案例研究:眼动追踪在理解高级人脸身份处理中的作用

识别面孔的能力因人而异,从患有面容失认症的人到表现出非凡识别技能的“超级识别者”,他们都在努力应对熟悉的面孔。理解支撑这些差异的认知和感知过程至关重要,特别是在法医和安全等领域。在他们最近的研究论文“支持卓越面部身份处理能力的信息采样差异,”Dunn、Miellet和White(2024)研究了与典型观众相比,超级识别者和法医面部检查员的眼球运动模式
他们旨在确定卓越的人脸识别是否主要是由于整体处理(将人脸作为一个整体进行处理),或者基于特征的处理策略,特别是在信息的初始编码过程中,是否发挥了更关键的作用。
凝视实验
研究人员采用了一种新颖的面部匹配任务,该任务使用了一个与视线相关的“聚光灯”光圈。这种创新的方法限制了参与者注视点周围的实时视觉面部信息。这使得作者能够分离和研究不同的群体——超级识别者、法医面部检查员(训练有素的面部比较专业人员)和学生对照组——是如何从面部采样信息的。
眼动追踪技术是这项研究的绝对核心,SR Research EyeLink Portable Duo用于记录凝视数据,并提供实时凝视信息。作为该方法的基石,“聚光灯”光圈完全依赖于实时眼动追踪。参与者的眼球运动决定了所揭示的视觉信息,使研究人员能够分离特征处理,并了解个体如何在受控条件下提取信息。
积极探索人脸特征对于人脸识别非常重要
该研究得出了几个重要发现:
- 专家中的等效特征处理:超级识别器和法医在聚光灯光圈和自然观察条件下都证明了等效的人脸匹配精度。这表明,这两组人同样擅长利用特征信息进行面部身份处理,即使被迫依赖它。
- 增强信息采样:超级识别者和法医在人脸上采样的信息都比对照组多。基尼系数分析进一步支持了这种增强的视觉探索,表明这些专家组的注意力更加分散。
- 编码阶段重要性:关键的是,在编码阶段采样的信息比在识别阶段更能预测准确性。这表明,特征信息的初始编码是高级人脸身份处理的一个独特而基本的方面。
- 初始定位的差异:虽然超级识别者和考官通常表现出相似的探索模式,但结果中出现了细微的差异。与超级识别者和对照组相比,检查者在前三次注视中对眼睛的关注明显减少,这可能是由于他们的专业训练。相反,超级识别器在采用更具探索性的过程之前,在最初的注视过程中表现得更像控制。
- 整体处理的有限作用:这些发现提供了强有力的证据,表明超级识别者和典型观众在面部身份处理方面的差异源于面部身份的感知编码,而面部的整体感知编码在优越的面部身份处理能力中起着有限的作用。
Dunn、Miellet和White(2024)的研究显著推进了我们对高级面部身份处理的理解。通过展示主动探索和基于特征的编码的关键作用,即使在限制整体感知的条件下,该研究也挑战了传统的面部专业知识观。这项调查的成功从根本上得益于眼动追踪技术的复杂应用,该技术提供了必要的工具,可以仔细观察、测量和分析具有特殊面部识别能力的人所采用的复杂视觉策略。这突显了眼动追踪作为未来视觉感知和认知专业知识研究不可或缺的工具。
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