我們的(de)眼球運動範圍取決于眼睛的(de)解剖結構，即視(shì)網膜© 中錐體(tǐ)細胞的(de)分(fēn)布使得(de)視(shì)覺敏銳度（我們的λ(de)視(shì)力清晰）中央凹區(qū)域視(shì)力最為(w豧✘♦i)清晰。因此，我們需要(yào)能(néng)夠快(kuài)速地(dì)将我們的(de)中心×→凹區(qū)域定位到(dào)空(kōng)間(jiān)中潛在∑$的(de)信息區(qū)域，并在到(dào)達那(nà)裡(lǐ)時(shí)保持我們的(de)眼≤∏₩睛在原地(dì)（保持該區(qū)域中心凹），以便處理(lǐε♥§φ)視(shì)覺輸入。此外(wài)，我們®★¶♥需要(yào)能(néng)夠跟蹤移動的(de)東(dōng)西(xī)，并補償我們自(z×♦•₩ì)己頭部的(de)移動。這(zhè)些(xiē)要(yào)求決定了(l±≈©αe)我們可(kě)以進行(xíng)的(de)眼球運動類型，所有(yǒu)這(zh£₹è)些(xiē)運動都(dōu)由三對(duì)眼外(w∏↕ài)肌控制(zhì)。
以下(xià)部分(fēn)描述了(le)眼球跟蹤研究人(rén)員(yuán)感興趣的(de)γΩ主要(yào)不(bù)同類型的(de)眼¶↓∏球運動。
19世紀80年(nián)代，Javal首次使用(yòng®♠γ♣)法語動詞saccade（意為(wèi)“急促”）中的(de)術(' ®÷shù)語來(lái)描述眼球運動。它指的(de)是(shì)當我們将中央凹區('€÷Ωqū)域重新定位到(dào)一(yī)個(gè)新≠ ×®的(de)空(kōng)間(jiān)位置時(shí)，₹↓我們做(zuò)出的(de)非常快(kuài)速的(de)共轭（雙眼做(zuò)相(xiàng)'×Ω同的(de)事(shì)情）眼球運動。我們通(tōng ÷δ₹)常每秒(miǎo)進行(xíng)3次左右的(de)掃視(shì)。掃視(sh ↔ì)通(tōng)常被描述為(wèi)“彈道(dào)&φ•rdquo;運動，這(zhè)意味著(zhe)一(yī)旦發射σσλ₹，其彈道(dào)就(jiù)無法改變。事(shì)實證明(míng)，這(zh'£♦è)在某種程度上(shàng)是(shì)正确的(de)…&hel∏ λ↔lip;也(yě)許就(jiù)眼球追蹤而言，更重←₽β要(yào)的(de)是(shì)，人(rén)們通(tōng)常認為(wèi)我們在掃視α≠≤α(shì)時(shí)“實際上(shàng♣♠±)是(shì)失明(míng)的(de)”。同樣，這(zhè)也(yě)證明✔™∏(míng)是(shì)正确的(de)，但(→Ωdàn)在計(jì)算(suàn)停留時(shí)間(jiān)等度量時(shí)，通(t'↓©ōng)常忽略掃視(shì)持續時(shí)間(jiān)。許多(duō)眼球追蹤研究人(ré&$≤n)員(yuán)最感興趣的(de)是(shì)知(z↓☆♣®hī)道(dào)他(tā)們在看(kàn)什(shén)♦₹≤₩麽，看(kàn)了(le)多(duō)長(★←cháng)時(shí)間(jiān)，而不(bù)太關心'✘∏眼跳(tiào)本身(shēn)。
不(bù)過，對(duì)于一(yī)些(xiē)研究人(rén)員(yuán)來(l♦₩↑φái)說(shuō)，眼跳(tiào)可(kě)能(néng)是π∑↓₽(shì)一(yī)個(gè)非常豐富的(de)信€♣息來(lái)源，常見(jiàn)的(de)指标♥ •包括潛伏期、幅度、方向和(hé)峰值速度（見(jiàn÷₩φ)下(xià)圖）。振幅和(hé)速度與所謂的(de)“主序列&rdqu←λ☆o;有(yǒu)關——較大(dà)的(dλ♥π♠e)眼跳(tiào)具有(yǒu)較高(gāo)的(de)峰值速度。雖然≠× 在凝視(shì)數(shù)據的(de)“凝視(shì)疊加&γ↓>Ωrdquo;可(kě)視(shì)化(huà)中，掃視≈←☆(shì)通(tōng)常由直線表示，但(dàn)掃視(shì∞≤)軌迹通(tōng)常明(míng)顯彎曲，這(zhè)是(shì)研π©☆ 究人(rén)員(yuán)感興趣的(d ≠₩e)另一(yī)種測量方法。
也(yě)許掃視(shì)最令人(rén)困惑的(de)是(shì)它←♦應該如(rú)何發音(yīn)……兩個(♥↕₩βgè)音(yīn)節的(de)重音(yīn)可(kě)以均勻，或者重音(yīn)可(✔ kě)以出現(xiàn)在第二個(gè)音(yīn)節上(∞≥±shàng)。“ade”音(yī∑↔₹n)節可(kě)以讀(dú)作(zuò)lemonade，也(yě)可∞$(kě)以讀(dú)作(zuò)hard或mad。根據我的(de)經驗↓λ，這(zhè)些(xiē)不(bù)同的(de)發音(yīn)在眼球追蹤研究人(r✘←±én)員(yuán)中似乎分(fēn)布得(de)相(xiàng)當均勻，而✔®且都(dōu)是(shì)完全可(kě)以接受的(de)！
掃視(shì)通(tōng)常在注視(s↕♠hì)之前和(hé)之後進行(xíng)，該術(shù)語用(yòng)于描述視(β♠shì)覺信息處理(lǐ)的(de)相(xiàng)對(duì)穩定期。研究人(rén)員( ∏<yuán)（和(hé)眼睛跟蹤軟件(jiàn)）用(yòn ♣g)來(lái)确定眼睛是(shì)處于注視( ∏shì)狀态還(hái)是(shì)處于掃視(s≤✘hì)狀态的(de)規則和(hé)算(suàn)法可(kě)能('☆ ∞néng)很(hěn)複雜(zá)，将在另一(yī€↔¶)個(gè)博客中討(tǎo)論。固定時(shí)間(jiān)通(tōng)常為(wèiσ&)200-300ms，但(dàn)可(kě)以短(duǎn)得(de)多(duō)，也ε™(yě)可(kě)以長(cháng)得(de)多(duō)，平均固定Ω$₹時(shí)間(jiān)在一(yī)定程度上(shàng)<←↑✔取決于上(shàng)下(xià)文(wén)"$，例如(rú)，閱讀(dú)時(shí)的(de)固定時(shí)間(ji&↑©ān)通(tōng)常比觀看(kàn)場(↕↓♠₽chǎng)景時(shí)的(de)固定時(shí)間(jiān)短(duǎn)。研究人(r'₩én)員(yuán)在分(fēn)析階段通(tōng)常會(♥<§huì)關注注視(shì)，尤其是(shì)當凝視(shì)被用(yònδ∞✘g)作(zuò)“注意力”的(de)代表時(shí)。固定通(t<αōng)常由兩個(gè)關鍵指标描述：它們的(de)位置（定義為(wèi)它們包含的(↔&de)樣本的(de)平均x和(hé)y位置）及其持續時(shí)間(j¶ §iān)。在标準的(de)可(kě)視(λ¶→shì)化(huà)方法中，固定由圓表示，圓的(de)中心位于±×♣ 平均x、y位置，其直徑反映持續時(shí)間(jiān)§§★。将興趣區(qū)域內(nèi)的(de)注視(shì)持續時(shí)間(jiān)✔÷相(xiàng)加，得(de)出“停留時(shí)間(jiān)&rdq✘♠uo;。
令人(rén)困惑的(de)是(shì)，雖然掃視(shì)和(hé)掃視(shì)眼動是(γ✘λ↑shì)同一(yī)回事(shì)，但(dàn)注視( ♠shì)和(hé)注視(shì)眼動卻不(bù)是(shì)（見(jiàn₹φ₩)下(xià)文(wén)）。
将固定點表示為(wèi)具有(yǒu)固定位置的(de)圓圈可φ₽(kě)以給人(rén)留下(xià)這(zhè)樣的≤©γ$(de)印象，即眼睛在固定過程中完全靜(jìng)止。事₩δ≥Ω(shì)實上(shàng)，眼睛從(cóng)≠ ∞↓來(lái)都(dōu)不(bù)是(shì)真正靜(jì™$ ∑ng)止的(de)——在注視(shì)中，可(k≠✔ě)能(néng)會(huì)出現(xiàn)&ldqu↕®∏→o;漂移”（位置的(de)緩慢(màn)變化(huà)）和(hé)微(wēi)痙攣。正π>如(rú)他(tā)們的(de)名字所暗(àn)示的(de₩π >)那(nà)樣，微(wēi)痙攣就(jiù)像正常的(de)掃視(sh©★ì)一(yī)樣，隻是(shì)更小(xiǎo)。一(yī)β✘✘次掃視(shì)必須有(yǒu)多(duō)小(xiǎo)才能(néng)算(suàn)作(zu♠≥¥<ò)一(yī)次微(wēi)掃視(shì)是(shì)一(yī)個(gè)相(xiàn®σΩγg)當有(yǒu)争議(yì)的(de)話(huà)題，但(dàn)小(x≠♦iǎo)于1度的(de)視(shì)角是(shì)一(yī)個(gè)相(xiàng&♥β)當常見(jiàn)的(de)界限。研究人(rén)員(yuán)對≤"(duì)它們感興趣的(de)原因有(yǒu)很∏≤(hěn)多(duō)。它們的(de)頻(pín)率和(hé)λ 方向可(kě)能(néng)為(wèi)注意過程提供有(yǒu)用(yòng)的(de)見(jiàn)解，并且它們是(shì)腦(nǎo•≥)電(diàn)圖/腦(nǎo)磁圖甚至功能(néng)磁共振成像記錄中的(de δ↑)潛在噪聲源。為(wèi)了(le)能(néng)夠檢測到(dào)微(wēi)加速度，您需要(£¶®yào)一(yī)個(gè)像EyeLink 1000 Plus這(zhè)樣的(de)眼動∑÷↔±跟蹤器(qì)，它具有(yǒu)快(kuài)速的(de)采樣率和(φ hé)非常高(gāo)的(de)精度。下(xià)圖放(fà→'≥ng)大(dà)了(le)屏幕中央的(de)一(yī)個(gè)固定α≠點。在更高(gāo)的(de)放(fàng)大(dà)倍數(shù)下(xià)，可(kě)以λ π↔看(kàn)到(dào)一(yī)個(gè)微(wēi)小≥ (xiǎo)的(de)（小(xiǎo)于0.4度 ©）微(wēi)鏡頭——當凝視(shì)X軸時(shí)，随著(zhe)β 時(shí)間(jiān)的(de)推移也(yě)可(kě)以看(kàn)到π≈×♥(dào)。
由于微(wēi)痙攣被認為(wèi)是(shì)“固定內(nèi)的(de)&rdq™ ¥≠uo;，研究人(rén)員(yuán)使用(yòng)↔ ¶了(le)一(yī)系列專門(mén)設計(j↔&®ì)的(de)算(suàn)法（如(rú)Engbert等人(rén)，2015年(nián)開(kāi)發的(de)算(suàn)法）來(lái)檢測微 ≤(wēi)痙攣。
如(rú)果您正在固定一(yī)個(gè)感興趣的(∑Ωde)對(duì)象，并且該對(duì)象開(kāi)始移動，那(nà)麽您可(σ&kě)能(néng)希望繼續觀察該對(duì)象。嘗試用(yòng)一(yī)系列小(xi '•εǎo)的(de)眼跳(tiào)和(hé)注視(shì)來(lái)跟蹤移動的(de)物(wù≥★δ)體(tǐ)會(huì)減少(shǎo)可(kě)供≤→γ處理(lǐ)的(de)視(shì)覺信息量。物(wù)體(tǐ)會(huì)Ω☆♦±反複移出高(gāo)視(shì)力中心凹區(qū)域<ε•↔，需要(yào)我們掃視(shì)到(dào)新的(de)位置，而我們在掃視(shì)過λ✔₹程中基本上(shàng)是(shì)失明(míng)的(de)。相(xiàng)反，我們★©做(zuò)平穩的(de)眼球運動。你(nǐ)可(kě)以把它們想象§α♥→成一(yī)種移動的(de)固定物(wù)。如(rú)果你(nǐ ε)記錄人(rén)們觀看(kàn)動态刺激（如(rú)電(diàn)影(yǐng)）時(shí)"∑，平滑的(de)眼球運動是(shì)很(hěn)常見(jiàn)&₽β 的(de)。它們在分(fēn)析方面可(k∏ ↕ě)能(néng)有(yǒu)點問(wèn)題，因為(wèi)雖然它們是✔★(shì)“固定的(de)”（眼睛仍然固定在移動的(de)物(wù)體(t≥σ≥£ǐ)上(shàng)），但(dàn)像&l×∏≥dquo;正常”固定一(yī₽β↕)樣對(duì)待（或至少(shǎo)可(kě)視(shì)化(huà)）平穩的(de)眼球運動×₩沒有(yǒu)多(duō)大(dà)意義。“正常£↔>”固定通(tōng)常由單個(g✘<è)x，y位置描述，該位置基于它們包含的(de)樣本的(de)平∞® 均x，y坐(zuò)标。繪制(zhì)移動固≥ 定點的(de)平均位置信息量不(bù)大(dà)。相(xiànβ♣g)反，平滑的(de)追蹤眼動最好(hǎo)通>Ω•≤(tōng)過繪制(zhì)随時(shí★₽≤)間(jiān)變化(huà)的(de)凝視(shì)位置（在樣本水(shu•¶ǐ)平上(shàng)）來(lái)可(kě)視(shì)化(huàπ✘)–追蹤顯示為(wèi)對(duì)角線軌©♦迹（見(jiàn)下(xià)文(wén)），比較由注視(shì)和(hé)眼跳(tiào)分€$(fēn)别形成的(de)水(shuǐ)平線和(hé)（接近(<'jìn)）垂直線。平滑追蹤眼球運動的(de)量化(huà)可(kě)能(nén ♣♦g)很(hěn)複雜(zá)，但(dàn)研究人(r£&én)員(yuán)經常報(bào)告“速度增益”（追蹤過程中眼™←↓球速度與目标速度的(de)比率）和(hé)均方根誤差（注視(shì)位置與目标位置之間§>(jiān)的(de)平方差的(de)平均值的(de)平方根）。在下(xià)面右側的(de ÷♠)圖像中，可(kě)以将速度增益視(shì§∞φ )為(wèi)凝視(shì)圖（紅(hóng)色）的(de)斜率與目标圖（黑✔¥(hēi)色）的(de)斜率之比。RMSE可(kě)φ♠ ≠以被認為(wèi)是(shì)這(zhè)兩≥ ≤條線之間(jiān)的(de)平均偏移量。
其他(tā)常見(jiàn)的(de)平滑追蹤指标包括追蹤≥' 持續時(shí)間(jiān)（追蹤而非掃視(shì)或非追蹤≠©注視(shì)所花(huā)費(fèi)的(de) Ω時(shí)間(jiān)）和(hé)追蹤分(fēn)段數(shù)。研究人(r¶₹én)員(yuán)還(hái)可(kě)以對(duì)追逐過程中發生(shε₹↔♣ēng)的(de)掃視(shì)類型感興趣，這(zhè)∞πΩ↔些(xiē)類型可(kě)以分(fēn)為(wèi)≥φφ✘“追趕”、“後退&rd₹φquo;和(hé)“預期”。追趕和(hé)後退掃視(shì)™λ€δ通(tōng)常被認為(wèi)是(shì)糾正性的(de)，而預期掃視(shì)是(shì)侵₩≤₹入性的(de)，在某些(xiē)神經和(hé)神經精神疾病中可(kě)能(néng)會(hπ©☆uì)增加。
如(rú)果你(nǐ)正盯著(zhe)一(yī)個(gè)感興趣的(de)物(wù)體σ€(tǐ)，而你(nǐ)的(de)頭在移動，那(nà)麽VOR系統可(kě)以确♣ε↔保你(nǐ)的(de)眼睛适當地(dì)調整位置。因此，如(rúλ☆)果你(nǐ)直視(shì)前方并向右旋ε♥★轉頭部，你(nǐ)的(de)眼睛将向左旋轉，以确保物(wù)體(tǐ)保持固定（反之亦然）。≥♦★即使是(shì)最小(xiǎo)的(de)頭部運動，也(yě)會¥§(huì)發生(shēng)VOR運動。VOR是(shì)人(rén)類最快(ku★★γ¥ài)的(de)反射之一(yī)，但(dàn₩ )它們是(shì)非自(zì)願的(de)“低(dī)水(shuǐ)平∑©≥→”運動，與大(dà)多(duō)數(shù)眼球跟蹤研究人(ré¥✔φn)員(yuán)無關，尤其是(shì)那(nà)些(xiē)使用(yòng)基于桌面的↔©(de)眼球跟蹤儀的(de)研究人(rén)員(yuán)。
絕大(dà)多(duō)數(shù)眼球運動都→♠↔(dōu)是(shì)共轭的(de)（兩隻眼睛•↔★γ都(dōu)朝著(zhe)同一(yī)方向運動），但(dàn)當我們的(d∞"'±e)眼睛聚焦在一(yī)個(gè)非常近(jìn)的(de)物(wλδù)體(tǐ)上(shàng)時(shí)，我們的(de)眼睛會(huì)聚在一(yī)起（兩隻★∞眼睛都(dōu)向鼻側旋轉）。如(rú)果我們聚焦在遠π©ε®(yuǎn)處的(de)物(wù)體(tǐ)上(shàng)，眼睛就← ♠¶(jiù)會(huì)發散。對(duì)于基于屏幕的(de)眼睛跟蹤，這(zhè)些(xiēδ₽↔)輻合運動通(tōng)常不(bù)是(shì)問(wèn)題，因為(wèi)所有(yǒu)刺激≈都(dōu)顯示在固定距離(lí)的(de)單✔σ個(gè)屏幕上(shàng)。對(duì)于移動/頭戴式眼球跟蹤，參與者可(kě)以自(§∞¶zì)由地(dì)注視(shì)任何距離(lí)<™的(de)物(wù)體(tǐ)，可(kě)以使用(yòng)聚散運動來(lái)估計(jì₹∏)z維的(de)注視(shì)。
眼球震顫是(shì)指快(kuài)速的(d♣φ™e)前後眼球運動。這(zhè)個(gè)詞可(kě)以指一(yī)種疾病，<€≥在這(zhè)種情況下(xià)，來(lái)回運動>™ε可(kě)以采取許多(duō)不(bù)同的(de)形式。通(tōng)常有(yǒu)一(yī)☆≈個(gè)緩慢(màn)和(hé)快(kuài)速的(de)±'→階段。慢(màn)速階段可(kě)以等同于平穩↓↕<'的(de)追蹤，快(kuài)速階段可(kě)以等同于眼跳(tiào)。視(shì)動性¶δ¶眼球震顫（OKN）發生(shēng)于健康個(gè∞Ω®)體(tǐ)，當大(dà)部分(fēn)視(shì)←™₹'野連續朝同一(yī)方向移動時(shí)。你(nǐ)可(kě)以通(tōng)過看(×€kàn)著(zhe)某人(rén)的(de)眼睛很(δ₹hěn)容易地(dì)觀察到(dào)OKN，因為(wèi)他(tā)≤§φ®們注視(shì)著(zhe)一(yī)列行(xíng)駛中的 α(de)火(huǒ)車(chē)窗(chuāng)外(wài)。同樣，一(yī)個♣∏(gè)緩慢(màn)和(hé)快(kuài)速的↑↓ ¶(de)階段總是(shì)存在的(de)——當凝≈γ↔視(shì)位置随著(zhe)時(shí)間(jiān)的(de)推移繪制(zhì)出來(lá∏δ←i)時(shí)，就(jiù)會(huì)形成一(yī)個(£↓±gè)“鋸齒”模式。這(zh×γεè)種眼球運動通(tōng)常是(shì)關注醫(yī)學狀況或動眼神經控制(zhì)基本機(★₩★εjī)制(zhì)的(de)研究人(rén)員(yuán)感興趣的(de)。
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從(cóng)技(jì)術(shù)上(shàng)講，這(zhè)些(xi≠≤ ē)當然不(bù)是(shì)眼球本身(shēn)的(de)運動，但(dàn)它們在眼球跟蹤中很<₽(hěn)重要(yào)，原因有(yǒu)很(h♠βěn)多(duō)。當然，最重要(yào)的(de)是(shì)，₹"如(rú)果眼睛不(bù)可(kě)見(jiàn)，就(jiù)無法跟蹤凝視(shì)。首先，§♣眨眼可(kě)以打斷注視(shì)，在這(zhè)種情況下★÷(xià)，一(yī)個(gè)注視(shì)将作(z∑©φ✘uò)為(wèi)兩個(gè)單獨的(de)注視€™<✔(shì)（在同一(yī)位置）出現(xiàn)在眼球跟蹤數(shù)據中。在許多(duō)情↕™況下(xià)，這(zhè)可(kě)能(néng)∞σ 不(bù)是(shì)問(wèn)題—&<φφ÷mdash;重要(yào)的(de)是(shì)固定的(de)持續時(s$₽hí)間(jiān)和(hé)位置。使事(shì)情複雜(zá)化(huà♣')的(de)是(shì)，眨眼和(hé)掃視(shì)經常結合在一(yī)起，這(z∑" hè)意味著(zhe)眨眼可(kě)以掩蓋實際的(de)掃視('≈shì)。我們的(de)分(fēn)析軟件(ji→<δ$àn)Data Viewer提供了(le)一(yī)系列處理(lǐ)眨眼的(de)選項，包括↑"↓移除或合并眨眼兩側的(de)固定。