Sakkaden

Da scharfes Sehen und damit die exakte Identifikation von Wahrnehmungsreizen nur im fovealen Bereich möglich ist, muss sich das Auge bewegen, um das gesamte Blickfeld (Reizfeld) erkunden und wahrnehmen zu können. Diese Blicksprünge werden Sakkaden (engl. saccades) genannt. Die Sakkaden dienen der Neuausrichtung des Auges zwischen zwei Fixationspunkten.

Bevor eine Sakkade ausgeführt wird, muss bereits dessen Ziel und damit dessen Richtung und Größe (Sakkadengröße) feststehen, da diese Zielparameter während der Sakkade nicht mehr verändert werden können. Sobald eine Sakkaden ausgeführt wird, stehen diese somit nicht mehr unter unserer bewussten Kontrolle. Sakkaden können sowohl willentlich als auch reflexartig (unwillentlich) ausgelöst werden. Wie bereits bei dem Orientierungsreflex erläutert wurde, lösen Veränderungen im peripheren Gesichtsfeld unwillkürlich Sakkaden aus. Unser Blickfokus springt automatisch auf den Ort der Veränderung. Demgegenüber basieren willentlich ausgeführte Sakkaden auf gezielte Handlungspläne um ein visuelles Reizobjekt genauer betrachten zu können. Das visuelle Objekt kann sowohl der gesamte Stimulus (z.B. eine Webseite) als auch ein speziellen Seitenelement, das genauer untersucht werden soll, sein. Die durch den Orientierungsreflex ausgelösten unwillentlichen Sakkaden können jedoch, wie der Effekt der Banner-Blindness zeigt, zu einem gewissen Grad bewusst kontrolliert werden.

Während einer Sakkade findet keine Informationsaufnahme statt. Auch kurz vor und nach einer Sakkade ist keine Informationsaufnahme möglich. Dieser Effekt wird in der Literatur auch als saccadic suppression bezeichnet. Demnach wird davon ausgegangen, dass cirka 30-40 Millisekunden vor und bis zu 100-120 Millisekunden nach dem Start einer Sakkade keine visuelle Informationsverarbeitung statt finden.

Sakkaden können eine maximale Geschwindigkeit von  ungefähr 1000° pro Sekunde erreichen. Durchschnittlich führt jeder Mensch 2-3 Sakkaden pro Sekunde durch. In der Regel dauern Sakkaden nicht länger als 80 Millisekunden.

Oftmals wird zwischen kleinen (Mikrosakkaden) und großen (Makrosakkaden) Sakkaden unterschieden. Als Mikrosakkaden werden dabei Re-Kalibrierungen der Augen innerhalb des fovealen Sehbereichs bezeichnet, während Makrosakkenden den Blick auf ein neues Betrachtungsobjekt lenken.

Autor: Sebastian Goldstein

 

Fixationen

Fixationen sind Zustände, in denen das Auge in einer relativen Bewegungslosigkeit befindet. Ob es sich um eine Fixation oder um eine Augen- bzw. Blickbewegung handelt, ist dabei von der zeitlichen („Minimum Fixation Duration“) und örtlichen Auflösung („Fixation Radius“) des verwendeten Eyetracking-Systems abhängig. Die zeitliche Auflösung bezeichnet die minimale Verweillänge des Auges auf einem Objekt, ab wann von einer Fixation versprochen werden kann. Die örtliche Auflösung umfasst den Bereich, in denen Mikrokorrekturen des Auges auf einem Objekt noch zulässig sind, damit es sich um eine Fixation und nicht um eine Mikrosakkade handelt.

Werden Fixationen als ein Zustand definiert, in dem eine visuelle Informationsaufnahme möglich ist, so ergibt sich aus der saccadic suppression, dass erst aber einer minimalen Fixationsdauer von 100 Millisekunden von einer Fixation gesprochen werden kann. Bezüglich der örtlichen Auflösung wird oftmals ein minimaler Fixationsradius von 50 Pixels angewendet. 

Die Verweildauern von Fixationen variieren durchschnittlich zwischen 50 und 800 Millisekunden. Sie können jedoch in Ausnahmefällen auch deutlich länger ausfallen. So kann z.B. bei der Betrachtung von Bewegtbildern in Online-Darstellungen festgestellt werden, das Fixationen durchaus mehrere Sekunden lang sein können.

Autor: Sebastian Goldstein

 

Der Blickverlauf oder Gaze bzw. Gaze-Plot, wie er in der englischsprachigen Literatur oft bezeichnet wird, beschreibt eine Folge zeitlich aneinander gereihter Fixationen und Sakkaden. In der deutschsprachigen Literatur wird als Synonym für den Blickverlauf auch die Fixationsreihenfolge verwendet. Es wird vermutet, dass der Blickverlauf der Reihenfolge der kognitiven Verarbeitung entspricht.

Die Fixationsreihenfolgen können dabei aus lokalen und globalen Blickverläufen bestehen. Bei der Einteilung der Blickverläufe in lokale und globale Charakteristika spielt die Zeit das entscheidende Unterscheidungskriterium. So gehören Sequenzen aus direkt aufeinander folgenden Fixationen zu den lokalen und spiegeln nach Miriam Yom die reizgesteuerte Informationsverarbeitung wider, während sich die globalen Fixationspfade auf einen größeren zeitlichen Rahmen beziehen [2007: 156].

Im Usability-Testing findet häufig eine zeitliche Unterteilung in die Orientierungsphase, den ersten zehn Sekunden des Erstkontakts mit dem Stimulus und in die Intensivkontaktphase, den ersten 30 Sekunden des Seitenkontakt, statt. So können die lokalen Fixationsreihenfolgen der Orientierungsphase zugerechnet werden, während die globalen Blickverläufe vornehmlich in der Auswertung der Intensivkontaktphase Verwendung findet. 

Autor: Sebastian Goldstein

 

Folgebewegungen

Folgebewegungen treten auf, wenn das Auge sich bewegenden Objekten ohne Sakkade folgt. Jedoch sind diese Folgebewegungen nur bei langsamen Bewegungen möglich. Ab einer Geschwindigkeit von ungefähr 25°-40° pro Sekunde ist das Auge nicht mehr in der Lage, diesen ohne Sakkaden zu folgen. In der englischsprachigen Literatur werden die Folgebewegungen des Auges auch als „smooth persuit“ bezeichnet. Als deutschsprachiges Synonym wird in der Literatur auch von Blickfolgebewegungen gesprochen.

Autor: Sebastian Goldstein

 

Sonstige Augenbewegungen

Neben den Sakkaden und Folgebewegungen existieren noch mindestens sechs weitere Augenbewegungen. Im Zusammenhang mit dem Informationsverarbeitungsprozess, der bei Eyetracking-Studien in der Regel untersucht wird, sind diese jedoch von sekundärem Interesse, da es sich bei ihnen um automatische, physiologisch bedingte Bewegungen handelt. Folglich werden diese Augenbewegungen nur kurz aufgelistet:

  • Driftbewegungen
  • Minisakkaden bzw. Mikrosakkaden
  • Optokinetische Bewegungen
  • Tremorbewegungen
  • Vergenzbewegungen
  • Vestibularbewegungen

Autor: Sebastian Goldstein