Eye Tracking - Grundlagen und Anwendngsmöglichkeiten am Beispiel von ausgewählten Online-Reisebuchungsdienstleistern

Research Paper (undergraduate) , 2006 , 129 Pages , Grade: 1

Communications - Multimedia, Internet, New Technologies

Die Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft schreitet -allen Wirtschafts- und Konjunkturzyklen zum Trotz- unaufhaltsam voran; mittlerweile sind fast 58% aller in Deutschland lebenden Erwachsenen online. Parallel dazu steigen die E-Commerce-Umsätze der großen Händler und Auktionsplattformen kontinuierlich an (Eimeren & Fress, 2005, S. 362). Dieser Trend verlangt von Unternehmen und Institutionen große finanzielle Investitionen in den Auf- und Ausbau ihrer Internet-Präsenz, um mit den diversen Marktkonkurrenten Schritt halten zu können. In diesem Zusammenhang müssen sich die Betreiber wen Internet-Angeboten täglich die Frage stellen, “ob und warum“ sie erfolgreich sind (Zerfaß & Zimmermann, 2004, S, 5). Dabei nimmt die Web Usability eine zentrale Rolle ein (vgl. Kapitel 3.4.3). So haben die Analysten von Hewson Group im Rahmen ihrer Studie “Profit or Pain“ auf Basis von 10.000 Interviews mit Online-Käufern und der Auswertung von insgesamt 3,7 Millionen Service-Anfragen bei Online-Shops herausgefunden, dass die Betreiber von Online-Shops durch eine Optimierung der Web-Usability die Zahl der Online-Verkäufe um bis zu 64% steigern können. Zusätzlich fällt deutlich weniger Unterstützungsbedarf durch telefonische Rückfragen etc. an, sodass bis zu 70% der direkten Kosten eingespart werden können (Win-Verlag GmbH & CoKG, 2003). Dieter Spath (Leiter des Fraunhofer Instituts für Arbeitswissenschaft und Organisation) sieht in der “nut- zerfreundlichenKonzeption und Gestaltung“ einen elementaren Schlüsselfaktor für den Erfolg von Web-Applikationen (Fraunhofer Institut für Arbeitswissenschaft und Organisation, 2002). An diesem Punkt muss man sich -im Hinblick auf die Bewertung von E-Commerce-Angeboten- folgende Frage stellen: “Welche Methode bzw. welche Kombination aus Methoden ermöglicht im Hinblick auf finanzielle, zeitliche und personelle Ressourcen den höchsten Output an operational umsetzbaren Optimierungsempfehlungen für den Designprozess von Webseiten?“ (Heidmann & Ziegler, 2002, S. 54). Neben traditionellen (und subjektiven) Evaluationsmethoden wie der Expertenevaluation, dem Usability Testing sowie diversen Befragungstechniken gibt es auch relativ aufwändige, zeit- und kostenintensive Verfahren objektiver Natur, welche bislang jedoch vergleichsweise selten eingesetzt wurden. Auf Grund der hohen Anforderung von Webseiten an die visuelle Aufmerksamkeit gerät die Blickbewegungsanalyse immer stärker in den Anwendungsfokus von Usability-Spezialisten. [...]

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einführung
1.1 Einleitung

2 Grundlagen des visuellen Systems
2.1 Anatomie des Auges
2.2 Kinematik von Augenbewegungen
2.3 Das dominante Auge
2.4 Augenbewegungen
2.4.1 Arten von Augenbewegungen
2.5 Augen- und Blickbewegungen
2.6 Parameter der Augen- und Blickbewegungen
2.6.1 Parameter der Sakkaden
2.6.2 Parameter der Fixationen
2.6.3 Parameter der Aufeinanderfolge von Fixationen und Sakkaden

3 Blickregistrierungsverfahren
3.1 Geschichtliche Entwicklung der Blickbewegungsregistrierung
3.2 Anforderungen an Systeme zur Registrierung von Augenbewegungen
3.3 Erfassungstypen von Augenbewegungen
3.3.1 Subjektive Erfassung
3.3.2 Getrennte Erfassung horizontaler und vertikaler Bewegungen
3.3.3 Videobasierte Erfassung und Bildbearbeitung
3.4 Kalibration
3.4.1 Ablauf der Blickmessung - Step-by-Step
3.5 Alternative Methoden zur Erfassung der Blickbewegung
3.5.1 Restricted-Focus-Viewer
3.5.2 Site-Converting
3.5.3 Attention-Tracking
3.6 Klassische Blickmessung vs. Attention-Tracking

4 Anwendungsmöglichkeiten des Eye-Trackings
4.1 Neurologie und Psychologie
4.1.1 Aufmerksamkeit
4.1.2 Visuelle Suche
4.1.3 Visuelle Wahrnehmung von Bildern
4.1.4 Problemlösung
4.1.5 Neurophysiologische Untersuchungen
4.1.6 Lesen
4.1.7 Diagnose von Krankheiten
4.1.8 Blinzeln
4.2 Arbeitswissenschaft und Technik
4.2.1 Luftfahrt
4.2.2 Autofahrt
4.2.3 Visuelle Überwachung und Kontrolle
4.3 Werbewirtschaft
4.3.1 Werbegestaltung:
4.3.2 Produktgestaltung
4.3.3 Produktpositionierung
4.3.4 Werbeplatzierung
4.4 Computerwissenschaften
4.4.1 Augenbasierte Interaktion
4.4.2 Blickabhängige Monitore
4.4.3 Usability
4.4.4 Computer Supported Collaborative Work (CSCW)

5 Praktischer Teil
5.1 Typische Szenarien für Blickbewegungsuntersuchungen im Themenumfeld Web-Usability
5.1.1 Analyse der räumlichen Gestaltung und Wahrnehmung von Elementen
5.1.2 Untersuchung der Aufmerksamkeitsverteilung
5.1.3 Evaluation der Navigations- und Inhaltsstruktur
5.1.4 Bestimmung der Komplexität von Webseiten
5.2 Technische Ausstattung des Usability Labors an der HdM
5.2.1 Einleitung
5.2.2 Tobii 1750 Eye-Tracker
5.2.3 ClearView 2
5.2.4 Tobii Eye-Tracker Server (TET-S)
5.2.5 Subject PC
5.2.6 Auswertungsnotebook
5.2.7 Laborkameras
5.3 Beispieluntersuchungen
5.3.1 Vorgehensweise
5.3.2 Bestimmung der zu untersuchenden Online-Reisebüros
5.3.3 Identifikation und Auswahl der Nutzergruppen
5.3.4 Auswahl der Probanden
5.3.5 Ablauf der Untersuchungen
5.3.6 Experiment

6 Ausblick

Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2: Horizontalschnitt durch das rechte menschliche Auge (aus Grüsser & Grüsser.Cornehls, 1985, S. 179)

Abbildung 3: Verteilung von Stäbchen und Zapfen auf der Retina (aus Block, 2002, S. 71)

Abbildung 4: Visuelles Modell zur Beschreibung der drei Freiheitsgrade eines optischen Systems im Raum (aus Teiwes, 1991, S. 19)

Abbildung 5: (links)Augenmuskulatur & (rechts) Bewegungsrichtung (Roche Lexikon Medizin, 1999, aus Schneider & Kurt, 2000, S. 38)

Abbildung 6: Visuelle Empfindlichkeiten dreier Versuchspersonen vor, während und nach einer Sakkade (aus Rötting, 2001, S. 16)

Abbildung 7: Die “main-sequence“ der Sakkaden (Fischer, 1999, aus Rötting, 2001, S. 97)

Abbildung 8: Fixationsdichte bei einer visuellen Suche (Hoffman et al., 1998, aus Rötting, 2001, S. 123)

Abbildung 9: vorgeschlagene Prozedur zur Bestimmung von Richtungsänderungen von Sakkaden (Abbildung nach Goldberg & Kotval, 1998, aus Rötting, 2001, S. 134). “backtracks“ sind fett, “side steps“ normal gekennzeichnet. Der entsprechende Winkelbereich ist durch einen Halbkreis dargestellt.

Abbildung 10: Anzahl der Richtungsänderungen im Blickpfad in Abhängigkeit der vertikalen Höhe des Stimulusmaterial Abbildung nach Mackworth, 1976, aus Rötting, 2001, S. 135).

Abbildung 11: Bildung einer konvexen Hüllfläche. Abbildung nach Goldberg & Kotval, 1998, aus Rötting, 2001, S. 136).

Abbildung 12: Random Modus (aus Rötting, 2001, S. 144)

Abbildung 13: Straified Random Modus (aus Rötting, 2001, S. 144)

Abbildung 14: Statistically Dependent Modus (aus Rötting, 2001, S. 144)

Abbildung 1: Übersicht über die Entwicklung der Messmethodik für Augenbewegungen (aus Teiwes, 1991, S. 49)

Abbildung 22: Schematische Darstellung des EOG (aus Ilg, 2003, S. 17)

Abbildung 23: Entstehung des EOG bei Änderung der Blickrichtung (Zipp, 1988, aus Rötting, 2001, S. 43). (b) Platzierung der EOG-Elektroden. Die Elektroden A und a, B und b zeichnen vertikale Bewegungen auf. Die Elektroden C und c, D und d zeichnen horizontale Bewegungen auf. Die (nicht sichtbare) Erdungselektrode ist in der Regel hinter dem Ohr platziert (Schandry, 1989, aus Rötting, 2001, S. 43).

Abbildung 24: Platzierung der Elektroden beim EOG (aus Teiwes, 1991, S. 55)

Abbildung 25: (a) Modelldarstellung einer Kontaktlinsenspule auf dem menschlichen Auge. (b) Foto einer Kontaktlinsenspule an der Augenoberfläche. ((a) und (b) aus Ilg, 2003, S. 24). (c) Käfig mit einem 3-dimensionalen Spulensystem (aus Duchowski, 2003, S. 5)

Abbildung 26: Abbildung 28: Prinzip des Limbusverfahrens (Young, 1975, aus Teiwes, 1991, S. 54)

Abbildung 27: Der “Bright Pupil“ Effekt (aus Zhai et al., 1999, S. 5)

Abbildung 28: Der “Dark Pupill“ Effekt (aus Zhai et al., 1999, S. 6)

Abbildung 29: Entstehung und Verschiebung des Corneareflexes bei Rotation des Auges (aus Rötting, 2001, S. 48)

Abbildung 30: Beispiel eines Corneareflexes. Das Auge wurde dabei durch eine infrarote Lichtquelle bestrahlt (LC Technolodies, 2003, aus Duchowski, 2003, S. 59)

Abbildung 31: Kopfbasiertes Eye-Tracking Apparatur inkl. Steuerungseinheit (aus Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), 2006)

Abbildung 32: Versuchsperson an einem Infrarot-Okulographen angeschlossen (aus Ilg, 2003, S. 18)

Abbildung 33: Kalibration vor und während einer Blickmessung. Ein gerastertes Gitter von Punkten, die am Bildschirm angezeigt werden (Bild rechts) dient dazu, die Augenpositionen (Bild links) auf Punkte am Bildschirm (Bild rechts) zu beziehen (aus Scheier & Heinsen, 2003, S. 157)

Abbildung 34: Beispiel für Attention-Tracking: Klickmuster auf Webseiten (aus Scheier & Heinsen, 2003, S. 165)

Abbildung 15: Der Scheinwerfer der Aufmerksamkeit. Objekte innerhalb des Scheinwerfers werden vertieft verarbeitet; Objekte außerhalb des Scheinwerfers werden ignoriert (aus Scheier, 2006, S. 6)

Abbildung 16: Kanizsa-Bilder: Das Quadrat (links) und das Dreieck (rechts) erscheinen heller als ihre Umgebung. Tatsächlich sind nur vier (links) bzw. drei (rechts) Kreisteile zu sehen (aus Völpel, 2004, S. 29)

Abbildung 17: Aufmerksamkeitsverteilung am Beispiel von Bausch & Lomb (aus Tetra Pak GmbH & Co., 2006, S. 6)

Abbildung 18: Aufzeichnung des Einkaufsverhaltens und Messung der Blickbewegung mit Hilfe eines Headmounted Eye Trackers (aus Eye Square GmbH, 2006)

Abbildung 19: Regal Testing mit Hilfe eines Headmounted Eye Trackers (aus Eye Square GmbH, 2006)

Abbildung 20: Virtuelle Darstellung von Regalkonzepten in einem Shop (aus Eye Square GmbH, 2006)

Abbildung 21: Auswertung der Messdaten (aus Eye Square GmbH, 2006)

Abbildung 35: Usability Labor der HdM Stuttgart. Technische Ausstattung und räumliche Anordnung der einzelnen Elemente (Möbel, Eye-Tracker, etc.)

Abbildung 36: Tobii 1750 Eye Tracker auf einem Tisch (aus Tobii Technology, 2004, S. 6)

Abbildung 37: Tobii 1750 Eye Tracker an einem Monitorarm befestigt (aus Tobii Technology, 2004, S. 6)

Abbildung 38: Auswahl an Online-Reisebüros, die wir unter Berücksichtigung der in Kapitel 5.2 beschriebenen Szenarien experimentell untersuchen.

Abbildung 39: Segmentierung des privaten Reisemarktes nach Personengruppen

Abbildung 40: Bestimmung und farbliche Hervorhebung der AOIs für die Startseite von Travel.ch. Darüber hinaus beinhaltet diese Abbildung -für jedes AOI- die durchschnittliche prozentuale und zeitliche kumulierte Fixationsdauer.

Abbildung 41: statistische Auswertung der kumulierten Blickverteilung für die Startseite von Travel.ch

Abbildung 42: Hotspot-Analyse für die Startseite von Travel.ch. Die Blickdichte beschreibt, wie viel visuelle Aufmerksamkeit bestimmte Seitenelemente erhalten. Rote (verlaufend auf gelb und grün) Bereiche werden häufiger betrachtet als die gelben und grünen Bereiche.

Abbildung 43: Blickpfad von Testperson 1 auf der Startseite von Travel.ch; die grünen Kreise beziehen sich jeweils auf das ganze AOI und beinhalten die Betrachtungsreihenfolge. Diese Abbildung wurde um zwei Tabellen ergänzt. Die links positionierte Tabelle beschreibt für jede Blickpfad-Nummer den dazugehörigen AOI-Bereich sowie die dazugehörende Verweildauer. Die rechts positionierte Tabelle hingegen beinhaltet (für alle AOIs auf der Startseite von Travel.ch) die kumulierte Verweildauer sowie die Anzahl der Refixationen pro AOI.

Abbildung 44: Bestimmung und farbliche Hervorhebung der AOIs für die Startseite von Terracus.de. Darüber hinaus beinhaltet diese Abbildung -für jedes AOI- die durchschnittliche prozentuale und zeitliche kumulierte Fixationsdauer.

Abbildung 45: statistische Auswertung der kumulierten Blickverteilung für die Startseite von Terracus.de

Abbildung 46: Hotspot-Analyse für die Startseite von Terracus.de. Die Blickdichte beschreibt, wie viel visuelle Aufmerksamkeit bestimmte Seitenelemente erhalten. Rote (verlaufend auf gelb und grün) Bereiche werden häufiger betrachtet als die gelben und grünen Bereiche.

Abbildung 47: Blickpfad von Testperson 1 auf der Startseite von Travel.ch; die grünen Kreise beziehen sich jeweils auf das ganze AOI und beinhalten die Betrachtungsreihenfolge. Diese Abbildung wurde um zwei Tabellen ergänzt. Die links positionierte Tabelle beschreibt für jede Blickpfad-Nummer den dazugehörigen AOI-Bereich sowie die dazugehörende Verweildauer. Die rechts positionierte Tabelle hingegen beinhaltet (für alle AOIs auf der Startseite von Travel.ch) die kumulierte Verweildauer sowie die Anzahl der Refixationen pro AOI.

Abbildung 48: Bestimmung und farbliche Hervorhebung der AOIs für die Startseite von Expedia.de. Darüber hinaus beinhaltet diese Abbildung -für jedes AOI- die durchschnittliche prozentuale und zeitliche kumulierte Fixationsdauer.

Abbildung 49: statistische Auswertung der kumulierten Blickverteilung für die Startseite von Expedia.de

Abbildung 50: Hotspot-Analyse für die Startseite von Expedia.de. Die Blickdichte beschreibt, wie viel visuelle Aufmerksamkeit bestimmte Seitenelemente erhalten. Rote (verlaufend auf gelb und grün) Bereiche werden häufiger betrachtet als die gelben und grünen Bereiche.

Abbildung 51: Blickpfad von Testperson 1 auf der Startseite von Travel.ch; die grünen Kreise beziehen sich jeweils auf das ganze AOI und beinhalten die Betrachtungsreihenfolge. Diese Abbildung wurde um zwei Tabellen ergänzt. Die links positionierte Tabelle beschreibt für jede Blickpfad-Nummer den dazugehörigen AOI-Bereich sowie die dazugehörende Verweildauer. Die rechts positionierte Tabelle hingegen beinhaltet (für alle AOIs auf der Startseite von Expedia.de) die kumulierte Verweildauer sowie die Anzahl der Refixationen pro AOI.

Abbildung 52: Bestimmung und farbliche Hervorhebung der AOIs für die Startseite von Aidu.de. Darüber hinaus beinhaltet diese Abbildung -für jedes AOI- die durchschnittliche prozentuale und zeitliche kumulierte Fixationsdauer.

Abbildung 53: statistische Auswertung der kumulierten Blickverteilung für die Startseite von Aidu.de

Abbildung 54: Hotspot-Analyse für die Startseite von Aidu.de. Die Blickdichte beschreibt, wie viel visuelle Aufmerksamkeit bestimmte Seitenelemente erhalten. Rote (verlaufend auf gelb und grün) Bereiche werden häufiger betrachtet als die gelben und grünen Bereiche.

Abbildung 55: Blickpfad von Testperson 1 auf der Startseite von Travel.ch; die grünen Kreise beziehen sich jeweils auf das ganze AOI und beinhalten die Betrachtungsreihenfolge. Diese Abbildung wurde um zwei Tabellen ergänzt. Die links positionierte Tabelle beschreibt für jede Blickpfad-Nummer den dazugehörigen AOI-Bereich sowie die dazugehörende Verweildauer. Die rechts positionierte Tabelle hingegen beinhaltet (für alle AOIs auf der Startseite von Aidu.de) die kumulierte Verweildauer sowie die Anzahl der Refixationen pro AOI.

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Die verschiedenen Augenmuskeln und ihre jeweiligen Bewegungsfunktionen (aus Mayer, 2006)

Tabelle 2: Parameter zur Bestimmung der Anzahl der Sakkaden

Tabelle 3: Parameter zur Bestimmung der Sakkaden pro Zeiteinheit

Tabelle 4: Parameter zur Bestimmung der Sakkadendauer

Tabelle 5: Parameter: zur Bestimmung der kumulierten Übergangszeit

Tabelle 6: Parameter zur Bestimmung der Sakkadenlatenz

Tabelle 7: Parameter zur Bestimmung der: Sakkadenweite /-höhe/-länge

Tabelle 8: Parameter zur Bestimmung der Sakkadengeschwindigkeit

Tabelle 9: Parameter zur Bestimmung der Fixationsanzahl

Tabelle 10: Parameter zur Bestimmung der relativen Fixationshäufigkeit von Objekten bzw. Regionen

Tabelle 11: Parameter zur Bestimmung der gesamten Fixationsmenge

Tabelle 12: Parameter zur Bestimmung der Anzahl der Refixationen auf ein Objekt

Tabelle 13: Parameter zur Bestimmung des prozentualen Personenanteils, die eine Objekt bzw. eine Region fixieren

Tabelle 14: Parameter zur Bestimmung der Fixationen pro Zeiteinheit

Tabelle 15: Parameter zur Bestimmung der mittleren Fixationszeit

Tabelle 16: Parameter zur Bestimmung der Fixationsdauer

Tabelle 17: Parameter zur Bestimmung der kumulierten Fixationsdauer

Tabelle 18: Parameter zur Bestimmung des Fixationsortes

Tabelle 19: Parameter zur Bestimmung der Fixationsdichte

Tabelle 20: Parameter zur Bestimmung des Ortes der ersten Fixation

Tabelle 21: Parameter zur Bestimmung der zeitlichen und örtlichen Fixationsdauer

Tabelle 22: Parameter zur Bestimmung der Suchzeit

Tabelle 23: Parameter zur Bestimmung der Blickpfaddauer

Tabelle 24: Parameter zur Bestimmung der Blickpfadlänge

Tabelle 25: Parameter zur Bestimmung der Richtungsänderung

Tabelle 26: Parameter zur Bildung einer konvexen Hüllfläche

Tabelle 27: Parameter zur Bestimmung der Übergangshäufigkeit

Tabelle 28: Parameter zur Bestimmung der Übergangsdichte

Tabelle 29: Parameter zur statistischen Analyse der Übergangshäufigkeiten

Tabelle 30: Parameter zur Bildung von Markov Matrizen

Tabelle 31: Übersicht über die Verwendbarkeit von Parametern der Augen- und Blickbewegungen für die Analyse der Bedingungen der Mensch-Maschine-Interaktion (aus Rötting, 2001, S. 188)

Tabelle 33: Allgemeiner Vergleich: klassische Blickmessung vs. Attention-Tracking (aus Scheier & Heinsen, 2003, S. 165).

Tabelle 34: Vergleich: klassische Blickmessung vs. Attention-Tracking unter Bezugnahme von Anwendungsaspekten (aus Usability-Competence-Site, 2006).

Tabelle 32: Analyse des Einkaufsverhaltens und der Aufmerksamkeit von Kunden in realen und virtuellen Shops (Eye Square GmbH, 2006).

Tabelle 35: Technische Produktdaten des Tobii 1750 Eye-Trackers (aus Tobii Technology, 2004, S. 5)

Tabelle 36: Übersicht über die Untersuchbarkeit verschiedener Stimuli bei gleichzeitig synchronisierter Datenaufzeichnung (aus Tobii Technology, 2003, S. 7)

Tabelle 37: Übersicht über die Untersuchbarkeit verschiedener Inhaltstypen von Webseiten (Tobii Technology, 2006, S. 25-26).

Tabelle 38: Überblick über die spezifischen Nutzereigenschaften. Diese jeweiligen Inhalte dieser Tabelle haben exemplarischen Charakter und erheben nicht den Anspruch auf Vollständigkeit.

Tabelle 39: Merkmale der teilnehmenden Probanden

Tabelle 40: Erhebung der Bekanntheit im Hinblick auf die zu untersuchenden Webseiten

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einführung

1.1 Einleitung

Die Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft schreitet –allen Wirtschafts- und Konjunkturzyklen zum Trotz- unaufhaltsam voran; mittlerweile sind fast 58% aller in Deutschland lebenden Erwachsenen online. Parallel dazu steigen die E-Commerce-Umsätze der großen Händler und Auktionsplattformen kontinuierlich an (Eimeren & Fress, 2005, S. 362). Dieser Trend verlangt von Unternehmen und Institutionen große finanzielle Investitionen in den Auf- und Ausbau ihrer Internet-Präsenz, um mit den diversen Marktkonkurrenten Schritt halten zu können. In diesem Zusammenhang müssen sich die Betreiber wen Internet-Angeboten täglich die Frage stellen, “ob und warum“ sie erfolgreich sind (Zerfaß & Zimmermann, 2004, S, 5). Dabei nimmt die Web Usability eine zentrale Rolle ein (vgl. Kapitel 3.4.3).

So haben die Analysten von Hewson Group im Rahmen ihrer Studie “Profit or Pain“ auf Basis von 10.000 Interviews mit Online-Käufern und der Auswertung von insgesamt 3,7 Millionen Service-Anfragen bei Online-Shops herausgefunden, dass die Betreiber von Online-Shops durch eine Optimierung der Web-Usability die Zahl der Online-Verkäufe um bis zu 64% steigern können. Zusätzlich fällt deutlich weniger Unterstützungsbedarf durch telefonische Rückfragen etc. an, sodass bis zu 70% der direkten Kosten eingespart werden können (Win-Verlag GmbH & CoKG, 2003). Dieter Spath (Leiter des Fraunhofer Instituts für Arbeitswissenschaft und Organisation) sieht in der “nutzerfreundlichen Konzeption und Gestaltung“ einen elementaren Schlüsselfaktor für den Erfolg von Web-Applikationen (Fraunhofer Institut für Arbeitswissenschaft und Organisation, 2002).

An diesem Punkt muss man sich -im Hinblick auf die Bewertung von E-Commerce-Angeboten- folgende Frage stellen: “Welche Methode bzw. welche Kombination aus Methoden ermöglicht im Hinblick auf finanzielle, zeitliche und personelle Ressourcen den höchsten Output an operational umsetzbaren Optimierungsempfehlungen für den Designprozess von Webseiten?“ (Heidmann & Ziegler, 2002, S. 54).

Neben traditionellen (und subjektiven) Evaluationsmethoden wie der Expertenevaluation, dem Usability Testing sowie diversen Befragungstechniken gibt es auch relativ aufwändige, zeit- und kostenintensive Verfahren objektiver Natur, welche bislang jedoch vergleichsweise selten eingesetzt wurden. Auf Grund der hohen Anforderung von Webseiten an die visuelle Aufmerksamkeit gerät die Blickbewegungsanalyse immer stärker in den Anwendungsfokus von Usability-Spezialisten. Laut Dr. Frank Heidmann (Leiter Usability Engineering am Fraunhofer IAO, Stuttgart) und Dr. Jürgen Ziegler (Leiter Softwaretechnik und Interaktive Systeme am Fraunhofer IAO, Stuttgart) nimmt die “visuelle Informationsaufnahme und –verarbeitung bei der Nutzung von Websites im Vergleich zu anderen Wahrnehmungskanälen eine herausragende Rolle“ ein (Heidmann & Ziegler, 2002, S. 54). Daher, so führen beide Experten weiterhin aus, besitzt der Einsatz der Blickbewebungsanalyse im Rahmen der Gestaltung und Evaluation von Webseiten eine “offenkundige Plausibilität“ (Heidmann & Ziegler, 2002, S. 54).

Die hier vorliegende Studienarbeit soll als Anregung und Hilfestellung für zukünftige Eye-Tracking-Untersuchungen im Bereich Web-Usability dienen sowie einen allgemeinen und umfassenden Überblick über das Themenfeld der Blickbewegungsregistrierung geben. Dabei geht diese Arbeit der Frage nach, inwieweit das Eye-Tracking, als moderne Ergänzung zu etablierten Usability-Verfahren und –Methoden, für das Webdesign praktikabel angewendet werden kann. In diesem Zusammenhang soll aber nicht geklärt werden, wo sich der Einsatz des (zeit- und kostenintensiven) Eye-Trackings lohnt und, wo besser auf klassische Evaluationstechniken und -verfahren zurückgegriffen werden sollte. Auch stehen die etablierten Verfahren der klassischen Web-Usability nicht im Fokus dieser Studienarbeit, weshalb an dieser Stelle auf die zahlreich existierenden Publikationen verwiesen sei. Empfehlenswert ist dabei besonders die deutschsprachige Ausgabe von “Designing Web Usability“ (Herausgeber: Jakob Nielson)“ sowie “Qualität im Web. Benutzerfreundliche Webseiten durch Usability-Evaluation“ (Herausgeber: Werner Schweibenz & Frank Thissen).

Inhaltlich behandelt diese Studienarbeit zwei Themenkomplexe: Theorie und praktische Anwendung. Im theoretischen Teil, welcher auch den Schwerpunkt dieser Arbeit bildet, werden zunächst einmal die Grundlagen des visuellen Systems thematisiert (Kapitel 2). Dazu zählt die Anatomie des menschlichen Auges (Kapitel 2.1), die Kinematik von Augenbewegungen (Kapitel 2.2), das dominante Auge (Kapitel 2.3), die diversen Arten von Augenbewegungen (Kapitel 2.4), die grundlegende Unterscheidung zwischen Augen- und Blickbewegung (Kapitel 2.5) sowie eine Auswahl an Parametern, die durch Eye-Tracking untersucht werden können und speziell für das Webdesign ausgewählt wurden. Das 3. Kapitel zeigt die verschiedenen Anwendungsbereiche und Verwendungsmöglichkeiten von Eye-Tracking auf. Anschließend werden im 4. Kapitel die technischen Aspekte der Erfassung von Augenbewegungen kategorisiert und näher beleuchtet.

Der praktische Block ist in drei Teilbereiche untergliedert und beinhaltet im Kern beispielhafte Untersuchungen der Startseite von insgesamt vier Onlinereiseanbietern.

Im ersten Teil werden vier als typisch erachtete Szenarien für Eye-Tracking auf dem Gebiet des Usability-Engineerings beschrieben (Kapitel 5.2). Zu diesen zählen die Analyse der räumlichen Gestaltung und Wahrnehmung von Elementen (Kapitel 5.2.1), die Untersuchung der Aufmerksamkeitsverteilung (Kapitel 5.2.2), die Struktur der Navigation und des Inhalts (Kapitel 5.2.3) und die Bestimmung der Komplexität von Webseiten (Kapitel 5.2.4). Die Beschreibung der technischen Ausstattung des Usability Labors der Hochschule der Medien ist Gegenstand von Kapitel 5.3. Neben den vorhandenen hardwarelastigen Komponenten wurde dabei besonderes Augenmerk auf die Auswertungssoftware ClearView 2 gelegt. Das sich anschließende Kapitel 5.4 enthält die Beispieluntersuchungen. Hierzu gehört, neben einer allgemein gültigen Beschreibung der Vorgehensweise bei Eye-Tracking Untersuchungen (Kapitel 5.4.1), die Auswahl und Bestimmung der zu untersuchenden Online-Shops (Kapitel 5.4.2), die Identifikation und Auswahl der Nutzergruppen (Kapitel 5.4.3), die Auswahl der Probanden (Kapitel 5.4.4), sowie eine kurze Beschreibung des Untersuchungsablaufs (Kapitel 5.4.5). Darauf aufbauend wurde das Eye-Tracking Experiment durchgeführt und seine Ergebnisse in grafischer Form dokumentiert (Kapitel 5.4.6).

Diese hier vorliegende Arbeit endet mit einem kurzen Ausblick. Darin vertreten ist –neben unserer subjektive Meinung, die wir beim Erstellen dieser großen Studienarbeit entwickelt haben- auch ein, von Dr. Frank Heidmann und Dr. Jürgen Ziegler gegebener Ausblick.

2 Grundlagen des visuellen Systems

“Das Sehen ist der komplexeste, am weitesten entwickelte und wichtigste aller Sinne des Menschen“ (Zimbardo & Gerrig, 1996, S. 122). Das Prinzip des Eye-Trackings beruht auf das Wissen über Aufbau und Funktionsweise des visuellen Systems, weswegen die Grundlagen des optischen Sinnesapparats Gegenstand dieses Kapitels sind. Neben dem Aufbau des Auges wird der Fokus auf die diversen Bewegungsarten und Parameter gelenkt.

2.1 Anatomie des Auges

Physikalisch gesehen kann das menschliche Auge als ein zusammengesetztes optisches System betrachtet werden, dass näherungsweise um eine optische Achse zentriert ist. Auf die Netzhaut (Retina) wird ein umgekehrtes, reelles Bild projiziert. Sämtliche optische Eigenschaften des Auges sind mittels Methoden der geometrischen Optik berechenbar (Block, 2002, S. 69). Die nachfolgend beschriebene Anatomie des Auges ist lediglich für den Einstieg in diese Thematik gedacht. Detaillierte Beschreibungen und Darstellungen zu nahezu allen Aspekten des Auges findet man beispielsweise bei Snell & Lemp (1997), auf die hier verwiesen ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Horizontalschnitt durch das rechte menschliche Auge (aus Grüsser & Grüsser.Cornehls, 1985, S. 179)

Der menschliche Augapfel hat in etwa die Form einer Kugel (siehe Abbildung 2). Dieser befindet sich in der sog. tenonschen Kapsel, einem Bereich bestehend aus “[…] Fasergewebe und Fett, ähnlich wie ein Gelenkkopf in einer Gelenkpfanne eines Kugelgelenks, gelagert“ (Teiwes, 1991, S. 18). Drei gegensätzlich wirkende Muskelpaare sorgen für die Beweglichkeit des Bulbus in seiner Gelenkkapsel (siehe Abschnitt 2.4).

Über der Sklera liegt die von außen sichtbare Konjunktiva (Bindehaut). Der schlemmsche Kanal ist der Bereich, in dem die Sklera und die Konjunktiva in die Kornea übergehen. Hinter der Kornea befindet sich die Iris, die die einfallende Lichtmenge in der direkt dahinter liegenden Linse reguliert. Die Linse selbst kann durch sog. Zonulafasern gestreckt oder gestaucht werden und ermöglicht durch die entstehende Krümmungsänderung das Auge auf verschiedene Entfernungen “scharf“ zu stellen. Zwischen Kornea und Linse befinden sich die vordere und hintere Augenkammer, welche mit Kammerwasser gefüllt sind. Hinter der Linse liegt der Bulbus (Augapfel). Dieser besteht aus einem klaren Gel und wird daher auch als “Glaskörper“ bezeichnet (Block, 2002, S. 69-70). Sowohl Kammerwasser als auch Gel brechen das Licht nicht (Six, 2001, S. 2).

Die nicht sichtbare Außenseite des Augapfels bildet die Sklera, an die sich die Chorioidea anschließt. Auf der Chorioidea wiederum liegt die Retina (Netzhaut), in der, mit Hilfe von Fotorezeptoren, die erste Signalverarbeitung stattfindet. Dabei wird die optische Energie (Licht) in elektrische Impulse transformiert. Diese Signale gelangen dann über den Sehnerv zum Gehirn. Es gibt zwei Arten von Fotorezeptoren: Stäbchen und Zapfen, wobei man Zapfen in drei verschiedene Arten differenzieren kann. Der Unterschied liegt in der “spektralen Empfindlichkeit“. Die Wahrnehmung bzw. das Sehen im Dunkeln (skotopisches Sehen) erfolgt hauptsächlich mit den Stäbchen, da diese sehr lichtempfindlich sind (Block, 2002, S. 70). So haben Baylor et al. (1984, S. 575-577) und Schnapf et al. (1990, S. 681-682) herausgefunden, dass Stäbchen in dunkler Umgebung etwa 100-mal empfindlicher als Zapfen sind. Stäbchen sind jedoch nicht in der Lage, Farben zu erkennen. Zapfen dagegen sind für das farbige Sehen bei Tageslicht verantwortlich. Dies wird auch als photopisches Sehen bezeichnet. Laut Block (2002, S. 70) ist die absolute Augenempfindlichkeit abhängig von der Helligkeit der äußeren Umgebung. So ist die absolute Empfindlichkeit des Auges in dunkler Umgebung mehr als 106 mal höher als in einer hellen Umgebung. Abbildung 3 zeigt die Verteilung von Stäbchen und Zapfen auf der Retina.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Verteilung von Stäbchen und Zapfen auf der Retina (aus Block, 2002, S. 71)

Die Fovea (oder Foveola) ist der Bereich auf der Retina mit der maximalen Zapfendichte; d.h. die Dichte der Fotorezeptoren ist hier mit bis 324000 Zapfen pro mm2 am größten. Daher ist die Fovea der Bereich mit der größten Sehschärfe. Außerhalb der Fovea nimmt die Dichte der Zapfen exponentiell ab, sodass dieser Bereich überwiegend aus Stäbchen besteht und somit eine geringere Sehschärfe als die Fovea ermöglicht. In ca. 18° Abstand zur Fovea erreicht die Stäbchendichte ihr Maximum (160000/mm2) und ist in der Peripherie grundsätzlich größer als die Zapfendichte.

Am blinden Fleck (ca. 15°) gibt es keine Rezeptoren, d.h. man müsste eigentlich zwei schwarze Löcher im Gesichtsfeld wahrnehmen. Dem ist jedoch nicht so, da das Gehirn beidäugig den Fehler ergänzt.

Die Retina eines Erwachsenen beinhaltet etwa 80 bis 100 Millionen Stäbchen und ca. 4 bis 5 Millionen Zapfen. Die Dichte der für die Farbwahrnehmung zuständigen Zapfen ist, wie Abbildung 3 zeigt, in der Fovea am größten (Block, 2002, S. 70-71). Um also ein Objekt scharf sehen zu können, muss die Projektion des Objektes im Auge auf die Fovea gelenkt werden. Dies wird auch als Blick bezeichnet. Ein Blick setzt diverse Bewegungen des Auges voraus. Die verschiedenen Augenbewegungen werden in Kapitel 2.4 näher beleuchtet.

2.2 Kinematik von Augenbewegungen

Die Kinematik ist (neben der Statik und Dynamik) eine Teildisziplin der Mechanik. Hinter diesem Begriff verbirgt sich die Lehre von der mathematischen Beschreibung der Bewegung von Punkten und Körpern mittels der physikalischen Größen “Weg“, “Geschwindigkeit“ und “Beschleunigung im Raum“. Dabei werden die Ursachen bzw. Folgen von Bewegungen vernachlässigt (Wikimedia Foundation Inc., 2006a).

Die Position eines Punktes bzw. eines Körpers kann durch drei Koordinaten (Freiheitsgrade) im Raum exakt bestimmt werden. Betrachtet man das Auge als eine Kugel, welche um einen Drehpunkt rotiert, lassen sich drei Freiheitsgrade der Augenrotation bestimmen (siehe Abbildung 4) (Teiwes, 1991, S. 19).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Visuelles Modell zur Beschreibung der drei Freiheitsgrade eines optischen Systems im Raum (aus Teiwes, 1991, S. 19)

Ein grundlegendes Problem bei der Definition der genauen Koordinaten zur Beschreibung der Augenbewegungen liegt laut Teiwes (1991, S. 19-20) in der Reihenfolge der Augenrotation um die drei Drehachsen. Jedoch spielt diese Thematik im Rahmen dieser Studienarbeit keine wichtige Rolle, weshalb interessierte Leser mit der Dissertation von Teiwes (1991) gut beraten sind, um wissenschaftlich fundierte Informationen über die Kinematik von Augenbewegungen zu erlangen.

2.3 Das dominante Auge

Nur die wenigsten Menschen wissen, dass sie im Besitz eines dominanten Auges sind. Beide Augen haben nämlich unterschiedliche Aufgaben. Während das dominante Auge einen Punkt bzw. ein Objekt fixiert, “läuft“ das andere quasi mit und erzeugt einen räumlichen 3-D-Effekt (Bogenschützen Nürtingen e.V., o.A.).

Im Folgenden werden zwei Methoden zur sicheren Bestimmung des dominanten Auges vorgestellt:

- Methode 1:

Fixierung eines beliebigen, weit entfernten Punktes (z.B. Horizont). Daraufhin einen Finger direkt unter den fixierten Punkt halten und abwechselnd mit beiden Augen blinzeln. Beim Blinzeln mit dem dominanten Auge scheint der Finger hin und her zu springen, wogegen der Finger beim Blinzeln mit dem nicht-dominanten Auge scheinbar ruht (Bogenschützen Nürtingen e.V., o.A.).

- Methode 2:

Zuerst visiert man (analog zur Methode 1) einen entfernten Punkt mit beiden Augen an. Daraufhin führt man die Hände langsam in Richtung des Gesichts, wobei es wichtig ist, dass beide Augen offen bleiben. Das Auge, dem sich die Hände automatisch nähern und vor dem die Hände letztendlich stehen bleiben ist das Dominante (No Limit Extremsport, o.A.).

2.4 Augenbewegungen

Das menschliche Auge kann mithilfe der drei antagonistischen, d.h. gegensätzlich wirkenden, Muskelpaare eine Vielzahl unterschiedlicher Bewegungen ausüben, welche sich in ihrer Bewegungscharakteristik, ihrer Stimuli und der Steuerung involvierter Prozesse unterscheiden (Rötting, 2001, S. 14).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: (links)Augenmuskulatur & (rechts) Bewegungsrichtung (Roche Lexikon Medizin, 1999, aus Schneider & Kurt, 2000, S. 38)

Nachfolgende Tabelle beschreibt die Bewegungsfunktionen jeder einzelnen Augenmuskulatur.

Tabelle 1: Die verschiedenen Augenmuskeln und ihre jeweiligen Bewegungsfunktionen (aus Mayer, 2006)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.4.1 Arten von Augenbewegungen

Die Unterscheidung der verschiedenen Augenbewegungsarten ist Gegenstand dieses Kapitels. Dabei lassen sich drei unterschiedliche Klassen von Augenbewegungen unterscheiden (Rötting, 2001, S. 14):

1. Augenbewegungen als Reaktion auf die Bewegungen des Körpers bzw. der visuellen Umwelt
2. Ausrichtung des Auges auf das Sehobjekt
3. Mikrobewegungen des Auges

Im Gegensatz zu Rötting (2001, S. 14) kategorisiert Teiwes (1991, S. 26-27) Augenbewegungen nach ihrer funktionalen Bedeutung in:

- Augenbewegungen zur Änderung der Blickrichtung
- Augenbewegungen zur Stabilisierung des Blickfeldes

Jedoch ist die Kategorisierung nach Teiwes (1991, S. 26-27) nicht Gegenstand dieser Studienarbeit. Vielmehr soll dieses Beispiel Uneinigkeiten im Bereich der Erforschung der Blickregistrierung aufzeigen.

2.4.1.1 Augenbewegungen als Reaktion auf die Bewegungen des Körpers bzw. der visuellen Umwelt

Die erste Klasse von Augenbewegungen beschreibt Bewegungen des Auges, die ein “Verschieben“ der Information auf der Retina verhindern. Diese erfolgen entweder als Reaktion auf Körperbewegungen, auf Bewegungen des überwiegenden Teils der visuellen Umwelt oder auf Bewegungen des fixierten Objekts. Eine Unterklassifizierung dieser (übergeordneten) Klasse findet nachfolgend statt (Rötting, 2001, S.14).

2.4.1.1.1 Vestibuläre Bewegungen

Unter einer vestibulären Bewegung versteht man “[...] Anpassungsbewegungen, die der anhaltenden Fixierung eines Punktes bei Kopf- und Körperbewegungen dienen“ (Rötting, 1999a, S. 1). Jegliche Reizung des Gleichgewichts hat eine automatische Anpassungsbewegung des Auges zur Folge. Diese Erkenntnis kann in der Diagnostik und Erforschung des Gleichgewichtssystems angewendet werden (Rötting, 1999a, S. 1).

2.4.1.1.2 Folgebewegungen

Folgebewegungen (engl.: smooth pursuit movements) sorgen dafür, dass ein sich ständig bewegendes Sehobjekt im Blickfokus des Betrachters (auf der Fovea) bleibt (Bente, 2004, S. 305). Dabei handelt es sich um relativ langsame, gleitende Bewegungen des Auges, welche unwillkürlich gesteuert werden und nur durch Bewegungen des Körpers oder durch Bewegungen des Sehobjekts ausgelöst werden können (Rötting, 2001, S. 15). Bahil und LaRitz (1984, zitiert nach Rötting, 2001, S. 79) haben durch Experimente mit Basketballspielern herausgefunden, dass die maximale Geschwindigkeit von Folgebewegungen bei etwa 130°/s liegt. Andere Autoren wie z.B. Boff und Lincoln (1988, zitiert nach Rötting, 2001, S.79) gehen von wesentlich langsameren Geschwindigkeiten im Bereich von 40°/s aus. Zusätzlich zu den Folgebewegungen sind auch sakkadische Bewegungen notwendig, um ein bewegtes Objekt im Bereich der schärfsten Auflösung (auf der Fovea) zu stabilisieren (Yamada & Fukuda, 1986, zitiert nach Rötting, 2001, S. 79).

2.4.1.1.3 Optokinese

Bei Körper- und Kopfbewegungen bewegt sich nicht nur ein Objekt, sondern ein Großteil der visuellen Umgebung. Optokinetische Bewegungen der Augen sorgen dabei für ein stabiles Bild auf der Retina. Insbesondere bei schnellen Bewegungen zeigt sich hierbei ein sägezahnförmiger Bewegungsverlauf, welcher im Fachjargon Nystagmus genannt wird. Im schnellen Wechsel folgen schnelle, sakkadenähnliche Bewegungen und langsame Bewegungen, die den smooth pursuit Bewegungen ähneln, aufeinander (Rötting, 2001, S. 15).

2.4.1.2 Ausrichtung des Auges auf ein Sehobjekt

Laut Schandry (1989, zitiert nach Rötting, 2001, S. 15) umfasst das Blickfeld eines Auges einen Kegel von ca. 100°. Jedoch ist der “Bereich scharfen Sehens“ deutlich kleiner. Um also ein Objekt scharf sehen zu können, müssen die Augen auf den Bereich maximaler Sehschärfe ausgerichtet, d.h. bewegt, werden (Rötting, 2001, S. 15). Rötting (2001, S. 15-18) unterscheidet hierbei drei Fälle, die im Folgenden vorgestellt werden.

2.4.1.2.1 (Macro-)Sakkaden

Sakkaden (engl.: saccades) sind plötzliche und schnelle Blickbewegungen mit denen das menschliche Auge ein Sehobjekt auf die Fovea ausrichtet. In diesem Zusammenhang spricht man auch davon, dass ein Sehobjekt fovealisiert wird (Bente, 2003, S. 304). “Sie werden sowohl unwillkürlich, etwa durch Bewegungsänderungen im peripheren Gesichtsfeld, als auch durch gezielte Verhaltenspläne bei der Inspektion und Interpretation der Umweltinformationen ausgelös t“ (Mickasch & Haack, 1986, zitiert nach Rötting, 2001, S. 15-16). Die Zeitdauer zwischen Reizdarbietung und Bewegungsbeginn beträgt zwischen 100 ms und 300 ms. Abhängig von der Sakkadenentfernung dauert die Ausführung einer Sakkade zwischen 30 ms und 120 ms. Während der Ausführung einer Sakkade können keine Bildeindrücke erkannt, analysiert, verarbeitet oder gespeichert werden (Bente, 2004, S. 304).

Abbildung 6 zeigt die Verzögerung der visuellen Wahrnehmung für Blitzlichter in Relation zu einer Sakkade. Bei genauerer Betrachtung dieser Abbildung fällt der Zeitraum ins Auge, wo ein drastisch eingeschränktes Wahrnehmungsvermögen zu erkennen ist (Rötting, 2001, S. 16):

- 30 bis 40 ms vor einer Sakkade
- Bis zu 120 ms nachdem Beginn einer Sakkade

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Visuelle Empfindlichkeiten dreier Versuchspersonen vor, während und nach einer Sakkade (aus Rötting, 2001, S. 16)

2.4.1.2.2 Fixationen

Fixationen (engl.: fixations) sind im eigentlichen Sinn keine Bewegungen sondern Ruhezustände des Auges. Sie treten zwischen den Sakkaden auf und sind für die Verarbeitung von Bildeindrücken während einer Dauer zwischen 200 ms und 600 ms zuständig (Bente, 2004, S. 304). Empirische Untersuchungen haben ergeben, dass die minimale Fixationsdauer bei 100 ms liegt (Karsh & Breitenbach, 1983; Young & Sheena, 1975, zitiert nach Rötting, 2001, S. 16). Dieser Wert scheint durchaus plausibel, da bei kürzerer Dauer keine Informationsaufnahme und -verarbeitung stattfinden kann (Rötting, 1999a, S. 4).

2.4.1.2.3 Vergenzbewegungen

Der Begriff Vergenz meint die Rotation beider Augen nach Innen und nach Außen (Boff & Lincoln, 1988, zitiert nach Rötting, 2001, S. 80). Vergenzbewegungen haben die Aufgabe, “[...] Objekte auf der Fovea beider Augen abzubilden“ (Rötting, 2001, S. 17). Ihre maximalen Geschwindigkeiten sind mit 10°/s sehr langsam und werden mit entwicklungsgeschichtlichen Aspekten begründet (Boff & Lincoln, 1988, zitiert nach Rötting, 2001, S. 80). Denn diese Art von Augenbewegung ist noch jung und entwickelt sich daher bei Kleinkindern relativ spät vollständig. Vergenzbewegungen werden durch Ermüdung, Alkoholeinfluss, etc. beeinflusst (Rötting, 2001, S. 17).

2.4.1.3 Mikrobewegungen

Mikrobewegungen der Augen sind durch eine vergleichsweise geringe Amplitude gekennzeichnet (Rötting, 2001, S. 17). Rötting (2001, S. 17) unterscheidet nachfolgend zwischen folgenden drei Mikrobewegungsarten: Drift, Tremor und Mikrosakkaden.

2.4.1.3.1 Driftbewegungen

Driftbewegungen sind langsame, irreguläre Bewegungen mit einer Frequenz von unter 0,5 Hz. Ihr Geschwindigkeitsbereich liegt zwischen einer und acht Winkelminuten pro Sekunde (Block, 2002, S. 86). Die Driftbewegung bewirkt eine ständige Verschiebung der Retina um mehrere Sehzellen und sorgt somit dafür, dass die Lichtreize ständig auf unterschiedliche Photorezeptoren treffen. Dadurch wird einerseits die Sensibilität der Photorezeptoren gegenüber dem optischen Stimulus aufrechterhalten, andererseits wird auf diese Weise der Ermüdung der Rezeptoren entgegengewirkt (Rötting, 2001, S. 17).

2.4.1.3.2 Tremor bzw. Mikro-Nystagmus

Unter einem Tremor versteht man eine Zitterbewegung, die einen Frequenzbereich von 30 bis 150 Hz beinhaltet und deren Amplitude von 5 bis 30 Winkelsekunden reicht (Block, 2002, S. 86). Wolf und Wolf (1990, zitiert nach Rötting, 2001, S. 17) hingegen gehen von einer Frequenz von 50 Hz aus. Durch die Zitterbewegung findet eine Verschiebung der Retina im Bereich von 5 bis 10 Sehzellen statt. Für die Entstehung eines Tremors gibt es in der Literatur zwei Erklärungsversuche. Die erste Erklärung besagt, dass der Tremor dieselbe Funktion wie der Drift hat, nämlich die Sehzellen mit neuen Reizen zu versorgen. Der zweite Erklärungsversuch besagt, dass der Tremor durch Instabilitäten in der Steuerung der antagonistischen Muskelpaare entsteht. Dadurch bewegt sich jeder Punkt auf der Retina in einem Abstand zwischen zwei Zapfen auf der Fovea in 0,1 Sekunden. Die Tremor- und Driftbewegungen sorgen dafür, dass keine Rezeptorermüdung stattfinden kann und somit das Bild auf der Netzhaut stabil bleibt (Rötting, 2001, S. 17).

2.4.1.3.3 Mikrosakkaden

Mikrosakkaden sind sehr kleine, schnelle und ballistische Sprünge des Auges, die etwa ein bis zweimal pro Sekunde auftreten können. Die Sprünge liegen in einem Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 25 Winkelminuten bei einem Mittelwert von 5 Winkelminuten (Block, 2002, S. 87). Die Mikrosakkaden dienen dazu, die durch Drift- und Tremorbewegungen entstandenen Verschiebungen auszugleichen. Somit tragen sie zu einer Refixierung des Sehobjekts bei (Rötting, 2001, S. 17).

2.5 Augen- und Blickbewegungen

Bei der Parameterdiskussion unterscheidet Rötting (1999a, S. 7) zwischen Augen- und Blickbewegungen. Unter Augenbewegungen versteht man alle Bewegungen des Auges, die nur durch Beobachtung erfasst und interpretiert werden können. Dabei werden keine visuellen Daten aus der Umgebung aufgenommen und interpretiert. Im Gegensatz dazu werden unter Blickbewegungen alle Bewegungen des Auges zusammengefasst, “die in Verbindung mit dem vom Auge aufgenommenen Informationen interpretiert werden können“ (Rötting, 1999a, S. 7). Bei der Erfassung der Blickbewegung muss also immer auch der Zielort der Augen miterfasst oder anderweitig bestimmt werden (Kühn, Rose & Seifert, 2003, S. 78).

2.6 Parameter der Augen- und Blickbewegungen

Die Parametrisierung ist ein Vorgang zur quantifizierten Bestimmung der “[...] interessierenden Strukturmerkmale der verschiedenen kontinuierlichen Messzeitreihen […]“ mit dem Ziel zeit- und merkmalsbezogene Messgrößen sichtbar zu machen (Kempter & Bente, 2004, S. 288). Eine sinnvolle Verwendbarkeit von Parametern der Augen- und Blickbewegungen ist u.a. für folgende Fragestellungen denkbar (Heidmann & Ziegler, 2002, S. 54):

- Analyse der Wahrnehmung der räumlichen Gestaltung
- Analyse von Suchprozessen
- Erklärung, Bemessung und Prognose der Dauer von Informationsaufnahme- und Informationsverarbeitungsprozessen auf kognitiver Ebene

Die nachfolgenden Beschreibungen der Parameter orientieren sich größtenteils an der Struktur von Rötting (2001, S. 68-158) und sind das Ergebnis arbeitswissenschaftlicher Untersuchungen. Hauptkriterium für die Selektion aus einer Vielzahl von Parametern ist die Anwendbarkeit der Parameter im Hinblick auf Web-Usability. Völpel (2004, S. 10-19) hat in seiner Diplomarbeit eine durchaus sinnvolle Auswahl der Augen- und Blickbewegungsparameter vorgenommen, weshalb sich diese Studienarbeit danach orientiert.

Die Strukturierung der Parameter erfolgt, jeweils für Sakkaden und Fixationen separat, nach folgenden Kriterien (Rötting, 2001, S. 68-158):

- Häufigkeit
- Zeit
- Ort
- Kombination aus Ort und Zeit

Neben den Sakkaden- und Fixationsparametern spielen auch Parameter der Aufeinanderfolge von Fixationen und Sakkaden eine wichtige Rolle, sodass diese im Rahmen dieser Studienarbeit für den Screendesign-Kontext beschrieben werden.

2.6.1 Parameter der Sakkaden

2.6.1.1 Häufigkeitsparameter der Sakkaden

Tabelle 2: Parameter zur Bestimmung der Anzahl der Sakkaden

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.6.1.2 Parameter der zeitlichen Ausprägung der Sakkaden

Tabelle 3: Parameter zur Bestimmung der Sakkaden pro Zeiteinheit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 4: Parameter zur Bestimmung der Sakkadendauer

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 5: Parameter: zur Bestimmung der kumulierten Übergangszeit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 6: Parameter zur Bestimmung der Sakkadenlatenz

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.6.1.3 Parameter der örtlichen Ausprägung der Sakkaden

Tabelle 7: Parameter zur Bestimmung der: Sakkadenweite /-höhe/-länge

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.6.1.4 Parameter der zeitlichen und örtlichen Ausprägung der Sakkaden

Tabelle 8: Parameter zur Bestimmung der Sakkadengeschwindigkeit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.6.2 Parameter der Fixationen

2.6.2.1 Häufigkeitsparameter der Fixationen

Tabelle 9: Parameter zur Bestimmung der Fixationsanzahl

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 10: Parameter zur Bestimmung der relativen Fixationshäufigkeit von Objekten bzw. Regionen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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• College: University of Applied Sciences Stuttgart
• Grade: 1
• Authors: Robert Sega (Author), Peter Stark (Author)
• Publication Year: 2006
• Pages: 129
• Catalog Number: V70721
• ISBN (eBook): 9783638620208
• Language: German
• Tags: Tracking, Grundlagen, Anwendngsmöglichkeiten, Beispiel, Online-Reisebuchungsdienstleistern