Движение глаз при просмотре сцен относится к визуальной обработке информации, представленной в сценах. Это явление изучалось в ряде областей, таких как когнитивная психология и психофизика , где движение глаз можно отслеживать в экспериментальных условиях. Основным аспектом в этих исследованиях является разделение движений глаз на саккады , быстрое движение глаз, и фиксации, фокусировку глаз на точке. Существует несколько факторов, которые влияют на движение глаз при просмотре сцен, как задача и знания зрителя (факторы сверху вниз), так и свойства просматриваемого изображения (факторы снизу вверх). Изучение движения глаз при просмотре сцен помогает понять визуальную обработку в более естественных условиях.
Обычно, когда зрители видят сцену, они демонстрируют короткие длительности фиксаций и большие амплитуды саккад на ранних фазах просмотра изображения, что представляет собой обработку окружающего мира. Затем следуют более длительные фиксации и более короткие саккады на последних фазах просмотра сцены, что представляет собой обработку фокуса (Pannasch et al., 2008).
Поведение движения глаз при просмотре сцен различается на разных уровнях когнитивного развития. Длительность фиксации сокращается, а амплитуда саккад удлиняется с возрастом. У детей развитие саккад до амплитуды, обычно встречающейся у взрослых, происходит раньше (в возрасте 4–6 лет), чем развитие длительности фиксации (в возрасте 6–8 лет). Тем не менее, типичная модель поведения при просмотре сцен, при переходе от обработки окружающего мира к обработке фокуса, наблюдается с возраста 2 лет (Helo, Pannasch, Sirri & Rämä, 2014).
Существуют определенные факторы, которые влияют на то, на чем фиксируются движения глаз, они включают в себя факторы снизу вверх, присущие стимулу, и факторы сверху вниз, присущие зрителю. Было обнаружено, что даже первоначальный взгляд на сцену генерирует абстрактное представление изображения, которое может быть сохранено в памяти для использования в последующих движениях глаз (Castelhano & Henderson, 2007).
В восходящих факторах на управление глазами может влиять локальный контраст или заметность особенностей на изображении (Itti & Koch, 2000). Примером этого может служить область с большой разницей в яркости (Parkhurst et al., 2002), большая плотность краев (Mannan, Ruddock & Wooding, 1996) или бинокулярная диспаратность, определяющая расстояние до различных объектов на сцене (Jansen et al., 2009).
Нисходящие факторы сцен оказывают большее влияние, чем восходящие признаки, на позиции фиксации. Поведенчески значимая информация, которая более интересна в сцене, более заметна, чем признаки низкого уровня, вызывая фиксации чаще и быстрее с самого начала сцены (Onat, Açik, Schumann & König, 2014). Локальный цвет сцены в позиции фиксации влияет на то, где происходят фиксации. Наличие цвета может повысить вероятность того, что элемент будет обработан как семантический объект, поскольку он может помочь различению объекта, делая его более интересным для просмотра (Amano & Foster, 2014). Когда зрители семантически подготовлены путем представления им последовательно похожих сцен, плотность фиксаций увеличивается, а продолжительность фиксаций уменьшается (Henderson, Weeks Jr., & Hollingworth, 1999).
Информация, отдельная от того, что представлено в сцене, также влияет на область, на которой фиксируется взгляд. Движения глаз могут заранее направляться лингвистическим вводом, где, если элемент в сцене представлен вербально, слушатель с большей вероятностью переместит свой визуальный фокус на этот объект (Staub, Abott & Bogartz, 2012). Что касается факторов, относящихся к зрителям, а не к сцене, в кросс-культурных исследованиях были обнаружены различия. Западные люди склонны концентрироваться на фокусных объектах в сцене, где они смотрят на фокусные объекты чаще и быстрее по сравнению с восточноазиатами, которые больше внимания уделяют контекстной информации, где они делают больше саккад к фону сцены (Chua, Boland & Nisbett, 2002).
Что касается временности фиксаций, средняя продолжительность фиксаций составляет в среднем 300 мс, хотя существует большая вариабельность вокруг этого приближения. Часть этой вариабельности можно объяснить глобальными свойствами изображения, влияющими как на обработку снизу вверх, так и на обработку сверху вниз.
При естественном просмотре сцены маскировка изображения путем замены его серым полем во время фиксаций приводит к увеличению продолжительности фиксации (Henderson & Pierce, 2008). Более тонкие ухудшения изображения во время фиксаций, такие как уменьшение яркости изображения во время фиксаций, также увеличивают продолжительность фиксаций (Henderson, Nuthmann & Luke, 2013). Показан асимметричный эффект, когда увеличение яркости также увеличивает продолжительность фиксаций (Walshe & Nuthmann, 2014). Однако изменение факторов, влияющих на обработку сверху вниз, таких как размытие или фазовый шум , увеличивает продолжительность фиксации, когда используется для ухудшения сцены, и уменьшает продолжительность фиксации, когда используется для улучшения сцены (Henderson, Olejarczyk, Luke & Schmidt, 2014; Einhäuser et al., 2006).
Более того, временные и пространственные аспекты взаимодействуют сложным образом. Когда изображение впервые демонстрируется на экране, фиксации, сделанные в течение первой секунды, с большей вероятностью будут направлены на левую сторону сцены, тогда как для оставшейся части представления справедливо обратное (Ossandón et al., 2014).
