К вопросу об особенностях анализа движений глаз в процессе восприятия лиц

Аннотация

Актуальность. Статья посвящена изучению восприятия лиц при использовании технологии айтрекинга. В научной литературе выделяют два процесса – аналитический (восприятие отдельных черт лица) и холистический (восприятие целостной конфигурации всех черт). Предполагается, что каждый из процессов может специфически проявляться в особенностях движений глаз при восприятии лиц. Однако между авторами существуют разногласия относительно того, какие паттерны движений глаз отражают доминирование холистического, а какие – аналитического процессов. Мы предположили, что противоречия в интерпретации глазодвигательных показателей могут быть связаны с особенностями анализа движения глаз, а именно со спецификой выделения зон интереса (глаза, нос, переносица, губы), а также с индивидуальными стратегиями движений глаз при восприятии лиц. 

Цель. Выявление особенностей анализа движения глаз в процессе восприятия лиц. 

Метод. Разработан и апробирован метод изучения аналитических и холистических процессов в задаче оценки привлекательности прямо ориентированных и инвертированных лиц с использованием метода айтрекинга. Данные айтрекинга были проанализированы для всей выборки при использовании трех типов обработки, различающихся разметкой зон интереса, а также раздельно для двух групп, различающихся стратегиями движения глаз. Выделение стратегий осуществлялось на основе различий в средних значениях длительности фиксации и амплитуды саккад. 

Результаты. Показано, что: наличие статистически значимых различий во времени пребывания в зонах интереса (ВПЗИ) между условием предъявления прямо ориентированных и инвертированных лиц зависело от способа выделения зон интереса. Также показано, что распределение ВПЗИ по зонам тесно связано с индивидуальными стратегиями движений глаз. Анализ данных раздельно по группам показал значимые различия в распределении ВПЗИ.

Выводы. При обработке данных айтрекинга, полученных в процессе восприятия лиц, необходимо учитывать индивидуальные стратегии движений глаз, а также особенности анализа, связанные с выделениями зон интереса. Отсутствие единого эталона выделения этих зон может быть причиной несогласованности данных, на основе которых формулируются гипотезы о доминировании холистического или аналитического процессов. Согласно нашим данным, наиболее эффективным для анализа холистических процессов является более детальный тип разметки зон интереса, в котором выделяются не только главные черты (глаза, нос, рот), но и зона переносицы. 

Благодарности

Исследование выполнено за счет гранта РНФ (Грант № 19-18-00474). Работа выполнена с использованием оборудования, приобретенного за счет средств Программы развития Московского университета.

Литература

Барабанщиков, В. А. Восприятие и событие. СПб.: Алетейя, 2002. 

Барабанщиков, В.А. Восприятие выражений лица. М.: ИП РАН, 2009.

Барабанщиков, В.А., Ананьева, К.И., Харитонов, В.Н. Организация движений глаз при восприятии изображений лица // Экспериментальная психология. 2009. Т. 2. № 2. С. 31–60.

Меньшикова, Г.Я., & Лунякова, Е.Г. Индивидуальные стратегии движений глаз в задаче опознания экспрессий композитных лиц / Психология человека как субъекта познания, общения и деятельности. Под ред. В.В. Знакова, А.Л. Журавлева. М.: ИП РАН, 2018. 

 

Bindemann, M., Scheepers, C., & Burton, A.M. (2009). Viewpoint and center of gravity affect eye movements to human faces. Journal of vision, 9 (2), 7–7.

Blais, C., Jack, R.E., Scheepers, C., Fiset, D., & Caldara, R. (2008). Culture shapes how we look at faces. PloS one, 3 (8), e3022.

Caldara, R., Zhou, X., & Miellet, S. (2010). Putting culture under the ‘spotlight’ reveals universal information use for face recognition. PLoS One, 5 (3), e9708.

Hsiao, J.H.W., & Cottrell, G. (2008). Two fixations suffice in face recognition. Psychological science, 19 (10), 998–1006.

Menshikova,G.Ya., & Pichugina A.O. (2019). Eye movement strategies in holistic face processing. Journal of eye movement research, 12 (7), 322. 

Oakes, L.M., & Ellis, A.E. (2013). An eye-tracking investigation of developmental changes in infants’ exploration of upright and inverted human faces. Infancy, 18 (1), 134–148.

Peterson, M.F., & Eckstein, M.P. (2013). Individual differences in eye movements during face identification reflect observer-specific optimal points of fixation. Psychological science, 24 (7), 1216–1225.

Schwarzer, G., Huber, S., & Dümmler, T.(2005). Gaze behavior in analytical and holistic face processing. Memory & Cognition, 33 (2), 344–354.

Shipley, T., & Kellman, P. (2001). Gaze control for face learning and recognition by humans and machines. From fragments to objects: Segmentation and grouping in vision, 463.

Henderson, J.M., Williams, C.C., & Falk, R.J.(2005). Eye movements are functional during face learning. Memory & cognition, 33 (1), 98–106.

Tanaka, J.W., & Farah, M.J. (1993). Parts and wholes in face recognition. The Quarterly journal of experimental psychology, 46 (2), 225–245.

Tenenbaum, E.J., Shah, R.J., Sobel, D.M., Malle, B.F., & Morgan, J.L. (2013). Increased focus on the mouth among infants in the first year of life: a longitudinal eye tracking study. Infancy, 18 (4), 534–553.

Unema, P., Pannasch, S., Joos, M., & Velichkovsky, B.M.(2005). Time course of information processing during scene perception: The relationship between saccade amplitude and fixation duration. Visual Cognition, 12 (3), 473–494. 

Van Belle, G., De Graef, P., Verfaillie, K., Rossion, B., & Lefèvre, P.(2010). Face inversion impairs holistic perception: Evidence from gaze-contingent stimulation. Journal of vision, 10 (5), 10–10.

Williams, C.C., & Henderson, J.M.(2007). The face inversion effect is not a consequence of aberrant eye movements. Memory & Cognition, 35 (8), 1977–1985.

Xu, B., & Tanaka, J.W.(2013). Does face inversion qualitatively change face processing: An eye movement study using a face change detection task. Journal of vision, 13 (2), 22–22.