книги из ГПНТБ / Митькин А.А. Электроокулография в инженерно-психологических исследованиях

Во-вторых, углы (и прилегающие к ним области) яв­ ляются местами изменений направления обзора. Стараясь проконтролировать взглядом всю поверхность панели, наблюдатель, дойдя до угла, должен изменить направле­ ние обзора. Тонка фиксации в этом случае является вы­ нужденной и обусловлена биомеханическими возможно­ стями глаз.

Монотонный контур круга и эллипса не детерминиру­ ет «привязку» взгляда к каким-либо определенным точкам. Вероятно, в силу этого круг и эллипс дают большую сво­ боду для проявления индивидуальных различий в тактике поиска, чем формы первой группы (так же, как и при про­ слеживании контура). Сравнительный анализ данных разных испытуемых показывает, что индивидуальный раз­ брос результатов (по распределению точек фиксации) больше у круглых форм, чем у прямоугольных и треуголь­ ной. Покадровый анализ окулограмм также подтверждает значительно большую вариативность тактики поиска сиг­ нала на панелях круглой формы.

Общий анализ плотности распределения точек фикса­ ции по поверхности панелей показывает следующее.

У треугольника очень отчетливо выделяется высокая плотность точек фиксации в области вершины и прилега­ ющей к ней зоие. По всей вероятности, острый угол, обра­ щенный вершиной вверх, является весьма эффективным объектом для привлечения внимания наблюдателя. Мень­ шая степеиь плотности точек фиксации в левом углу п еще меньшая — в правом. Большинство точек фиксации сосредоточено в верхней части вертикальной оси — по высоте треугольника (см. клетки а8, а7, 67, 66 на рис. 19) *. В меньшем количестве они расположены по горизонталь­ ной оси, проходяшей параллельно основанию (см. клет­ ки аЗ, 64, в5, гб, д7).

У квадрата наиболее акцентирован левый верхний угол, затем (примерно в равной мере) — левый иижиий и правый верхний углы и в меньшей мере — правый ниж­ ний. Зона высокой плотности точек фиксации имеется также в центре (с некоторым смещением влево). Прини­ мая во внимание данные покадрового анализа окуло­ грамм, мы считаем, что повышенная плотность точек фик­ сации в центре квадрата возникает отчасти в результате

* Принцип маркировки клеток описан на стр. 89.

91

перекрещивания в этом месте диагональных и осевых мар­ шрутов взгляда. При значительных утловых размерах фи­ гуры — 40° — перевод взгляда в диагональном и осевом направлении часто осуществляется двухскачковьтм дви­ жением глаз с точкой фиксации посредине. Другая при­ чина этого явления заключена, вероятно, в том, что центр в некоторых случаях слуягал начальной точкой отсчета в отдельных циклах поисковых движений.

Для прямоугольника характерно распределение зон высокой плотности точек фиксации главным образом вдоль горизонтальной осп. Вероятно, в результате преобладания этой тенденции в этом случае мы не обнаружили такого четкого распределения плотности точек фиксации по углам, как у квадрата. Особое значение, которое приобретает у го­ ризонтально расположенного прямоугольника горизонталь­ ная ось в условиях стоящей перед наблюдателем задачи, оп­ ределяется, по-вшшмому, стремлением наблюдателя одно­ временно (точнее с минимальными перерывами во време­ ни) проконтролировать взглядом левую и правую половину панели. Покадровый аиалпз окулограмм показал, что испы­ туемые часто переводят взгляд из зоны клеток 66, в5, 64, 63, вЗ в зону клеток еб, жб, ж5, е4, ж4, еЗ, жЗ и обратно.

По характеру распределения зон максимальной плотно­ сти точек фиксации вся поверхиость прямоугольника как бы делится на две половины (левую и правую) по верти­ кальной оси симметрии. Молото предположить, что в случае преобладания вертикального размера прямоугольника бу­ дет иметь место аналогичное распределение точек фик­ сации относительно горизонтальной осп фигуры, одпако это предположение требует экспериментальной проверки.

Для круга (в отличие от квадрата, прямоугольника и треугольника) характерна сравнительно компактная кон­ центрация зон с высокой плотностью точек фиксации. Ана­ лизируя конфигурацию, образованную на матрице (см. рис. 19) клетками с высокой плотностью точек фиксации (свыше 57 па клетку), молото предположить, что в данном случае имеет место «привязка» поисковых маршрутов к го­ ризонтальной и вертикальной осям фигуры (имеется в виду крест, образованный клетками 4-го и 5-го горизонтальных рядов и клетками вертикальных рядов «г» и «д»). Вместе с клетками вб, еб и е2 этот крест дает фигуру, близкую к уменьшенному вписанному квадрату с углами, расположен­ ными на горизонтальной и вертикальной осях круга.

92

Распределению точек фиксации у эллипса присущи за­ кономерности, дающие основание сравнивать его как с кру­ гом, так и с прямоугольником. Сходство с кругом (в отно­ шении распределения точек фиксации) определяется нали­ чием в обоих случаях «привязки» зон высокой плотности точек фиксации к горизонтальной и вертикальной осям фигуры. О сходстве с прямоугольником можно говорить на основании того, что у эллипса также имеются две зо­ ны высокой плотности (наряду с центральной зоной), «разнесенные» по горизонтальной оси и расположенные близ фокусов эллипса. По всей вероятности, причина та­ кого распределения зон общая как у эллипса, так и у прямоугольника.

Результаты подсчета количества точек фиксации, при­ ходящихся на левую, правую, верхнюю и нижнюю поло­ вины фигур (фигуры делились при этом по горизонталь­ ной и вертикальной осям симметрии) приведены в табл. III. Анализ этих данных показывает, что:

1)для всех фигур (за исключением круга) характерна большая плотность точек фиксации в левой половине;

2)для прямоугольников характерна несколько боль­ шая плотность точек фиксации в верхней половине, для круглых фигур — в нижней половине.

Причина «левостороннего смещения» плотности точек фиксации, по-видимому, во влиянии навыков чтения, в

силу которых отдельные циклы поисковых движений на­ чинались с левого края фигуры. Начальные точки поиска чаще располагались в левой половине, чем в правой. Особое положение, занимаемое в этом отношении кругом, вызвано, на наш взгляд, тем, что из-за монотонности контура этой фигуры у нее более, чем у других фигур, имеет место «привязка» взгляда наблюдателя к центральной зоне, в которой располагаются исходные точки поиска. В силу тех же навыков чтения дальнейшее движение взгляда происходит в направлении слева направо (от центра в правую половину), чем и обусловливается высокая плот­ ность точек фиксации в правой прицентралыгой зоне. У эллипса же, вытянутого по горизонтальной осп, началь­ ные точки поиска смещаются к левому краю (фокусу).

«Левосторонность» треугольника обусловлена «актив­ ностью» его левого угла, который значительно чаще, чем правый, служит начальной точкой поиска.

Что касается различий в относительной плотности

93

верхней п нижней половины у круглых и прямоугольных фигур, то причину такого различия следует, вероятно, искать в разной степени «активности» левого верхнего квадранта у фигур одного и другого тина.

Т а б л и ц а III

Распределение количества точек фиксации по половинам и квадрантам панелей

Мы предполагаем, что при круглой форме панели (имеется в виду круг и эллипс) и отсутствии «привязки» взгляда к углам в меньшей мере оказывают влияние на­ выки чтения печатных текстов. В этом случае начальные точки поиска сравнительно чаще располагаются в придентральной зоне плп вдоль осей симметрии. Кроме того, возможно, что в этом случае в большей мере сказывается влиянпе закономерности, указанной фон Крисом и за­ ключающейся в том, что нижняя ноловппа поля зрения является более обозреваемой (в силу сформировавшихся в жизненном опыте навыков) по сравнению с верхней (цит. по Ушаковой, 1958). Если данпое предположение справедливо, то тогда становится понятной несколько большая «активность» нижней половины у круга и эл­ липса.

Интересно сопоставить плотность распределения то­ чек фиксации по квадрантам каждой панели (табл. III), Как видно из сопоставления данных, у трех фигур из че­ тырех (квадрата, прямоугольника и эллипса) максималь­ ное количество точек фиксации приходится на левый верхний [I] квадрант.

У крута этот квадрант занимает второе место после правого нижнего квадранта [IV]. У квадрата и прямо­ угольника порядок расположения квадрантов по убываю­

94

щей плотности точек фиксации идентичен: левый верх­

порядок расположения квадрантов по тому же признаку:

для круга — IV, I, III, И; для эллипса — I, IV, III, II.

Как видно, различие между кругом и эллипсом касается только взаимного расположения I и IV квадрантов.

Таким образом, для квадрата и прямоугольника ха­ рактерна высокая плотность точек фиксации в I и III

ния, для выяснения причин обнаруженной специфики распределения плотности точек фиксации по квадрантам панелей разной формы требуются дальнейшие исследова­ ния.

Вопрос о скорости чтения приборов, расположенных в разных квадрантах приборной панели, исследовался рядом авторов, но полученные результаты не были однозначны. Так, Марел (1964) утверждает, что наиболее быстро вос­ принимаются отклонения стрелки на приборах, располо­ женных в левом верхнем и правом нижнем квадрантах (цит. по Ломову, 1966). По данным Линкольна и др. (1949), быстрее всего замечаются отклонение стрелок на прибо­ рах в левом верхнем квадранте, затем в правом верхнем, левом нижнем и правом нижнем квадрантах (цит. по Ло­ мову, 1966). Все авторы сходятся в том, что наиболее быстро обнаруживаются отклонения в пределах левого верхнего квадранта. Наши эксперименты также показали, что именно на этот квадрант приходится наибольшее ко­ личество поисковых движений глаз в условиях поиска сигнала.

Разногласия в результатах но другим квадрантам мо­ гут быть вызваны различиями в шкалах приборов, в на­ правлениях стрелок и т. п. Мы пока воздерживаемся от сопоставления наших данных с данными указанных вы­ ше авторов, так как объекты наблюдения и задача, стоя­ щая перед испытуемыми в одном и другом случае, не

идентичны.

Пространственная направленность первых поисковых двиокений глаз. В тех случаях, когда поиск сигнала про­ исходит в условиях жесткого лимита времени (в конкрет­ ной обстановке работы оператора-наблюдателя), особо

95

в

<

-------------- j

Рис. 20. Направленность первых глазных скачков при поиске сигнала на панелях разной формы

важное значение приобретает пространственная направ ленность первых движений глаз. Приступая к настояще­ му исследованию, мы предполагали, что форма панели информации (как и форма любого ограниченного плоско­ го пространства вообще) определенным образом детер­ минирует направление поисковых скачков. Для проверки этого предположения нами был проведен специальный анализ первых кадров окулографических записей (по всем пяти испытуемым). Анализу подвергались три пер­ вых кадра окулограмм, записанных в той серии опытов, когда поиск сигнала начинался с центра панели. Обра

96

ботка материала проводилась по методике, описанной в начале настоящей главы. Исходной точкой поиска являет­ ся центр панели (рис. 20). Расходящиеся из центра ли­ пни показывают направление скачков, а точки иа концах линий совпадают с первыми точками фиксации. Различ­ ное графическое исполнение линий соответствует данным разных испытуемых.

Рассмотрим вкратце специфику пространственного распределения направлений первых скачков для каждой формы панели.

При предъявлении квадрата и прямоугольника обна­ ружены общие закономерности. У всех испытуемых четко

левую половину фигуры падает значительно большее ко­

нюю (9 : 6 у квадрата и 8 : 7 у прямоугольника). Причина преобладания левых и верхних направлений скачков свя­ зана с особым положением квадранта I. Полученные дан­ ные полностью согласуются с описанными выше резуль­ татами анализа распределения точек фиксации.

Треугольник дал особенно интересные результаты при аналпзе первых скачков. В данном случае 12 из 15 скач­ ков приходится на угловые зоны. При сравнении резуль­ татов, полученных иа треугольнике, с результатами, по­ лученными иа прямоугольниках, невольно напрашивается общее гипотетическое заключение, что по мере уменьше­ ния количества углов многоугольника (пределом такого ряда многоугольников является треугольник) увеличивает­ ся привязка взгляда к углам. Такое предположение согласуется с данными о различной степени информа­ тивности разных участков контура. Особенно большое ко­ личество первых скачков (7 нз 15 — почти половина!) приходится на верхний угол. Можно сделать предположе­ ние, что обращенные вверх острые углы плоских и объ­ емных форм в большой степени привлекают внимание наблюдателя.

Для круга (как и для всех фигур, допускающих деле­ ние на квадранты) характерна особенно большая плот­ ность маршрутов первых скачков в первом квадранте (на

первый квадрант приходится 8 из 15 скачков). В отличие от прямоугольников, где основными ориентирами, детер­ минирующими направление первых скачков, являются углы, при обозрении у круга скачки привязаны к осевым линиям.

У эллипса, первый квадрант по характеру маршру­ тов первых скачков также наиболее «активен», но в меньшей мере, чем у других фигур (6 скачков из 15). Это объясняется, по-видимому, конкурирующим влиянием другой сильной детерминанты — привязкой к вытянутой горизонтальной оси фигуры, с направлением которой со­ впадает примерно 6 скачков. При этом привязка маршру­ тов к горизонтальной оси у эллипса выражена сильнее, чем к вертикальной.

Общий анализ данных, полученных на всех панелях, показывает следующее.

а) Для всех случаев независимо от направления скач­ ков характерно расположение первых точек фиксации на периферии паиелп. Это объясняется, на наш взгляд, с одной стороны — стремлением наблюдателя сразу же про­ контролировать наиболее удаленные от центра участки панели, с другой — тем, что начальными точками в цик­ лах поисковых движений служат обычно вершины углов и края фигуры.

б) Для треугольника и прямоугольников характерна явно выраженная привязка направлений первых скачков к углам фигуры. Особенно четко это проявляется в отно­ шении вершины треугольника.

в) Для круга и эллипса характерна привязка первых скачков к осям фигуры, однако такая привязка выражена слабее, чем к углам прямоугольников н треугольника. У эллипса привязка к горизонтальной осп выражена силь­ нее, чем к вертикальной оси.

г) При членении панелей на квадранты наибольшее количество первых скачков приходится, как правило, иа левый верхний квадрант.

. Результаты, полученные при анализе направлений пер­ вых скачков, еще раз подтверждают тот факт, что левый верхний квадрант панели в наибольшей мере (по сравне­ нию с другими квадрантами) контролируется зрением. В условиях наших экспериментов эта закономерность была обнаружена как иа прямоугольниках, так и на круг­ лых панелях. Наши результаты полностью согласуются с

98

данными авторов, которые изучали сравнительную читае­ мость стрелочных приборов, расположенных в разных квадрантах приборной доски.

Лучшая читаемость приборов в первом квадранте, так же как и преобладание направлений первых скачков глаз в наших опытах, объясняется влиянием навыков чтения.

В. К. Ганда, исследовавший в лаборатории Б. Ф. Ло­ мова характер движений глаз наблюдателя в условиях поиска по заданной программе цифр, размещенных в уг­ ловых зонах квадратной панели, нашел также, что в большинстве случаев начальной точкой поиска служит зона левого верхнего угла. Однако те же опыты, прове­ денные им на студентах, прибывших в Советский Союз для обучения из арабоязычиых стран, показали, что в силу других навыков чтения для этих испытуемых харак­ терна иная ориентировка начальных точек поиска. На аналогичное влияние специфических навыков чтения на читаемость приборов в разных зонах приборной доски указывают Мураи и Комаки, (1966), которые проводили свои исследования на японцах.

Преобладающие направления глазных скачков. Как указывалось в начале настоящей главы, первичный по­ кадровый анализ электроокулографических записей по­ казал, что преобладание тех или иных направлений скач­ ков глаз (по отношению к горизонту) в значительной мере зависит от формы панели, на которой осуществляет­ ся поиск сигнала. Зависимость эта обусловлена тем, что отдельные циклы поисковых движений привязаны в той или иной степени к контуру панели. Чтобы уточнить сте­ пень такой привязки, был проведен специальный анализ полученных окулограмм.

Наряду с указанной основной целью этот анализ пре­ следовал также другую цель: выявить преобладающие направления движений глаз в условиях «свободного поиска».

Данные зарубежных исследователей (Вудсон, Койовер, 1968 и др.) говорят о том, что горизонтальные дви­ жения глаз осуществляются быстрее и точнее, чем вер­ тикальные, и менее утомительны, чем последние. Извест­

4* э99

130

О w

§

gw

S

«О

В да

предположить, что в условиях «свободного поиска» долж­ на быть отражена тенденция к преобладанию тех направ­ лений движений глаз, которые являются наиболее легки­ ми в связи с биомеханическими возможностями глаз. Справедливо также предположение, что влияние этой тенденции сочетается в большей или меньшей мере с детерминирующим влиянием формы панели.

Анализ проводился па материале, полученном по трем основным формам панели: квадратной, треугольной и круглой (при этом предполагалось, что результаты, по­ лученные на квадрате, могут быть в какой-то мере экстра­ полированы на прямоугольник, а результаты, получен­ ные на круге,— на эллипс). В ходе покадровой обработ­ ки окулограмм измерялся наклон (в градусах) по отно­ шению к горизонтальной оси фигуры каждого скачка глаз. По каждой фигуре был определен таким образом угол наклона тысячи скачков (по 200 скачков у каждого из пяти испытуемых). Полученные по каждой фигуре данные (выраженные в градусах) были распределены по 18 равным интервалам в пределах от 0 до 90°. Результа­ ты такого распределения представлены иа гистограммах (см. рис. 21, а, б, в). Анализ гистограмм показывает, что для каждой фигуры характерна своя специфика распре-

1 В наших опытах (см. гл. I и II) мы пришли к аналогичным вы­ водам.

100