Reading requires the orchestration of visual, attentional, language-related, and oculomotor processing constraints. This study replicates previous effects of frequency, predictability, and length of fixated words on fixation durations in natural reading and demonstrates new effects of these variables related to previous and next words. Results are based on fixation durations recorded from 222 persons, each reading 144 sentences. Such evidence for distributed processing of words across fixation durations challenges psycholinguistic immediacy-of-processing and eye-mind assumptions. Most of the time the mind processes several words in parallel at different perceptual and cognitive levels. Eye movements can help to unravel these processes.

In a world with an increasing flow of written information online and offline, the demand for automatic translation, simplification and summarization technology is growing. The tool StilLett uses several lexical and semantic rules to automatically simplify text, shortening the time from original text to simplified text compared to manual simplification. Four of the simplification types were evaluated in this study, using three different eye tracking measures; total dwell time, number of regressions, and average fixation duration. No statistically significant differences were found for any of the simplification types when compared to the corresponding original sentences, indicating that for this population the difficulty of the sentences was roughly the same.

Yes / Evidence has shown that older adults have lower accuracy in Theory-of-Mind (ToM) tasks compared to young adults, but we are still unclear whether the difficulty in decoding mental states in older adults stems from not looking at the critical areas, and more so from the ageing Asian population. Most ToM studies use static images or short vignettes to measure ToM but these stimuli are dissimilar to everyday social interactions. We investigated this question using a dynamic task that measured both accuracy and error types, and examined the links between accuracy and error types to eye gaze fixation at critical areas (e.g. eyes, mouth, body). A total of 82 participants (38 older, 44 young adults) completed the Movie for the Assessment of Social Cognition task on the eye tracker. Results showed that older adults had a lower overall accuracy with more errors in the ipo-ToM (under-mentalising) and no-ToM (lack of mentalisation) conditions compared to young adults. We analysed the eye gaze data using principal components analysis and found that increasing age and looking less at the face were related to lower MASC accuracy in our participants. Our findings suggest that ageing deficits in ToM are linked to a visual attention deficit specific to the perception of socially relevant nonverbal cues. / This study was funded by the Ministry of Higher Education Malaysia (FRGS/1/2016/SS05/SYUC/03/2) awarded to M.H.Y.

Der Ansatz der Arbeit lässt sich auf zwei Gebiete aus der Blickbewegungsforschung zurückführen. Einerseits basieren die Studien auf Experimenten zum remote distractor effect, andererseits auf Untersuchungen beim Lesen bzw. der Wahrnehmung komplexer Szenen. Innerhalb beider Ansätze findet eine Analyse der Auswirkungen unterschiedlichen Reizmaterials (z.B. Texte oder Bilder) auf die Fixationsdauer statt. Aktuelle Erklärungsansätze werden im Bezug zu den gefundenen Ergebnissen dargestellt und kritisch bewertet. Anhand der Ergebnisse einer Voruntersuchung wird vorgeschlagen, die gefundenen Effekte im Rahmen der Orientierungsreaktion (OR) zu betrachten. In einer Serie von vier Untersuchungen wird dargelegt, dass die Dauer von Fixationen auch durch externe Ereignisse moduliert wird. In der ersten Untersuchung wurden die zeitlichen Aspekte des Distraktoreffekts untersucht. Dafür erschienen Distraktoren mit verschiedenen Latenzen nach Fixationsbeginn. Zusätzlich wurde untersucht, welche Auswirkungen unterschiedliche Distraktormodalitäten (visuell und akustisch) zeigen. Die Ergebnisse demonstrierten eine deutliche Verlängerung der jeweils vom Distraktor betroffenen Fixation für alle Latenzen. Für Distraktoren beider Modalitäten zeigte sich eine vergleichbare Verlängerung betroffener Fixationen. Bei der zweiten Untersuchung wurde für visuelle Distraktoren geprüft, inwieweit sich die vorgeschlagene Interpretation im Rahmen der OR bestätigen lässt. Dafür wurde der Effekt hinsichtlich einer Habituation untersucht. Für die Studie wurden Distraktoren mit zwei verschiedenen Latenzen auf umweltbezogenen vs. retinal fixierten Koordinaten präsentiert. Die Ergebnisse zeigten, dass eher Störungen auf gleichen retinalen Positionen eine Abnahme des Effektes zur Folge haben (also habituieren). Für Distraktoren auf konstanten Bildpositionen konnte keine systematische Abnahme des Distraktoreffektes gemessen werden. Für die dritte Untersuchung wurden Augenbewegungen und blickkontingente ereigniskorrelierte Potentiale (EKP?s) parallel aufgezeichnet. Bisher liegen keine Erkenntnisse vor, wie anhand von Parametern der Augenbewegungen Habituation nachweisbar ist, die Abnahme der N1-Komponente der EKP?s hingegen gilt als etablierter Nachweis einer Habituation. Die Ergebnisse zeigten, neben der Verlängerung der Fixationsdauer für visuelle und akustische Distraktoren, eine deutliche Auswirkung auf die N1-Komponente. Bei der Prüfung der Habituation über die betrachteten Bilder zeigte sich eine Verringerung des Effektes in der Fixationsdauer und der N1-Komponente. Auf Schwierigkeiten in Bezug auf den Nachweis einer ausgeprägten Habituation wurde an entsprechender Stelle hingewiesen. Die letzte Studie (N=1) testete, ob sich die Neuinterpretation des Effektes mit neurophysiologischen Erkenntnissen vereinbaren lässt. Bei dem Probanden wurde aufgrund eines Unfalls eine Schädigung des frontalen Augenfeldes (FEF) angenommen. Es wurden Distraktoren links, rechts, ober- und unterhalb des Fixationsorts dargeboten. Beim ersten Versuch, 12 Monate nach dem Unfall, zeigte sich für Distraktoren links des Fixationsortes keinerlei Verlängerung der betroffenen Fixationen. Beim zweiten Versuch, acht Monate später, zeigte sich der Distraktoreffekt auf allen Positionen. Dies lässt sich als Unterstützung der Annahme einer Schädigung der FEF interpretieren, da sich in verschiedenen Studien selbst bei operativer Entfernung der FEF eine deutliche Verringerung der entstandenen Defizite nach einigen Wochen zeigte. Mögliche Alternativen der dargestellten Interpretation wurden an entsprechender Stelle diskutiert. Diese Untersuchungen bestätigen, dass sich ereignisbezogene Verlängerungen der visuellen Fixationsdauer mit dem Rahmenkonzept der OR in Verbindung bringen lassen. Es gilt jedoch zu berücksichtigen, dass eine Reihe weiterer Einflussfaktoren an der Modulation des Effektes beteiligt sind, obwohl es sich offenbar um eine Reaktion subkortikalen Ursprungs handelt.

Der Ansatz der Arbeit lässt sich auf zwei Gebiete aus der Blickbewegungsforschung zurückführen. Einerseits basieren die Studien auf Experimenten zum remote distractor effect, andererseits auf Untersuchungen beim Lesen bzw. der Wahrnehmung komplexer Szenen. Innerhalb beider Ansätze findet eine Analyse der Auswirkungen unterschiedlichen Reizmaterials (z.B. Texte oder Bilder) auf die Fixationsdauer statt. Aktuelle Erklärungsansätze werden im Bezug zu den gefundenen Ergebnissen dargestellt und kritisch bewertet. Anhand der Ergebnisse einer Voruntersuchung wird vorgeschlagen, die gefundenen Effekte im Rahmen der Orientierungsreaktion (OR) zu betrachten. In einer Serie von vier Untersuchungen wird dargelegt, dass die Dauer von Fixationen auch durch externe Ereignisse moduliert wird. In der ersten Untersuchung wurden die zeitlichen Aspekte des Distraktoreffekts untersucht. Dafür erschienen Distraktoren mit verschiedenen Latenzen nach Fixationsbeginn. Zusätzlich wurde untersucht, welche Auswirkungen unterschiedliche Distraktormodalitäten (visuell und akustisch) zeigen. Die Ergebnisse demonstrierten eine deutliche Verlängerung der jeweils vom Distraktor betroffenen Fixation für alle Latenzen. Für Distraktoren beider Modalitäten zeigte sich eine vergleichbare Verlängerung betroffener Fixationen. Bei der zweiten Untersuchung wurde für visuelle Distraktoren geprüft, inwieweit sich die vorgeschlagene Interpretation im Rahmen der OR bestätigen lässt. Dafür wurde der Effekt hinsichtlich einer Habituation untersucht. Für die Studie wurden Distraktoren mit zwei verschiedenen Latenzen auf umweltbezogenen vs. retinal fixierten Koordinaten präsentiert. Die Ergebnisse zeigten, dass eher Störungen auf gleichen retinalen Positionen eine Abnahme des Effektes zur Folge haben (also habituieren). Für Distraktoren auf konstanten Bildpositionen konnte keine systematische Abnahme des Distraktoreffektes gemessen werden. Für die dritte Untersuchung wurden Augenbewegungen und blickkontingente ereigniskorrelierte Potentiale (EKP?s) parallel aufgezeichnet. Bisher liegen keine Erkenntnisse vor, wie anhand von Parametern der Augenbewegungen Habituation nachweisbar ist, die Abnahme der N1-Komponente der EKP?s hingegen gilt als etablierter Nachweis einer Habituation. Die Ergebnisse zeigten, neben der Verlängerung der Fixationsdauer für visuelle und akustische Distraktoren, eine deutliche Auswirkung auf die N1-Komponente. Bei der Prüfung der Habituation über die betrachteten Bilder zeigte sich eine Verringerung des Effektes in der Fixationsdauer und der N1-Komponente. Auf Schwierigkeiten in Bezug auf den Nachweis einer ausgeprägten Habituation wurde an entsprechender Stelle hingewiesen. Die letzte Studie (N=1) testete, ob sich die Neuinterpretation des Effektes mit neurophysiologischen Erkenntnissen vereinbaren lässt. Bei dem Probanden wurde aufgrund eines Unfalls eine Schädigung des frontalen Augenfeldes (FEF) angenommen. Es wurden Distraktoren links, rechts, ober- und unterhalb des Fixationsorts dargeboten. Beim ersten Versuch, 12 Monate nach dem Unfall, zeigte sich für Distraktoren links des Fixationsortes keinerlei Verlängerung der betroffenen Fixationen. Beim zweiten Versuch, acht Monate später, zeigte sich der Distraktoreffekt auf allen Positionen. Dies lässt sich als Unterstützung der Annahme einer Schädigung der FEF interpretieren, da sich in verschiedenen Studien selbst bei operativer Entfernung der FEF eine deutliche Verringerung der entstandenen Defizite nach einigen Wochen zeigte. Mögliche Alternativen der dargestellten Interpretation wurden an entsprechender Stelle diskutiert. Diese Untersuchungen bestätigen, dass sich ereignisbezogene Verlängerungen der visuellen Fixationsdauer mit dem Rahmenkonzept der OR in Verbindung bringen lassen. Es gilt jedoch zu berücksichtigen, dass eine Reihe weiterer Einflussfaktoren an der Modulation des Effektes beteiligt sind, obwohl es sich offenbar um eine Reaktion subkortikalen Ursprungs handelt.

Background. Visual attention in video games is a relatively underdeveloped field, especially so when it comes to colorblind accessibility. According to recent research, there is an increased social demand for options to alleviate problems colorblind individuals experience in video games. Finding simple and effective ways to achieve visual attention, which work well for both colorblind individuals and non-colorblind individuals simultaneously, would therefore be beneficial to the video game industry. Objectives. The objectives of this thesis were to analyze the effectiveness of three already utilized methods for achieving visual attention in video games and how their effectiveness differs when seen from a trichromatic or dichromatic perspective. The selected methods are animation, color, and outline. These are commonly used in video games, not only for the sake of attention but also for design in general. By testing each method individually and combined with color it is possible to analyze their effectiveness and how it differs when seen from different color perspectives. Methods. In order to gather the data required, an eye-tracking experiment with a sample size of 20 participants was conducted. The experiment showed scenes consisting of either a control background or game-inspired background. The scenes contained two objects which had color, animation, outline, animation combined with color, or outline combined with color applied to them. This experiment was performed on campus, so the primary group tested were students. The eye-tracker analyzed the participant's eye movements and together with areas of interest, it provided two different metrics: time to first fixation and total fixation duration. Results. The results of the experiment show that animation was the best-performing method for achieving visual attention in a video game regardless of which colorblind perspective it was seen from, both in terms of time to first fixation and total fixation duration. Out of red, green, blue, and yellow which were the colors tested, yellow was the best-performing color in terms of average time to first fixations and total fixation duration across all colorblind perspectives. However, green was the most consistent color from all perspectives. Conclusions. The eye-tracking method used for gathering the data provided good results. Out of animation, color, and outline, animation was substantially better at achieving visual attention compared to the other two methods. A noticeable difference in attention can also be found depending on what chromatic perspective the scenes were viewed from. This thesis serves as a way to raise awareness about visual attention in video games, and examples of how the results can be utilized are provided. The experiment could be used as inspiration for future work within the field, where a larger sample size and more methods for achieving visual attention could be tested.

Pendant les opérations de vol, les pilotes sont exposés à une variété de conditions émotionnelles, mentales et physiques qui peuvent affecter leurs performances et leur attention. Par conséquent, il est crucial de surveiller leur charge de travail et leurs niveaux d'attention pour maintenir la sécurité et l'efficacité de l'aviation, notamment dans les situations d'urgence. La charge de travail fait référence aux exigences cognitives et physiques imposées aux pilotes lors d'un vol. Des niveaux élevés de charge de travail peuvent entraîner une fatigue mentale, une attention réduite et une surcharge cognitive, ce qui peut entraver leur capacité à effectuer leurs tâches de manière efficace et efficiente. L'attention est un processus cognitif complexe qui limite la capacité de se concentrer et de comprendre tout en même temps. Dans les tâches de traitement de l'information visuelle, la vision humaine est la principale source du mécanisme d'attention visuelle. Le mode de distribution de l'attention d'un pilote a un impact significatif sur la quantité d'informations qu'il acquiert, car la vision est le canal le plus critique pour l'acquisition d'informations. Une mauvaise allocation des ressources attentionnelles peut amener les pilotes à négliger ou à oublier des paramètres spécifiques, ce qui entraîne des risques graves pour la sécurité des aéronefs. Ainsi, cette étude vise à étudier les niveaux d'attention des pilotes lors d'une procédure de décollage simulée, en mettant l'accent particulièrement sur les périodes critiques telles que les pannes de moteur. Pour ce faire, l'étude examine s'il existe une corrélation entre la dilatation de la pupille, mesurée à l'aide de la technologie de suivi oculaire, et les niveaux d'engagement, mesurés à l'aide de l'EEG. Les résultats indiquent que les changements de taille de la pupille sont effectivement corrélés aux changements d'activité de l'EEG, suggérant que la dilatation de la pupille peut être utilisée comme un indicateur fiable de l'engagement et de l'attention. Sur la base de ces résultats, la dilatation de la pupille et l'EEG peuvent être utilisés en combinaison pour examiner de manière globale le comportement des pilotes, car les deux mesures sont des indicateurs valides de l'engagement et de la charge cognitive. De plus, l'utilisation de ces mesures peut aider à identifier les périodes critiques où les niveaux d'attention des pilotes nécessitent une surveillance étroite pour garantir la sécurité et l'efficacité de l'aviation. Cette étude met en évidence l'importance de surveiller la charge de travail et les niveaux d'attention des pilotes et recommande d'utiliser les mesures de dilatation de la pupille et d'EEG pour évaluer la charge cognitive et l'engagement d'un pilote pendant les opérations de vol, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité de l'aviation. / During flight operations, pilots are exposed to a variety of emotional, mental, and physical conditions that can affect their performance and attention. Therefore, it is crucial to monitor their workload and attention levels to maintain aviation safety and efficiency, particularly in emergency situations. Workload refers to the cognitive and physical demands placed on pilots during a flight. High levels of workload can lead to mental fatigue, reduced attention, and cognitive overload, which can hinder their ability to perform their tasks effectively and efficiently. Attention is a complex cognitive process that limits the ability to focus and comprehend everything simultaneously. In visual information processing tasks, human vision is the primary source of the visual attention mechanism. A pilot's attention distribution mode significantly impacts the amount of information they acquire, as vision is the most critical channel for information acquisition. Improper allocation of attention resources can cause pilots to overlook or forget specific parameters, resulting in severe risks to aircraft safety. Thus, this study aims to investigate pilots' attention levels during a simulated takeoff procedure, with a specific focus on critical periods such as engine failures. To achieve this, the study examines whether there is a correlation between pupil dilation, measured using eye-tracking technology, and engagement levels, measured using EEG. The results indicate that changes in pupil size are indeed correlated with changes in EEG activity, suggesting that pupil dilation can be used as a reliable indicator of engagement and attention. Based on these findings, pupil dilation and EEG can be used in combination to comprehensively examine pilot behavior since both measures are valid indicators of engagement and cognitive workload. Furthermore, using these measures can help identify critical periods where pilots' attention levels require close monitoring to ensure aviation safety and efficiency. This study emphasizes the significance of monitoring pilots' workload and attention levels and recommends using pupil dilation and EEG measures to assess a pilot's cognitive workload and engagement during flight operations, ultimately enhancing aviation safety and efficiency.

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Le niveau d'exigence minimum pour tout système 3D (images stéréoscopiques) est de garantir le confort visuel des utilisateurs. Le confort visuel est un des trois axes perceptuels de la qualité d'expérience (QoE) 3D qui peut être directement lié aux paramètres techniques du système 3D. Par conséquent, le but de cette thèse est de caractériser objectivement l'impact de ces paramètres sur la perception humaine afin de contrôler la qualité stéréoscopique. La première partie de la thèse examine l'intérêt de prendre en compte l'attention visuelle des spectateurs dans la conception d'une mesure objective de qualité 3D. Premièrement, l'attention visuelle en 2D et 3D sont comparées en utilisant des stimuli simples. Les conclusions de cette première expérience sont validées en utilisant des scènes complexes avec des disparités croisées et décroisées. De plus, nous explorons l'impact de l'inconfort visuel causé par des disparités excessives sur l'attention visuelle. La seconde partie de la thèse est dédiée à la conception d'un modèle objectif de QoE pour des vidéos 3D, basé sur les seuils perceptuels humains et le niveau d'acceptabilité. De plus nous explorons la possibilité d'utiliser la modèle proposé comme une nouvelle échelle subjective. Pour la validation de ce modèle, des expériences subjectives sont conduites présentant aux sujets des images stéréoscopiques fixes et animées avec différents niveaux d'asymétrie. La performance est évaluée en comparant des prédictions objectives avec des notes subjectives pour différents niveaux d'asymétrie qui pourraient provoquer un inconfort visuel. / The minimum requirement for any 3D (stereoscopic images) system is to guarantee visual comfort of viewers. Visual comfort is one of the three primary perceptual attributes of 3D QoE, which can be linked directly with technical parameters of a 3D system. Therefore, the goal of this thesis is to characterize objectively the impact of these parameters on human perception for stereoscopic quality monitoring. The first part of the thesis investigates whether visual attention of the viewers should be considered when designing an objective 3D quality metrics. First, the visual attention in 2D and 3D is compared using simple test patterns. The conclusions of this first experiment are validated using complex stimuli with crossed and uncrossed disparities. In addition, we explore the impact of visual discomfort caused by excessive disparities on visual attention. The second part of the thesis is dedicated to the design of an objective model of 3D video QoE, which is based on human perceptual thresholds and acceptability level. Additionally we explore the possibility to use the proposed model as a new subjective scale. For the validation of proposed model, subjective experiments with fully controlled still and moving stereoscopic images with different types of view asymmetries are conducted. The performance is evaluated by comparing objective predictions with subjective scores for various levels of view discrepancies which might provoke visual discomfort.