Eye Tracking: 5 Gründe dagegen und 1 dafür

Dienstag 17. April 2018

Das Eye Tracking ist eine Methode im Usability Engineering, die den Blickverlauf von Personen erfasst und auswertet. Diese Ergebnisse erlauben Aussagen über die Gebrauchstauglichkeit interaktiver Systeme wie Webseiten, physische Produkte und mobile Anwendungen.

1. Wie Eye Tracking funktioniert

a) Cornea-Reflex-Methode

Die mobilen Eye Tracker ähneln einer Brille (s. Abb. 1), an der eine Lichtquelle (z.B. Infrarot) sowie zwei oder mehr Kameras angebracht sind.

Eye Tracker

Abb. 1: Eye Tracker, der eine Lichtquelle und kleine Kameras beinhaltet (zum Vergrößern klicken)

Die Lichtquelle blendet ein Muster auf die Hornhaut, welche dieses Muster reflektiert (Abb. 2).

Pupille reflektiert Muster des Eye Trackers

Abb. 2: Die Pupille reflektiert Muster des Eye Trackers

Diese Reflektion nimmt eine Kamera auf, leitet das Signal an eine Software weiter, die daraus die Position des Auges berechnet (Cornea-Reflex-Methode)(Abb. 3)

Eye Tracking nutzt die Cornea Reflection Methode

Abb. 3: Aus dem Ort der Reflektion im Verhältnis zur Pupille kann man auf die Blickrichtung schließen

Eine zweite Kamera, die Blickfeldkamera, nimmt den Sichtbereich des Probanden auf. Abbildung 4 zeigt das überlagerte Signal.

Eye Tracker Software

Abb. 4: Eine Software überlagert die berechnete Blickrichtung und das Blickfeld des Anwenders

b) Datenaufbereitung

Die Software bereitet diese Daten weiter auf und stellt die Ergebnisse in Form von Videos, Heatmaps oder Blickpfade („Gaze Plots“, „Scanpath“) dar (s. Abb. 5).

Heatmap Gazeplot

Abb. 5: Als Ergebnis des Eyetrackig entstehen Heatmaps und eine Darstellung der Blickpfade (Quelle)

c) Weiterführende Informationen

Ein Standardwerk stammt von Andrew Duchowski. Es trägt den Titel „Eye Tracking Methodology Theory and Practice”. Sie können das Buch bei Springer bestellen.

Tipp

Alternativ führt eine Google-Suche nach dem Autor, dem Titel und gefolgt von „PDF“ zu einem kostenlosen Download.

Ebenfalls nicht mehr ganz neu, aber immer noch relevant ist das Buch von Jakob Nielsen und Kara BerniceEyetracking Web Usability”.

2. Bei welchen Fragestellungen Eye Tracking helfen kann

a) Eye Tracking zum Bewerten der Gebrauchstauglichkeit

Eye Tracking dient als Methode, um die Gebrauchstauglichkeit interaktiver Systeme zu bestimmen. Definitionsgemäß muss eine solche Methode herausfinden, in welchem Ausmaß ein interaktives System die Nutzer dabei unterstützt, die spezifizierten Nutzungsziele effektiv, effizient und zur Zufriedenstellung zu erreichen.

Usability: Die Pyramide aus Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit

Abb. 6: Die Gebrauchstauglichkeit ist gegeben, wenn Nutzer die Nutzungsziele effektiv, effizient und zur Zufriedenheit erreichen – in dieser Priorität.

Das Eye Tracking ist allerdings nur teilweise geeignet, diese Aspekte Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung zu bewerten. Beispielsweise ist das Eye Tracking ungeeignet, um die Zufriedenstellung zu beurteilen.

Dafür kann das Eye Tracking hilfreich sein, um Ursachen für Usability Probleme zu identifizieren, also weshalb Nutzer die Nutzungsziele nicht, nicht ausreichend oder nicht ausreichend schnell erzielen.

b) Fragestellungen

Fragestellungen, zu denen das Eye Tracking Antworten liefern kann, sind:

  • Was nehmen die Nutzer wahr, was übersehen sie?
  • Was ignorieren die Nutzer, z.B. wo scrollen sie nicht hin?
  • Weshalb benötigen Nutzer so viel Zeit? Wo halten sie sich wie lange auf?
  • In welcher Reihenfolge nehmen die Nutzer die Dinge wahr?
  • Wie homogen ist eine Nutzergruppe tatsächlich, wie sehr unterscheidet sich deren Wahrnehmung?
  • Wie unterscheiden sich zwei Produkte bzw. zwei Versionen eines Produkts bei der Nutzung? (A/B-Testing, Vorher-Nachher-Vergleich)
  • Weshalb kommt es zu (bereits bekannten) Nutzungsfehlern? Was sind die Ursachen?

Bei Medizinprodukten lässt sich das Eye Tracking einsetzen, um

  • „Beinahe-Fehler“ („near misses“) zu finden,
  • verschiedene Entwürfe schon während der Entwicklung zu überprüfen und zu vergleichen (formative Bewertung),
  • die Wirksamkeit von risikominimierenden Maßnahmen an der Benutzerschnittstelle (z.B. Alarme, Hinweise) zu beurteilen und
  • das eigene Produkt mit Wettbewerbsprodukten zu vergleichen.

c) Anwendungsfälle

Typische Anwendungsfälle des Eye Tracking sind:

  • Usability Testing
    • Produkte wie physische Produkte und Software (Apps, Webseiten, stand-alone Software)
    • Trainings- und Begleitmaterialien z.B. Gebrauchsanweisungen
    • Verpackung
  • Forschung z.B. Neurowissenschaft, Kognitionspsychologie
  • Werbung

3. Ablauf

Der Ablauf beim Eye Tracking weist viele Parallelen mit dem Ablauf bei Usability-Tests auf. Auch hier sind die sorgfältige Planung und Vorbereitung die Voraussetzung für den Erfolg. Ein Unterschied besteht in der höheren Anzahl an Probanden und der damit aufwändigeren Rekrutierung. Die zusätzliche technische Ausstattung und das Kalibrieren bedeuten weitere Unterschiede.

Prozess beim Eye Tracking

Abb. 7: Typische Schritte beim Testen mit Eye Trackern

Weiterführende Informationen

Lesen Sie hier mehr zur Rekrutierung von Probanden für Usability Tests.

4. Die 5 Gründe gegen das Testen mit Eye Trackern

Das Johner Institut empfiehlt Herstellern, die das Eye Tracking einsetzen möchten, sich folgender Herausforderungen bewusst zu sein:

  1. Hoher Aufwand und Kosten
    Um aussagekräftige Daten zu erhalten, insbesondere belastbare Heatmaps, bedarf es vieler Probanden. Nielsen empfiehlt in seinem Report zum Eye Tracking 30 Benutzer. Da erfahrungsgemäß nicht alle Messungen klappen und alle Teilnehmer geeignet sind, empfiehlt er sogar mit 39 Probanden zu starten.
    Die Aufwände für die Rekrutierung, Insentivierung und Durchführung sind entsprechend hoch. Dazu kommen die Kosten für die Eye Tracker, die Software und die Ausstattung zur Verwaltung der Aufzeichnung.
  2. Technische Herausforderungen
    Die Kalibrierung stellt regelmäßig eine Herausforderung dar. Bei Probanden, die Brillen oder Kontaktlinsen tragen oder die eine sehr aktive Mimik haben, sind die Messungen erschwert. Ungünstige Lichtverhältnisse beeinflussen die Effizienz (und manchmal auch Effektivität) der Messung.
  3. Irreführende Ergebnisse
    Die Ergebnisse verleiten gelegentlich zu falschen Schlussfolgerungen. Beispielsweise erscheint es, als würden die Probanden ein Navigationsmenü ignorieren. Tatsächlich haben sie dieses Menü auf einer anderen Seite längst gesehen und benötigen es an dieser Stelle nicht mehr.
    Weitere Artefakte entstehen durch die o.g. technischen Probleme wie falsche Kalibrierung, oder durch unterschiedliche Sitzpositionen und Blickrichtungen.
    Offensichtlich beeinflusst auch die Aufgabenstellung die Ergebnisse. Die Bitte, nach etwas zu suchen, wird andere Ergebnisse produzieren als der Auftrag, eine Aufgabe zu erledigen, innerhalb derer eine solche Suche notwendig wäre.
  4. Beschränkte Aussagekraft
    Selbst wenn das Eye Tracking offenbart, dass ein Nutzer auf etwas blickt, sagt das weder etwas darüber aus, ob er es wirklich wahrnimmt, noch ob er das Wahrgenommene auch versteht.
    Die periphere Wahrnehmung erfasst das Eye Tracking gar nicht.
    Heatmaps und Darstellungen der Blickpfade sind beeindruckend. Doch die Interpretation der Daten und die Schlussfolgerungen sind herausfordernd. So tun sich viele Hersteller schwer, aus diesen Ergebnissen konkrete Änderungen an der Nutzungsschnittstelle abzuleiten.
  5. Experten
    Mit dem Kauf eines Eye Trackers ist wenig erreicht. „A fool with a tool is still a fool“. Es bedarf viel Erfahrung, um Eye Tracking Studien zu planen und durchzuführen sowie die Ergebnisse zu interpretieren und die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen. Hersteller sollten entweder eigene Mitarbeiter qualifizieren oder externe Experten nutzen.
    Selbst diese Experten schalten einer Eye-Tracking-Studie meist eine Pilotierungsphase voraus, um das Studienprotokoll, die Technologie und Datenauswertung zu erproben.

Fazit

Vieles spricht dagegen

Bei so vielen Gründen, die gegen das Testen mit Eye Trackern sprechen, stellt sich die Frage, ob diese Methode überhaupt genutzt werden sollte. Jakob Nielsen stellt genau diese Frage und beantwortet sie auch gleich selbst: „Should you use eyetacking in your usability studies? Probably not”.

Wenn man die Methode doch nutzen möchte, rät er den meisten („vast majority of companies in the world“) davon ab, es selbst zu tun, und dafür auf Experten zu setzen.

Das Eye Tracking ist wie bereits ausgeführt keine Methode, die Aussagen zur Zufriedenheit der Nutzer erlaubt. Es ist auch keine Methode, um die Korrektheit und Vollständigkeit der Arbeitsergebnisse (à Effektivität) zu beurteilen.

Ein Grund spricht dafür

Trotzdem nutzt das Johner Institut gelegentlich das Eye Tracking, um die Gebrauchstauglichkeit von Medizinprodukte formativ zu bewerten. Dafür gibt es einen Grund bzw. Anlass:

Die anderen Testverfahren reichen nicht aus, um die Risiken zu identifizieren oder die Ursachen für Nutzungsfehler zu finden. Beispiele für solche Situationen sind:

  • Im Usability Lab lassen sich Situationen wie z.B. eine OP an einem Menschen oder Stresssituationen nicht ausreichend gut simulieren.
  • Probanden aus anderen Kulturen trauen sich nicht, beim „Think Aloud“ Kritik am Produkt oder Verbesserungsvorschläge zu äußern.
  • Es ist unklar, ob und wenn ja weshalb Anwender Informationen wie Warnungen übersehen, obwohl diese nach Ansicht des Herstellers überdeutlich dargestellt sind.
  • Man weiß nicht, welche Teile einer Gebrauchsanweisung die Anwender überhaupt lesen.

In anderen Worten:

Hersteller sollten das Eye Tracking nur als Ergänzung für das klassische Usability Testing verwenden, niemals als Ersatz dafür.

Einige Fragestellung lassen sich mit alternativen Methoden wie „Webrecordern“, welche die Mausbewegungen aufzeichnen, einfacher beantworten.

Eines bleibt aber unbestritten: Die Ergebnisse wie Heatmaps und Blickpfade sind illustrativ, (scheinbar) leicht vermittelbar und beim Marketing hilfreich.

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Kategorien: Usability & IEC 62366
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