Eyetracker
Das Gerät Eyetracker
Das Gerät EL II Eyetracker besteht aus zwei Augenkameras, einer digitalen Kamera und Infrarotmarkern. Der EL II Eyetracker ist ein "head-mounted sytem", dass heißt das Gerät wird mit Hilfe eines Kopfbandes direkt am Kopf des Probanden befestigt. Integriert in dieses Kopfband ist die digitale Kamera, welche auf die vier Infrarotmarker abgestimmt ist. So werden auch bei Kopfbewegungen des Probanden keinerlei artefaktische Blickabweichungen aufgezeichnet. Dieses System bietet außerdem die Möglichkeit, zusätzlich zu den Bewegungen der Pupille, die cornealen Reflektionen aufzuzeichnen. Störfaktoren wie zum Beispiel der Muskeltremor können so ebenfalls ausgeschlossen werden. Mit Hilfe des EL II Eyetrackers ist also eine präzise Aufzeichnung der Blickbewegung möglich.
Montage des Headsets
Das Kopfband wird dem Probanden von hinten nach vorne aufgesetzt. Die Augenkameras werden auf ihren Haltearmen nach vorne geschwenkt; so liegen sie nicht störend im Blickfeld des Probanden. Wenn das Kopfband allzu fest auf den unteren Teil des Stirnmuskels drückt, kann durch Kontraktion des Musculus frontalis das System verrutschen. Dies hätte zur Folge, dass die Kameraeinstellung disloziert und die Aufzeichnung gestört wird. Der Rahmen des Headsets, auf welchem der Kohlefaserrahmen mit der optischen Kamera und den Schwenkarmen montiert ist, wird als Nächstes in Position gebracht. Die optische Kamera wird möglichst genau auf mittlere Höhe und mittlere Breite des Stimulusmonitors, an welchem die referentiellen Infrarotmarker für die optische Kamera montiert sind,eingestellt. Für die korrekte Justierung wird entweder der Monitor selbst verschoben oder der Sessel des Probanden in der Höhe verstellt. Die Augenkameras sollten sich ungefähr auf der Höhe der Nasenspitze befinden und können bereits in die ungefähre Position für die spätere Aufnahme gebracht werden. Man kann die Kameras auf dem Schwenkarm mit den Kameraklemmen oder mit dem Schwenkarm und den dreidimensionalen Feststellschrauben verstellen.
Feineinstellung
Es gibt eine Eyelink-Software, die sich sehr gut zur Feineinstellung eignet. Die Pupille ist am Bildschirm blau gefärbt, da sie mit den Minileuchtdioden angestrahlt wird. Das Fadenkreuz (grün) sollte das Auge genauso einfangen, dass die Pupille in der Mitte zu liegen kommt. Zum Justieren dienen wieder die Feststellschrauben an den Schwenkarmen oder die Kameraklemmen. Um die Schärfe einzustellen, dreht man an dem direkt an der Kameralinse befestigten Distanzring. Dabei orientiert man sich am besten an der Darstellung der Wimpern. Alle Einstellungen und Änderungen können am Monitor des Programmrechners mitverfolgt werden. Um die Justierung zu erleichtern, kann man die Einstellmaske auch auf dem Stimulusmonitor darstellen. Mit dem Button "Auto Threshold" schließt man die Scharfstellung ab. Dies funktioniert über die im System integrierte automatische Schwellenwerteinstellung für die corneale Reflektion und die Pupillenerhellung. Bei der Kalibrierungwerden dem Probanden am Stimulusbildschirm zufällige Punkte angeboten, die sich quer über den Bildschirm bewegen. Der Proband erhält die Anweisung die Punkte mit beiden Augen zu verfolgen. Das Kalibrieren ist eine Autosequenz. Wenn diese erfolgreich war, folgt noch der nächste Schritt: das Validieren. Dies läuft genauso ab wie das Kalibrieren, wobei aber die maximale Abweichung der Blickbewegungen in Grad gemessen wird, wonach der Experimentleiter entscheiden muss, ob die Einstellung verwendbar ist oder ob nachjustiert werden muss. Eine einmal akzeptierte Einstellung lässt sich während des Experiments immer wieder nachjustieren, da zwischen den einzelnen Stimuli jeweils eine Bildschirmmaske mit Fixationspunkt erscheint. Das Sytem selbst schlägt das besser eingestellte Auge vor. Bei einer Abweichung von mehr als 2 Grad sollte der Prozess des Kalibrierens wiederholt werden.
Systemkonfiguration
Das System besteht aus einem Programmrechner und einem Stimulus Rechner. Diese beiden sind mit einem LAN Netzwerkkabel verbunden. Der Programmrechner ist mit einem Inputstecker für die Augenkamera und einem Inputstecker für die Infrarotmarker ausgestattet. Für die Nutzung benötigt man mit Windows 98 je 20 GB Festplattenspeicher. Außerdem besteht das System aus einem Steuerelement (Joystick), mit dem der Proband den nächsten Stimulus anfordern kann. Die Eyelink II Display Software und Visual C++ laufen auf dem Stimulusrechner für die Programmierung der Experimente. Der Monitor, auf dem die Stimuli präsentiert werden, sollte mindestens eine Größe von 17 Zoll aufweisen. Dies ist die beste Größe für die Durchführung von Leseexperimenten.
Stimulusprogrammierung
Eyelink stellt Beispielexperimente bereit, die man als Vorlagen oder Masken nutzen kann. Dadurch muss man kein Experte auf dem Gebiet der Programmiersprachen Beta, C oder C++ sein, jedoch werden ausreichende Grundkenntnisse im Umgang mit Kompilierungsbefehlen und der Syntax von C++ vorausgesetzt. Die Daten müssen in ein Bitmapformat mit der Größe 800 x 600 oder 1024 x 768 Pixel gebracht werden, um sie analysieren, aufzeichnen und auswerten zu können. Es können alle graphischen Materialien, wie zum Beispiel Fotos, Screenshots von Homepages, mit dem Computer erstellte Zeichnungen und auch jede Art von Texten programmiert werden. Die Texte müssen aber als Textfeld in eine Bitmapdatei kopiert werden. Mit der nächsten Generation an Programmierungssoftware (presentation) wird das Erstellen von Eyetrackingexperimenten mit statischen Masken deutlich einfacher. Für das Erstellen von videobasierten Stimuli benötigt man aber ebenfalls fundierte Kenntnisse in der Video- und Audiobearbeitung von Daten. Für jede Datei, die präsentiert werden soll, muss eine Befehlszeile im Visual C++ programmiert werden. Darin müssen Angaben, wie die Dauer der Darbietung, Farbhintergründe und Bildschirmteilungen enthalten sein. Weiterhin muss man zwischen den jeweiligen Stimuli einen Referenzbildschirm mit zentralem Fixationspunkt programmieren. Danach muss man mit der Programmfunktion 'kompilieren' die Befehlseingabe auf ihre Richtigkeit überprüfen. Wenn alles stimmt, wird mit der Funktion 'erstellen' eine Anwendung mit Dateierweiterung ".exe" erstellt. Mit der Systemerweiterung 'scene camera' von SR Research kann man jede Art von Fixation auf Bilder oder Handlungen auswerten. Außerdem gibt es eine zusätzliche am Headset montierte Kamera, die den Punkt filmt, auf den der Träger des Headsetsseine Blicke richtet. Um ein Eyetrackerexperiment erfolgreich durchzuführen, müss man den Programm- und den Stimulusrechner in einer bestimmten räumlichen Position aufstellen. Dadurch werden Spiegelungen und unerwünschte Lichtreize während der Aufnahme verhindert. Weiterhin sollten der Programmrechner und der Kontrollmonitor außerhalb des Blickfelds des Probanden aufgestellt werden, damit dieser nicht von ihnen abgelenkt wird.
Beispiel zur Stimulusgenerierung eines Textes:
Das Textfeld wird im Word generiert und dana ch ins Paint kopiert. Die Paintmaske muss vorher auf 600 x 800 beziehungsweise auf 1024 x 768 Pixel zugeschnitten werden. Die entstandene Bilddatei wird dann als .bmp oder .jpg gespeichert. Achtung! Die .bmp Dateien mit Text können im Paint nachträglich nicht mehr verändert werden. Das nächste Programm ist dann Photoshop.
Beispiel zur Stimulusgenerierung eines Bildes:
Die Stimulusgenerierung eines Bildes verläuft ähnlich wie die eines Textes, das heißt die Bilder müssen ebenfalls im richtigen Format und in der richtigen Größe erstellt werden. Bei Bildern kann auch die Position innerhalb des Bildschirms eine Rolle spielen.