身體進(jìn)而使眼動(dòng)記錄的儀器更加適用于運(yùn)動(dòng)實(shí)踐情境研究的生態(tài)學(xué)效度有所提高。但由于頭盔上的場景和眼部攝像頭以及各種連線而導(dǎo)致被試不能快速運(yùn)動(dòng)、在自然環(huán)境條件下儀器精密度的下降等因素的限制研究的應(yīng)用場所受到局限運(yùn)動(dòng)員頭戴?測試帽?進(jìn)行運(yùn)動(dòng)會干擾他們的技能操作分散他們的注意。此外目前的眼動(dòng)儀只能記錄眼睛在某個(gè)縱深距離平面維度上的移動(dòng)記錄視覺縱深變化的功能還不能較好地實(shí)現(xiàn)。如何開發(fā)出更加適合在自然環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場研

19、究的儀器以及擁有記錄視覺縱深變化功能的儀器將是儀器開發(fā)商的一個(gè)努力方向。現(xiàn)有的頭盔式眼動(dòng)儀在數(shù)據(jù)采集和處理上還未達(dá)到記錄閱讀眼動(dòng)狀況儀器系統(tǒng)的水平。因此對能夠適用于體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域眼動(dòng)研究需要的儀器軟件進(jìn)行研制、開發(fā)將會給體育運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域的眼動(dòng)研究帶來更加實(shí)用的手段和應(yīng)用推廣的動(dòng)力這也將是它的一個(gè)重要趨勢。從運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)認(rèn)知水平角度探討專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)心理能力的發(fā)展特征揭示有關(guān)專項(xiàng)心理能力的培養(yǎng)機(jī)制是當(dāng)今運(yùn)動(dòng)心理學(xué)的重要研究課題。但目前本領(lǐng)域的眾多

20、研究中研究者主要通過記錄和分析瞳孔直徑、注視位置及次數(shù)等指標(biāo)來探討注視與視覺搜索特征。這些都是眼動(dòng)的外部特征難以反映運(yùn)動(dòng)員決策時(shí)等心理認(rèn)知特點(diǎn)。若能將眼動(dòng)儀與反應(yīng)時(shí)測試儀等反映心理認(rèn)知特點(diǎn)的儀器有機(jī)結(jié)合探討運(yùn)動(dòng)員眼動(dòng)注視觀察過程中的內(nèi)部心理活動(dòng)內(nèi)容與過程研究的指標(biāo)將更加全面研究也將更加深入這也將是眼動(dòng)儀發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。但在結(jié)合中要解決好眼動(dòng)與認(rèn)知決策過程的同步測量問題。眼動(dòng)儀與反應(yīng)時(shí)測量儀的同步操作將是實(shí)現(xiàn)指標(biāo)綜合的重要環(huán)節(jié)[20]

21、。目前運(yùn)動(dòng)心理領(lǐng)域?qū)ρ蹌?dòng)儀的應(yīng)用都是用它來研究專家與新手的眼動(dòng)特征這只是從探索與揭示規(guī)律的角度應(yīng)用儀器。但隨著儀器用途的拓寬從更加實(shí)用的角度應(yīng)用眼動(dòng)儀也將成為可能即應(yīng)用儀器對新手運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行一些視覺信息處理及認(rèn)知決策等方面的眼動(dòng)訓(xùn)練。參考文獻(xiàn):[1]閻國利.眼動(dòng)分析法在心理學(xué)中的應(yīng)用[M].天津教育出版社1998:4043.[2]韓玉昌.眼動(dòng)儀和眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)法的發(fā)展歷程[J].心理科學(xué)2000(4):454457.[3]隋雪李立潔.眼球運(yùn)動(dòng)研

22、究概況[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(社科版)2003(1):4345.[4]李立潔.一種新型的心理學(xué)儀器???EVM3200型眼運(yùn)動(dòng)軌跡記錄系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代儀器使用與維修1999(2):2931.[5]張名魁孫復(fù)川.高抗干擾性的紅外光電反射眼動(dòng)測量儀[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志1989(4):282286.[6]柳忠起袁修干劉偉王睿.在模擬飛機(jī)降落過程中的眼動(dòng)分析[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)2002(6):703706.[7]閻國利田