第二章 文獻探討
第二節 眼球追蹤技術
此節將分三部分介紹眼球追蹤技術的原理、眼球追蹤技術的應用，以及常用 的眼動指標。
一、眼球追蹤技術之原理
人類的視覺受器一般包含三個部分：中央小窩、旁中央小窩、週邊視力。中 央小窩為視網膜的中心，大約為 2 度的範圍，旁中央小窩位於中央小窩的外圍，
範圍共約五度，而週邊視力則是旁中央小窩以外者。中央小窩有密度很高的錐狀 細胞，敏銳度最高，旁中央小窩次之，周邊視力則最為模糊。因此，為了要將事 物看清楚，人們必頇經常地移動眼睛讓感興趣的物件成像落在最敏銳的中央小窩
（Liversedge, Gilchrist, & Everling, 2011）。為了能讓標的持續投射於中央小窩，
一般將眼球移動的方式分為五種：一為眼球快速移動（saccade），即為凝視點間 的移動；二為帄滑追蹤移動（smooth pursuit movement），此方式是為了追蹤正在 移動的物體；三為輻奏移動（vergence movement），可使眼睛能在不同距離的物 體上聚焦；四為前庭眼移動（vestibulo-ocular movement），此能在移動頭部時讓 標的仍能成像在網膜上；五為視覺震顫移動（optokinetic movement），為在持續 移動頭部時，讓成像落在中央小窩上（Kandel, 2000）。眼球的移動分為非自發或 反射運動，以及受大腦認知系統控制的自發運動。眼球追蹤技術即是隨時間記錄 眼球移動的角度範圍，並且經由計算獲得量化的資料，例如：位置、停留時間、
停留次數……等。
眼球追蹤技術的發展是基於以上所述的眼球移動特徵以及 Just 與 Carpenter
（1980）所提出的心眼假設，心眼假設主張眼球的移動直接地提供了注意力位置 的動力追蹤，也就是說眼睛凝視的位置，即是注意力集中與訊息處理的位置。
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二、眼球追蹤技術的應用與眼動指標
而眼球追蹤技術發展以來，主要運用在心理學的研究上，眼動的測量揭露了 閱讀理解中基礎的認知過程和機制（Rayner, Chace, Slattery, & Ashby, 2006），以 及視覺感知等歷程（Liversedge & Findlay, 2000）。一般而言，在閱讀訊息時，眼 球的移動包含快速移動的掃視（saccade），以及相對穩定的凝視（fixation）。Rayner
（1998, 2009）提出一般凝視的時間範圍為 100 至 500 毫秒，會因為閱讀材料而 有所變化。凝視的帄均時間大約是 250 毫秒。掃視的時間則會依度數而改變，一 般閱讀情況下，2 度的掃視時間約為 30 毫秒，5 度的掃視時間則為 40 至 50 毫秒。
近年來，有越來越多的研究者運用此技術是在於教育研究上（Lai et al., 2013），
探討的範圍包含：圖文閱讀的歷程、科學問題解決的過程、不同文本形式的閱 讀……等，除此之外，由於電腦與教學多媒體的普及，眼球追蹤技術也常用在多 媒體學習的研究上。
在眼動的指標方面，常用的指標為：總閱讀時間、凝視點數、帄均凝視時間、
感興趣區的花費時間、各感興趣區域的凝視點數、回視數量……等，視研究目地 與問題進行選擇。依據測量的規準，Radach 和 Kennedy（2004）將以文字閱讀 的指標分為兩個類別：時間規準、空間規準，時間規準視測量時間的指標，而空 間規準則是位置。Lai 等人（2013）將眼動的指標分為兩種面向，分別是眼球移 動的類型（凝視、掃視、混和）與指標的規準（時間、空間、數量），如表 2-2.1 所示。利用眼球追蹤技術的研究者可根據研究目的選擇所需之量測指標。
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表 2-2.1 眼球移動的類型與指標的規準
凝視 掃視 混和
時間 總凝視時間 掃視時間 總閱讀時間
注視(gaze)時間 第一次經過時間
帄均凝視時間 再閱讀時間
第一次凝視時間 第一次凝視前的時間 再次造訪的凝視時間
凝視時間的比例
空間 凝視位置 掃視距離 掃視途徑型態
凝視序列
數量 凝視數量 掃視數量
帄均凝視數量 掃視間數量 再次造訪的凝視數量
凝視數量的機率
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