Eye tracking, c’est quoi

L’Eye tracking est une technique d’enregistrement et d’analyse des mouvements oculaires utilisée dans des domaines tels que les sciences cognitives, la psychologie, l’interaction homme-ordinateur (Human-Computer Interaction, ou HCI), les recherches de marché, la recherche médicale et bien d’autres encore.
De nos jours, la plupart des oculomètres utilisent comme technologie de base la “vidéo-oculographie” (VOG), c’est-à-dire l’enregistrement de la position de l’œil dans la cavité orbitaire et de ses mouvements à l’aide d’une caméra digitale.

Les oculomètres plus modernes utilisent aussi un système d’éclairage du visage (et donc aussi des yeux) basé sur lumière infrarouge (IR) ou proche à l’infrarouge (NIR), pour mieux tracer le contour de la pupille et pour obtenir un (ou plusieurs) reflexes, connus comme « réflexes cornéens” (Corneal Reflex, CR). Le vecteur résultant de la relation (dynamique) de ces deux paramètres (après une procédure dite de calibration) peut s’utiliser pour obtenir la position du regard par rapport à un élément déterminé de l’écran.

Les Techniques traditionnelles d’Enregistrement

La diffusion et l’application des techniques d’analyse des mouvements oculaires ont été limitées par de nombreuses contraintes technologiques comme par exemple, l’invasivité de certaines méthodes, la complexité d’autres.
Sans prétendre être exhaustifs, nous citons à titre d’exemple :

L'Électro-oculographie
Cette méthode utilise le potentiel continu cornéen-rétinien. L'œil constitue un dipôle électrique dont le pôle positif (avant) et celui négatif (arrière) se retrouvent plus proche d’une des deux électrodes d’enregistrement en fonction de la position de l’œil dans la cavité orbitaire à un moment déterminé. Ceci permet de déterminer une différence de potentiel variable entre les électrodes situées sur le bord orbital externe et interne ou entre les électrodes situées sur le bord supérieur et inférieur.

La Magnéto-oculographie
Les mouvements oculaires sont déduits des variations dans le champ magnétique où le sujet est plongé. Ces variations se doivent au fait que sur l’œil du sujet se trouve une lentille de contact spéciale contenant une spire conductrice. Il s’agit d’une technique hautement invasive et il faut administrer un anesthésique local au sujet ; un ophtalmologue est également nécessaire.

La Vidéo-oculographie
Les premières techniques d’enregistrement vidéo ou photographique des yeux se basaient sur des clichés individuels ou sur des films en format 16 mm obtenus par des dispositifs placés sur la tête. Les enregistrements étaient analysés manuellement encadrement par encadrement. En connaissant en un moment précis le matériel présenté et la direction du regard du sujet, il était possible d’en tirer des déductions sur le comportement visuel. Ces techniques ont évolué ; en particulier, le suiveur Tobii utilise des techniques VOG combinées, cependant, à des techniques de réflexion infrarouge.

Les Techniques de Réflexion IR
La méthode de réfraction infrarouge se base sur l’éclairage des yeux avec cette lumière et elle mesure la quantité de lumière réfléchie par la surface de l’œil. La cornée est transparente à la lumière visible mais reflète la lumière IR. Quand les yeux bougent, le sommet de la cornée se déplace et influence la quantité de lumière réfléchie mesurée par des détecteurs photographiques ; la pupille peut donc être utilisée pour mesurer la position horizontale et verticale de l’œil. La lumière IR est totalement absorbée par la partie liquide de l’œil et elle ne peut donc pas s’étendre à la rétine et être réfléchie par la partie arrière