眼动行为记录认知加工的过程和水平，眼动特征也是情绪的一项生理指标。眼动分析在情绪图片认知与情绪评估方面有重要意义，但目前相关研究较少。
一、常用的眼动分析指标
眼动分析法的一个关键问题是如何针对不同的加工过程选取相应的眼动数据作为指标并对它们进行分析。在图形识别、情绪图片观察的研究方面，比较常用的眼动指标有如下几种。
（一）注视点持续时间（average gaze duration）
注视是指将中央窝对准某一物体的时间超过100ms，在此期间，被注视的物体得到充分的加工，在中央窝形成清晰的图像。阅读中，读者主要是在注视期间获得信息。注视点持续时间是指平均每次注视的时间，由总注视时间除以注视点总数得到。不同被试之间在注视同样材料时的注视点持续时间有着较大的个体差异，而且同一被试在观察不同材料或材料的不同部分时，注视点持续时间也有很大差异。注视点持续时间受到图片的熟悉度、图片的复杂性以及任务难度等因素的影响。
（二）首视点注视时间（first gaze duration）
首视点注视时间是第一取样点的注视时间。首视点注视时间是一个早期注视时间的指标，一般认为，它反映了早期识别过程。
（三）总注视时间（total fixation duration）
总注视时间指被试对某个图片区域所有注视时间的总和。它反映了加工该图片区域的时间，由于可能包含了再视（回视、重复注视等）的时间，所以是一个晚期注视时间的指标。
（四）注视点个数（fixation count）
注视点个数是一次图形识别中的注视点数之和。就取样注视点而言，1972年，Loftus发现注视点的数量是影响再认绩效的关键变量，认为每一新注视点都增加新的信息输入，并且有助于输入信息与后继信息的整合加工。曹晓华等人对面孔识别取样的眼动特征研究发现，尽管作业条件有所变化，但被试通常只取样2～4个点就可以识别人脸。同时，图片的显示方式对注视点数量有显著影响，旋转条件下的注视点数量多于非旋转条件显示。这很可能是因为在图片旋转的情况下被试采取了增加取样点的方式来获取更多信息的认知策略，以提高正确辨认的概率。这也提示注视点个数是反映信息加工难度的一个指标。
（五）注视比率（fixation ratio）
在一次识别试验中，总注视时间占反应时的比率称为注视比率。在对刺激材料划分兴趣区的情况下，兴趣区注视比例（interest area fixation ratio）也是一个重要指标，是在该区域内的注视时间占总注视时间的比例。
（六）平均瞳孔大小（average pupil size）和最大瞳孔大小（max pupil size）
瞳孔直径在一定程度上反映了人的心理活动情况，研究表明，人们在进行信息加工活动时，瞳孔直径会发生变化。而瞳孔直径变化幅度的大小又与进行信息加工时的心理努力程度密切联系。当心理负荷比较大时，瞳孔直径增加的幅度也较大。瞳孔直径的变化为测量进行信息加工时的心理负荷提供了一个量的指标。
影响瞳孔大小的因素包括：
（1）兴趣、动机和态度。一般认为，新异刺激、个体感兴趣的刺激和愉快刺激都能引起瞳孔放大。在使用眼动方法研究个体态度方面，瞳孔大小是一个重要指标。
（2）任务难度和信息加工载荷（information processing load）大小。任务难度、复杂度和信息加工载荷的增加都会使得瞳孔直径增大，这些认知任务包括辨认、知觉判断、短时记忆、思维活动、语言加工等。
（3）疲劳程度。随着疲劳程度的增加，人的瞳孔直径会缩小。（七）眼跳（saccade）
眼跳是指人们在注视目标时眼睛持续的运动。它是一种快速的眼运动，其速度一般为每秒500度。眼跳一旦开始，就不能改变运动方向，直到这次眼跳结束为止。阅读研究表明，眼跳在阅读中占去10%的阅读时间，平均眼跳距离为8～9个字符（相当于两度视角）。在眼跳过程中眼的敏感度会降低，这种现象被称为“眼跳抑制”（saccadic suppression）。阅读者在这个过程中之所以不能获取信息，是因为眼跳导致呈现在眼前的信息只是一闪而过。眼跳时间受到眼跳距离的影响，眼跳的距离越远，所用时间就越长。
与眼跳相关的主要指标具体包括：
1.眼跳距离
眼跳距离（saccade distance）反映了信息提取情况。眼跳距离大，说明被试一次注视所获得的信息相对较多。在阅读研究中，眼跳距离大，说明阅读效率较高；眼跳距离小，说明对材料的阅读具有一定的困难。因此，它是反映阅读效率和加工难度的指标。
2.眼跳时间
关于眼跳时间（saccade duration）是否应算在总注视时间之内尚有争议，有人认为，眼跳过程中对视觉输入的敏感性降低（眼跳抑制现象），信息的加工受到抑制，眼跳时间不应包含在注视时间内。但也有人认为，眼跳过程中对之前注视内容的认知分析仍在继续，因而注视后的眼跳时间在测定认知过程时，也应该作为眼动研究的变量包括在之前的注视时间中。
（八）回视次数（regression count）
回视（regression）指在对关键区域的第一遍注视后，对该区域进行再注视。回视有利于对材料进行更深层的加工。一般认为回视发生的原因有几种：一是对所读内容的理解产生困难、出现错误、注视时漏掉了重要内容；二是实验任务需要对图片材料“前后照应”（anaphoric reference），这种情况也容易出现回视。此外在观察效价和意义不明显的模糊图片或者双歧图形时也出现回视。
回视次数包括两种类型：回视出次数（regression out count）和回视入次数（regres-sion in count）。回视出次数指注视点落到某个区域时开始，从该区域发生回视的次数，该指标反映了被试在该区域发现问题的情况。回视入次数指回视落入某个区域的次数，有研究发现，语境预测性低的词有更多的回视入次数。
二、正常被试对情绪性图片的眼动研究
国内研究者等人比较了正常人群对不同情绪模式图片的眼动结果，发现正性、偏正性、中性、偏负性、负性五种类型的情绪图片，注视点总数、注视点持续时间、最大瞳孔尺寸和平均瞳孔尺寸指标均有显著性差异。另外，发现人们观看正、负性图片比观看中性图片时瞳孔更大、注视点更多。
在面部情绪的眼动特点研究方面，隋雪、任延涛（2007）采用眼动记录技术探讨面部表情识别的即时加工过程，以大学生为被试探讨其对正性、中性和负性三种面部表情识别即时加工过程的基本模式，发现被试对不同性质面部表情识别的即时加工过程存在共性，其眼动轨迹呈“逆V型”，而且不同性质表情对识别的眼动过程影响显著，一般分别需要1.8次、2.4次、3.0次注视完成正性、中性、负性表情识别。他们还利用遮蔽技术探讨面部不同部位信息对面部表情识别的影响程度，通过对不同部位进行遮蔽，眼动模式发生了根本性改变，遮蔽影响面部表情识别的反应时和正确率。判断眼部遮蔽的面部表情，被试的眼睛做上下运动完成识别，虽然眼睛被遮蔽，但识别过程依然寻求眼部信息；而判断鼻子和嘴遮蔽的面部表情时，被试的眼睛做左右运动，没有寻求被遮蔽部位信息，而是寻求左右眼部信息。这说明依赖眼部信息就可以完成识别，面部表情识别对眼部信息依赖程度更大。
三、障碍性被试的眼动研究
（一）阅读障碍儿童
由于眼动和阅读研究的深入，阅读和眼动的重要关系得到确认，并引发研究者们开展阅读障碍的眼动研究。阅读障碍（reading disorder， RD）是一种儿童期较常见的认知行为问题，也是儿童学习障碍中最常见的一种类型，但其认知加工机制仍存在很多争议。研究者比较关注的争议包括：汉语RD儿童是否存在视觉认知加工缺陷？RD儿童阅读文章时异常的眼动模式是阅读困难的结果还是原因？一般认为要解决该争议，一个可行办法是研究两类儿童在简单的非阅读任务中眼动模式是否存在差异。如果两者不存在差异，则可认为阅读时出现的眼动是结果而不是原因，否则不能排除异常眼动是原因的结论。
有研究者记录了汉语阅读障碍儿童对风景图画知觉过程的眼动数据，并分析关于注视和眼跳相应的七项眼动指标，发现RD组儿童的平均眼跳幅度和眼跳距离明显短于正常儿童。这说明汉语阅读障碍儿童的视空间即时加工能力存在眼跳幅度小和眼跳距离短的特点。
在特殊性阅读障碍（specific reading disability， SRD）的研究方面，发现实命名速度障碍是SRD的技能缺陷之一。对汉语SRD的研究也发现，汉语SRD中亦存在快速命名（rapid automatised naming， RAN）障碍。眼动研究发现，SRD儿童在快速命名任务中的眼动指标出现异常：在字母快速命名中，SRD儿童的平均注视时间延长，注视次数和眼跳次数增多；在图片快速命名中，SRD儿童的平均眼跳幅度减小，注视次数和眼跳次数增多。这说明SRD在快速命名任务中不能对视觉图像迅速解码，导致命名时间延长，同时以代偿性的眼动模式如延长注视时间、增加注视次数和眼跳次数来对快速呈现的视觉图像进行解码。
（二）学习困难儿童
一般认为，学习困难（学习不良）是多种异源性失调，表现为听、说、读、写、推理和数学能力的获得和使用存在明显障碍，并伴随着自我调节、社会知觉和社会交往等方面的问题。已有研究发现，学优生、正常生采用的是整体的注视模式，次数少、效率高，从整体上认知，属于句子、篇章加工水平。这种加工方式更好地利用了语境信息。
韩玉昌等人（2005）以科技说明文和记叙文为实验材料，用眼动方法采集65名小学生阅读时的眼动参数，分析学习困难生在文章阅读过程中的眼动特征。结果发现，与正常学生相比，小学学习困难生在文章阅读方面存在注视次数多，每次注视范围小、注视点持续时间长、加工速度慢、眼跳距离小并且回视次数多的特点。
（三）临床精神障碍患者
精神病学研究表明，眼球轨迹运动实验检查是对精神分裂症敏感性较强的辅助诊断工具。眼球轨迹运动检查主要指标为眼球注视点（NEF）、眼球注视总距离（TESL）、眼球注视平均距离（MESL）、反应性探究（RSS）分、差别分析D分。研究发现，不同积蓄的精神分裂症患者其眼球轨迹运动不同，病程越长，异常越明显。反映在患者注视不同“S”图像时，注意力难以集中，识别判断能力不良，不能有效地观看图像的相应部位。其识记、保存、再认、回忆功能障碍，使其在前后比较不同图像时，难以准确表达、寻找和比较图像部位差异。
Sandra（2003）对面孔再认困难病人的人脸识别特征进行研究，发现面孔再认困难病人在识别正常人脸和反转人脸时有不同的眼动取样策略。
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