간략히 말해, 시선추적(아이트래킹, eye tracking)은 인간의 시각 행동에 대해 심도있는 이해를 가능케 하기 위해 눈 움직임(eye movements)을 측정하는 생리학적 시스템입니다. 이것은 시선추적기(아이트래커, eye tracker)를 사용하여 눈이 ‘보는 순서와 위치’를 측정하여 사람들의 관심(attention)을 끄는 영역을 기록하는 것을 의미합니다. 시선추적 시장에서는 다양한 유형의 시선추적기가 있지만, 적외선 비디오 방식이 가장 일반적으로 사용되고 있습니다. 이 장치는 인체의 눈을 적외선 원리에 따라 이미지로 촬영한 후 소프트웨어 분석을 통해 시각 행동에 대한 보다 깊이있는 정보를 얻게 됩니다.

Step 1. 시선추적기는 참가자의 얼굴, 특히 눈과 동공을 비추기 위해 근적외선 또는 적외선 빛을 발산합니다.

Step 2. 적외선 카메라가 참가자의 이미지를 촬영합니다.

Step 3. 이미지에서 참가자, 눈, 동공 및 적외선 빛이 눈의 각막에 반사되는 빛 반사(Corneal Reflection)를 감지하는 알고리즘이 수행됩니다. 이 정보에서 눈의 위치와 시선 방향이 계산됩니다.

Step 4. 참가자가 어디를 바라보는지 알기 위해 상기의 얻은 정보로부터 추가적인 처리와 계산 과정을 수행합니다.

시선추적 기술은 1976년 Just와 Carpenter가 개발한 눈/마음 가설에 기초합니다. 이 가설은 두 가지 주요 구성 요소에 따라 이루어집니다.

1. 시선 고정(Fixation)의 위치는 관심 영역(Area of Interests)의 지표입니다.

2. 시선 고정의 지속 시간 및 눈의 움직임 패턴은 자극 처리의 용이성 또는 어려움에 따라 결정됩니다.

우리의 눈은 평균적으로 초당 3회 정도 움직이며¹, 우리의 선호도, 의사결정 및 행동에 대한 강력한 지표입니다. 우리는 관심 있는 자극을 향해 눈을 움직이며, 강한 감정적 반응을 보일 때 동공이 확장됩니다. 눈 움직임(eye movements)에는 여러 가지 유형이 있지만, 시선추적 기술에서 광범위하게 분석되는 두 가지 중요한 유형은 시선 고정(fixations) 및 도약(saccades)입니다.

시선 고정(fixations)은 우리의 눈이 거의 가만히 있고 특정 자극에 초점을 맞추는 경우로, 대략 250ms² 동안 지속됩니다. 그 동안 망막은 관심 대상의 정지된 물체에 안정화됩니다. 반면 도약(saccades)은 두 개의 시선 고정 사이에 발생하는 ‘빠른 눈의 움직임’을 의미합니다. 이것은 한 지점에서 다른 지점으로 시선이 이동하는 것으로 설명할 수 있습니다. 도약은 일반적으로 100ms³ 미만의 시간이 걸리므로 이러한 눈의 움직임 동안 새로운 정보를 얻을 수 없습니다.

시선추적 기술에서 정확도(accuracy)는 측정 기준 위치와 사람이 실제로 보고 있는 위치 사이의 차이를 의미하며 정밀도(precision)는 시선 위치 측정이 얼마나 신뢰할 수 있는지를 나타냅니다.

높은 신뢰성과 좋은 품질의 시선추적 데이터를 수집하고, 정확도 오류를 방지하기 위한 첫번째 절차는 ‘캘리브레이션(calibration)’ 입니다. 정확도 오류는 눈의 개인 차이 때문에 발생하는데 인간의 시력 중앙에 위치한 초점 지점인 중심와(foveal) 위치가 사람마다 다르기 때문입니다. 이러한 이유로 캘리브레이션 과정은 각 참가자마다 개별적으로 수행되어야 하며 참가자는 화면을 따라 이동하는 캘리브레이션 지점(calibration points)을 응시하여 실제 응시점을 측정하는 방식으로 진행됩니다.

시선추적 기술은 사람들이 어디를 보는지 분석하는 매우 신뢰성이 높은 방법으로 자리 잡았습니다. 특히 심리언어학이나 인지심리학과 같은 학문 분야에서 수십 년간 사용되고 있으며 최근 들어서는 시장 조사, 광고 및 브랜딩, 사용성, 그리고 가상/증강 현실 분야에서도 활발하게 적용함으로써 인간 행동에 대한 보다 나은 인사이트를 얻기 위해 이용되고 있습니다.

1. Rucci, M., & Poletti, M. (2015). Control and Functions of Fixational Eye Movements. Annu Rev Vis Sci, 1, 499-518.

2. Galley, N., Betz, D., & Biniossek, C. (2015). Fixation durations – Why are they so highly variable? In T. Heinen (Hrsg.), Advances in visual perception research (pp.83-106). New York, NY: Nova Science.

3. Leigh, R.J., & Zee, D.S. (2015). The neurology of eye movements. 5th ed. New York: Oxford University Press.