올바른 시선 추적 샘플링 속도 선택하기

샘플링 속도(samplng rate)는 1초 동안 시선을 몇 번 측정하는지를 나타내며, 헤르츠(Hz) 단위로 표시됩니다. 샘플링 레이트가 높을수록 눈의 미세한 움직임까지 포착할 수 있어, 빠른 안구 운동이나 미세한 동공 반응 등을 연구하는 데 중요합니다.

시선 추적 기술의 기본 원리

시선 추적 장치(eye tracker)를 선택할 때 가장 먼저 이해해야 할 것은 측정 단위와 샘플링 속도입니다. 시선점(gaze points)은 시선 추적의 표준 측정 단위이며, ‘1 시선점’은 ‘원시(raw) 시선 추적 샘플 1개’와 같습니다. 반면, 샘플링 속도(sampling rate)는 시선 추적 장치가 초당 눈의 위치를 기록하는 빈도로, 헤르츠(Hz) 단위로 측정됩니다. 현재 시장에는 30Hz부터 2000Hz까지 다양한 샘플링 속도의 장치가 있습니다. 예를 들어, 30Hz 장치는 33ms마다, 60Hz 장치는 16ms마다, 120Hz 장치는 8ms마다, 그리고 250Hz 장치는 4ms마다 하나의 데이터 포인트를 캡처합니다. 일부 사람들은 더 높은 시간 해상도 때문에 샘플링 주파수가 높은 장치만이 신뢰할 수 있다고 생각할 수 있지만, 몇 가지 중요한 요인이 간과되기도 합니다. 이번 포스트는 눈 움직임과 샘플링 주파수 사이의 관계를 설명함으로써 독자 여러분이 적합한 시선 추적 장치를 더 쉽게 선택할 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다.

눈 움직임과 샘플링 속도의 관계

다양한 종류의 눈 움직임은 지속 시간이 다르기 때문에, 샘플링 주파수는 어떤 종류의 눈 움직임을 얼마나 정확하게 측정할 수 있는지를 결정합니다. 단속운동(saccades)은 이동 거리에 따라 약 10~40ms 동안 지속되는 빠른 눈 움직임입니다. 이러한 눈 움직임을 감지하려면 더 높은 샘플링 속도가 필요합니다. 부드러운 추적(smooth pursuit)도 마찬가지입니다. 부드러운 추적은 눈이 움직이는 목표물에 고정된 채로 시선을 이동시키는 또 다른 방법입니다. 이러한 눈 움직임 역시 빠르지만(90~150ms), 움직이는 목표물의 각속도에 제한을 받습니다. 반면에, 응시점(fixations)은 더 길어서(약 100~800ms) 특정 위치에 시선을 더 오래 유지할 수 있습니다. 더 높은 샘플링 속도가 응시점 위치 식별의 정확도를 높여주지는 않지만(시각 시스템이 보고 있는 것에 대한 상세 정보를 받아들이기 위해 특정 영역에 시선을 지속적으로 유지하는 것), 더 높은 샘플링 속도를 사용하면 응시점의 시작과 끝을 더 정확하게 파악할 수 있습니다.

어떤 장치가 필요한지 결정하는 방법

샘플링 속도가 높은 시선 추적 장치는 더 나은 시간 해상도를 제공하지만, 가격이 더 비싸며 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위한 필수 조건은 아닙니다. 데이터의 신뢰성은 연구 질문, 연구의 엄격성, 그리고 분석하는 눈 움직임의 종류에 따라 달라집니다. 예를 들어, UX 분야의 간단한 연구에서 응시점 지표로 주의(attention) 수준을 분석하고 주요 관심사가 응시점 위치인 경우, 당사의 Lite 60Hz 또는 120Hz만으로도 신뢰할 수 있는 통찰력을 얻기에 충분합니다. 이들 시선 추적기는 동공의 반응 속도가 더 느리기 때문에 동공 크기 연구에도 적합합니다. 더 짧은 눈 움직임과 그 특성(예: 시작과 끝)을 분석하는 데 중점을 둔 학술 분야의 더 복잡한 연구에는 더 높은 샘플링 주파수를 가진 시선 추적 장치(당사의 LogicOne 250Hz)가 필요합니다. 하지만 일반적으로 해당 연구 분야의 다른 연구자들이 사용하는 것과 동일한 샘플링 주파수를 사용하는 것이 좋습니다.

어떤 샘플링 속도가 여러분에게 가장 적합한지 결정하는 데 더 많은 도움이 필요하신가요? 문의하기를 통해 문의 남겨주시면 전문 담당자가 기꺼이 도움 드리겠습니다.

1  Andersson, R., Nyström, M., & Holmqvist, K. (2010). Sampling frequency and eye-tracking measures: how speed affects durations, latencies, and more. Journal of Eye Movement Research, 3 (3), 6-12.

2  Rayner, K. (1998). Eye Movements in Reading and Information Processing: 20 Years of Research. Psychological Bulletin, 124(3), 372-422.