Een korte geschiedenis van oogbesturing

Al in de 19e eeuw werden studies gedaan naar oogbewegingen door middel van directie observaties. Sinds die tijd is er heel wat veranderd.

In 1879 deed Louis Émile Javal in Parijs een belangrijke ontdekking: Als wij lezen gaan onze ogen niet in een vloeiende beweging langs de tekst, zoals dat eerder werd aangenomen, maar in opeenvolgende snelle bewegingen afgewisseld door korte stops (fixaties). Deze ontdekking riep belangrijke vragen op over de manier waarop wij lezen: Op welke woorden blijven onze ogen gefixeerd? Voor hoe lang? Wanneer gaan onze ogen terug naar woorden die we al bekeken hebben?

Deze vragen werden verder onderzocht in de 20e eeuw. In 1908 bouwde Edmund Huey de eerste “eye tracker” om oogbewegingen te kunnen volgen. Hiervoor gebruikte hij een soort contactlens met een opening voor de pupil. De lens was verbonden met een aluminium aanwijzer, die mee bewoog met de bewegingen van het oog. Huey bestudeerde hiermee wanneer en hoe vaak onze ogen teruggaan naar woorden die we al gezien hebben en hij toonde aan dat onze ogen op sommige woorden in een zin niet gefixeerd blijven.

De eye tracker van Huey
De eye tracker van Huey


De eerste eye trackers die oogbewegingen konden volgen van buitenaf, werden gebouwd door Guy Thomas Buswell in Chicago. Hij gebruikte hierbij lichtstralen die hij liet reflecteren op het oog en vervolgens opnam op film. Op deze manier bestudeerde hij de manier waarop wij lezen en afbeeldingen bekijken.

In de jaren 50 deed Albert L. Yarbus belangrijk onderzoek naar eye tracking. In 1967 schreef hij een boek hierover waaruit nog vaak wordt geciteerd.  Hij toonde aan dat de opdracht die je iemand geeft, van grote invloed is op diens oogbewegingen. Ook schreef hij over de relatie tussen het fixeren van de ogen en de persoonlijke interesse van de “kijker”.

De eye tracker van Yarbus
De eye tracker van Yarbus, uit de jaren 60
Studie van Yarbus
Naar deze studie van Yarbus uit 1967 wordt vaak verwezen als bewijs dat oogbewegingen beïnvloed worden door de opdracht


In de jaren 70 werd het onderzoek naar eye tracking in hoog tempo verder uitgebreid, met name met betrekking tot lezen. In de jaren 80 werd eye tracking zelf steeds vaker gebruikt als methode voor onderzoek. Zo kon men door het volgen van de ogen bijvoorbeeld antwoord krijgen op vragen over de interactie tussen mens en computer. Er werd bijvoorbeeld onderzocht hoe computergebruikers zoeken naar commando’s in de menu’s, wat leidde tot veranderingen in de computerinterfaces. Ook werd de techniek gebruikt in de reclame, om bijvoorbeeld te onderzoeken waar mensen hun aandacht op richten op een website, zodat adverteerders weten waar ze hun advertenties het beste kunnen plaatsen.

Tot aan de jaren 90 was het nog niet mogelijk om een computer direct te besturen met oogbediening. Men kon door eye tracking alleen data verzamelen en deze achteraf analyseren om te bepalen waar een proefpersoon naar gekeken had. Computers waren in die tijd nog niet snel genoeg om de data “real-time” te analyseren.

In de jaren 90 werd voor het eerst een oogbesturingssysteem ingezet voor mensen met ernstige beperkingen: de Eyegaze. Dit was ook het eerste oogbesturingssysteem dat rdgKompagne leverde, in 1999. De eerste oogbesturingssystemen waren niet eenvoudig te bedienen en gevoelig voor elke beweging anders dan die van de ogen. De eerste Nederlandse Eyegaze gebruiker kreeg dan ook 24 uur per dag begeleiding om zo nodig het systeem weer goed voor hem te positioneren.

In 2001 werd Tobii opgericht. Zij lanceerden in 2002 de eye tracker ET 17. Behalve dat het met dit systeem mogelijk was om real-time data te verzamelen, bood het de mogelijkheid vrij te bewegen voor het apparaat, zonder dat dit de onderzoeksresultaten beïnvloedde. Dit werd een geliefd systeem onder onderzoekers die inzicht wilden krijgen in menselijk gedrag.

In 2004 werd oogbesturing van Tobii voor het eerst direct ingezet als hulpmiddel voor mensen met een handicap met de lancering van de MyTobii D10. In 2005 werd de eerste alles-in-een-computer met ingebouwde oogbesturingscamera gelanceerd: MyTobii P10, algemeen bekend als de MyTobii.

Een van de eerste Eyegaze systemen
Een van de eerste Eyegaze systemen

De MyTobii D10: beeldscherm met ingebouwde oogbesturingsmodule

MyTobii D10

De MyTobii P10: de eerste alles-in-een oogbesturingscomputer


Dankzij de bewegingsvrijheid die de Tobii-systemen toestonden, werd de doelgroep voor oogbesturing sterk uitgebreid. Niet meer alleen mensen die volledig verlamd waren, maar ook mensen met bijvoorbeeld Cerebrale Parese konden vanaf dat moment met oogbesturing geholpen worden.

Door de jaren heen is niet alleen de techniek sterk verbeterd, maar zijn ook de mogelijkheden verder uitgebreid. Konden de eerste systemen nog alleen gebruikt worden om te typen of voorgeprogrammeerde toetsen op het scherm te selecteren, tegenwoordig kan men met zeer grote precisie de gehele computer besturen. Speciale spelsoftware maakt oogbesturing bovendien toegankelijk voor mensen met een laag ontwikkelingsniveau, waardoor nu een geheel nieuwe groep de mogelijkheid krijgt om te leren communiceren.

 

Bronnen:
https://en.wikipedia. org/wiki/Eye_tracking
http://www.tobii.com/en/about-tobii/history