Calibration oculométrique (interactive)

Version : v1 (actuelle)

Une tâche de calibration interactive par clic pour établir un suivi oculaire précis lors d'études en ligne utilisant l'oculométrie par webcam.

Vue d'ensemble

La tâche de calibration oculométrique (interactive) est une approche alternative de calibration pour les études qui utilisent la technologie de suivi oculaire. Contrairement à la calibration par fixation où les participants doivent maintenir le regard pendant une durée définie, cette variante interactive demande aux participants de cliquer sur chaque point de calibration pour avancer vers la cible suivante.

Cette tâche guide les participants à travers :

1. Calibration interactive : Cliquer sur des cibles à des emplacements connus de l'écran (grille 3x3)
2. Itérations multiples : Répéter optionnellement la séquence de 9 points pour une précision améliorée
3. Fin : Brève pause avant de passer à la tâche suivante

La calibration oculométrique est particulièrement importante pour :

• Études d'attention visuelle : Mesurer les patterns de regard sur les scènes, les visages ou les interfaces
• Recherche sur la lecture : Suivre les mouvements oculaires pendant la lecture de texte
• Tests d'utilisabilité : Où les utilisateurs regardent sur les pages web ou les applications
• Contrôle attentionnel : Vérifier la fixation dans les tâches nécessitant un regard central
• Évaluation clinique : Anomalies des mouvements oculaires (saccades, poursuite lente)

Pourquoi les chercheurs utilisent cette tâche

1. Contrôle par l'utilisateur : Les participants avancent à leur propre rythme en cliquant
2. Moins de frustration : Pas d'attente pour les minuteurs de fixation
3. Meilleur engagement : Le clic actif peut augmenter la concentration du participant
4. Calibration plus rapide : Les participants peuvent cliquer rapidement lorsqu'ils sont prêts
5. Retour clair : L'action explicite (clic) procure un meilleur sentiment de progression
6. Accessibilité : Plus facile pour les participants qui ont des difficultés à maintenir un regard stable

État actuel de l'implémentation

Entièrement implémenté :

• Calibration 9 points (grille 3x3 couvrant l'écran)
• Avancement par clic (pas de minuteurs de fixation)
• Ordre de présentation randomisé des points
• Support d'itérations multiples (nombre d'itérations configurable)
• Zone de tolérance de clic autour de chaque point (les quasi-ratés sont enregistrés mais ne font pas avancer la séquence)
• Intégration avec WebGazer.js (suivi oculaire par webcam)

Partiellement implémenté :

• Limité au suivi par webcam (pas de dispositifs oculométriques matériels)
• Pas de phase de validation (suppose que le participant a cliqué avec précision)
• La précision dépend de la qualité de la webcam et de l'éclairage

Pas encore implémenté :

• Validation post-calibration avec rapport de précision
• Option de recalibration basée sur les métriques de précision
• Intégration avec du matériel oculométrique externe (Tobii, EyeLink)
• Vérifications de positionnement (caméra, éclairage, distance)

Paramètres de configuration

Paramètres de calibration

Le panneau de configuration n'expose qu'un seul paramètre de calibration (en plus des éditeurs d'instructions partagés). La variante interactive réutilise délibérément le composant de configuration de la calibration par fixation mais masque tous les champs de fixation/validation, ne laissant que le nombre d'itérations.

Paramètre	Type	Défaut	Plage	Description
Itérations	number	1	1–10	Nombre de tours complets à travers les 9 points de calibration

Le moteur d'exécution lit également une valeur point_size_px depuis les paramètres de la tâche (défaut 22, borné 10–100) pour le diamètre du point visible, mais ce champ n'est pas exposé dans le formulaire de configuration pour ce type.

Positions des points de calibration

La tâche utilise une grille fixe de 9 points placée à l'intérieur d'un encart de zone sûre (8 % gauche/droite/bas, 12 % haut pour dégager les barres d'indicateur de partage d'écran) :

Position	Emplacement à l'écran	Coordonnée X	Coordonnée Y
Haut-gauche	Coin supérieur gauche	8 % largeur	12 % hauteur
Haut-milieu	Centre supérieur	50 % largeur	12 % hauteur
Haut-droite	Coin supérieur droit	92 % largeur	12 % hauteur
Milieu-gauche	Centre gauche	8 % largeur	50 % hauteur
Centre	Centre de l'écran	50 % largeur	50 % hauteur
Milieu-droite	Centre droit	92 % largeur	50 % hauteur
Bas-gauche	Coin inférieur gauche	8 % largeur	92 % hauteur
Bas-milieu	Centre inférieur	50 % largeur	92 % hauteur
Bas-droite	Coin inférieur droit	92 % largeur	92 % hauteur

Données de sortie

Marqueurs et réponses

La tâche enregistre un marqueur point_shown lorsque chaque point de calibration est affiché, un marqueur point_click_attempt pour chaque clic physique sur la zone de calibration (y compris les quasi-ratés en dehors du rayon de tolérance, qui ne font pas avancer la séquence), un marqueur point_clicked lorsqu'un clic est accepté, et un enregistrement de réponse par point.

Marqueur (point_shown) — charge utile data :

{
  "pos": "top_left",
  "index": 0,
  "target_x_pct": 8,
  "target_y_pct": 12
}

Marqueur (point_click_attempt) — charge utile data :

{
  "pos": "top_left",
  "index": 0,
  "click_x_pct": 8.4,
  "click_y_pct": 11.6,
  "target_x_pct": 8,
  "target_y_pct": 12,
  "attempt": 1
}

Marqueur (point_clicked) — charge utile data :

{
  "pos": "top_left",
  "index": 0,
  "target_x_pct": 8,
  "target_y_pct": 12
}

Données de réponse

Un enregistrement de réponse est créé par point :

{
  "pos": "top_left",
  "index": 0,
  "target_x_pct": 8,
  "target_y_pct": 12,
  "click_attempts": 1,
  "time_to_register_ms": 1247
}

Champs des marqueurs et réponses

Champ	Type	Description
pos	string	Clé de position : "top_left", "top_middle", "top_right", "middle_left", "middle_middle", "middle_right", "bottom_left", "bottom_middle", "bottom_right"
index	number	Numéro séquentiel du point dans la séquence (0-8 pour la première itération, 9-17 pour la seconde, etc. ; reflète l'ordre randomisé)
target_x_pct	number	Position horizontale de la cible en pourcentage de la largeur du viewport (0–100)
target_y_pct	number	Position verticale de la cible en pourcentage de la hauteur du viewport (0–100)
click_x_pct	number	Position horizontale du clic en pourcentage de la largeur du viewport (point_click_attempt uniquement)
click_y_pct	number	Position verticale du clic en pourcentage de la hauteur du viewport (point_click_attempt uniquement)
attempt	number	Compteur de clics pour le point actif (point_click_attempt uniquement ; 1 = premier clic)
click_attempts	number	Nombre total de clics physiques sur la zone pour ce point, y compris les quasi-ratés (réponse uniquement)
time_to_register_ms	number	Temps écoulé entre point_shown et le clic accepté (réponse uniquement)

Artefact de résumé

La tâche ne génère pas actuellement d'artefact de résumé, mais les marqueurs et réponses de calibration sont enregistrés dans le journal de données de participation pour le post-traitement.

Procédure de calibration

Disposition de la grille 9 points

La tâche utilise toujours une grille de calibration à 9 points :

   1    2    3

   4    5    6

   7    8    9

Ordre de présentation : Les points apparaissent dans un ordre randomisé pour prévenir les mouvements oculaires anticipatoires.

Durée : Variable (dépend de la vitesse de clic du participant, typiquement 10-30 secondes)

Précision : Dépend de la précision de clic du participant et de la qualité de la webcam (pas de phase de validation)

Expérience du participant

1. Instructions de calibration :

   • « Pour configurer le suivi oculaire, un point apparaîtra à plusieurs endroits de l'écran. »
   • « Regardez directement chaque point, puis cliquez dessus pour passer au suivant. »
   • « Gardez la tête immobile et le visage à une distance confortable de l'écran tout au long de la procédure. »

2. Procédure de calibration :

   • Un point apparaît à un emplacement aléatoire de l'écran
   • Le participant clique sur le point
   • Le point suivant apparaît immédiatement à un nouvel emplacement
   • Répéter pour les 9 points
   • Si plusieurs itérations sont configurées, la séquence se répète

3. Fin :

   • Après le dernier clic accepté, la tâche se termine automatiquement
   • « Le suivi oculaire est prêt. Veuillez garder votre tête relativement immobile pendant la tâche. »

Recommandations de conception

Quand utiliser la calibration interactive

Choisir la calibration interactive lorsque :

• Les participants préfèrent un contrôle actif plutôt qu'une attente passive
• Vous souhaitez une calibration plus rapide (les participants peuvent cliquer immédiatement lorsqu'ils sont prêts)
• La calibration par fixation cause de la frustration ou de la confusion
• Les participants ont des difficultés à maintenir une fixation stable
• Vous avez besoin d'une calibration simplifiée sans phases de validation

Choisir la calibration standard lorsque :

• Vous avez besoin de validation et de métriques de précision
• Vous souhaitez assurer une durée de fixation adéquate à chaque point
• Vous nécessitez des options de recalibration basées sur la précision
• Le suivi oculaire de haute précision est critique pour votre étude

Exigences environnementales

• Éclairage : Éclairage frontal uniforme (pas de contre-jour des fenêtres)
• Distance : 50-70 cm de l'écran (longueur d'un bras)
• Caméra : Webcam intégrée à l'ordinateur portable ou webcam externe (720p minimum, 1080p préféré)
• Stabilité : Chaise et bureau stables (pas de balancement ni de mouvement)
• Lunettes : Compatible avec les lunettes, mais lentilles de contact ou pas de correction préféré

Conception de la calibration

• Itérations : 1 itération suffisante pour la plupart des études ; 2-3 itérations pour une précision améliorée (seul champ exposé dans le formulaire de configuration)
• Taille des points : 22 px par défaut ; la taille du point visible est pilotée par le paramètre de tâche point_size_px mais n'est pas exposée dans le formulaire de configuration pour ce type
• Instructions : Souligner l'importance de cliquer précisément au centre de chaque point

Considérations de contrôle qualité

Limitations importantes :

• Pas de validation automatique de la précision de calibration
• Suppose que les participants cliquent précisément au centre de chaque point
• Pas de mécanisme de recalibration basé sur les métriques de précision
• Nécessite une revue manuelle de la qualité des données oculométriques dans les tâches suivantes

Recommandations :

• Inclure une tâche de validation après la calibration (par ex., vérification de fixation)
• Surveiller la qualité des données dans les premiers essais des tâches oculométriques
• Envisager d'exclure les participants avec une qualité de données de regard insuffisante
• Documenter tout problème rapporté par le participant (lunettes, éclairage, problèmes de caméra)

Intégration avec les tâches

• Timing : Calibrer immédiatement avant les tâches oculométriques
• Recalibration : Pour les sessions >30 minutes, relancer la tâche de calibration à mi-parcours
• Rappels : Rappeler aux participants de garder la tête immobile au début de la tâche
• Validation : Envisager d'ajouter une brève tâche de vérification de fixation après la calibration

Comparaison avec la calibration standard

Fonctionnalité	Calibration interactive	Calibration standard
Avancement	Clic sur chaque point	Automatique après la durée de fixation
Durée	Variable (contrôlée par le participant)	Fixe (dwell_ms x nombre de points)
Validation	Aucune	Oui (avec rapport de précision)
Recalibration	Non disponible	Disponible si la précision est insuffisante
Vérifications de positionnement	Aucune	Caméra, éclairage, vérifications de distance
Contrôle utilisateur	Élevé (clics pour avancer)	Faible (attend les minuteurs)
Retour de précision	Aucun	Erreur moyenne/maximale en pixels
Complexité	Simple (clic uniquement)	Flux de calibration complet
Idéal pour	Études rapides, préférence utilisateur	Haute précision, contrôle qualité

Problèmes courants et solutions

Problème	Solution
Le participant clique trop vite	Souligner la précision plutôt que la vitesse dans les instructions
Les clics manquent le centre du point	Un rayon de tolérance généreux (≈8 % de la plus petite dimension du viewport) absorbe déjà les quasi-ratés ; fournir un essai d'entraînement avant la calibration
Mauvais suivi oculaire après la calibration	Effectuer plusieurs itérations ; vérifier l'éclairage et la distance ; envisager la calibration standard
Participant confus par la tâche	Clarifier qu'il faut cliquer directement sur le point, pas ailleurs
Les points apparaissent dans un ordre inattendu	Comportement normal (ordre randomisé pour prévenir l'anticipation)

Cas d'utilisation par domaine de recherche

Attention visuelle

• Exploration libre : Où les participants regardent sur les scènes/images
• Recherche visuelle : Parcours de balayage pendant les tâches de recherche
• Cécité au changement : Ce que les participants fixent avant/après le changement

Recherche sur la lecture

• Mouvements oculaires : Saccades, fixations, régressions pendant la lecture
• Difficulté des mots : Durée de fixation sur les mots faciles vs. difficiles
• Dyslexie : Patterns atypiques de mouvements oculaires

Utilisabilité/UX

• Design web : Cartes de chaleur du regard sur les interfaces
• Publicité : Attention aux publicités, cécité aux bannières
• Navigation : Comment les utilisateurs explorent les menus et les pages

Évaluation clinique

• Saccades : Latence, précision, vélocité
• Poursuite lente : Suivi de cibles en mouvement
• Stabilité de fixation : Nystagmus, tremblement

Références

• Duchowski, A. T. (2017). Eye Tracking Methodology: Theory and Practice (3rd ed.). Springer.

• Papoutsaki, A., Sangkloy, P., Laskey, J., Daskalova, N., Huang, J., & Hays, J. (2016). WebGazer: Scalable webcam eye tracking using user interactions. In Proceedings of the 25th International Joint Conference on Artificial Intelligence (pp. 3839-3845).

• Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., & Van de Weijer, J. (2011). Eye Tracking: A Comprehensive Guide to Methods and Measures. Oxford University Press.

• Semmelmann, K., & Weigelt, S. (2018). Online webcam-based eye tracking in cognitive science: A first look. Behavior Research Methods, 50(2), 451-465.

Voir aussi

• Calibration oculométrique - Calibration standard par fixation avec validation
• Pro/Antisaccade - Contrôle oculomoteur sans suivi oculaire
• Indiçage de Posner - Attention spatiale (peut utiliser le suivi oculaire)
• Recherche visuelle - Patterns de balayage analysables avec le suivi oculaire