Corso di Interazione Uomo Macchina
AA 2014-2015
Roberto Polillo
Corso di laurea in Informatica
Università di Milano Bicocca
Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione
Conoscere l'utente: visione
La visione
3
cono
bastoncello
Luce
R.Polillo - Marzo 2015
Acuità visiva

Capacità dell’occhio di distinguere due punti vicini
E’ misurata dall’angolo minimo sotto cui devono essere visti
perché l’occhio li percepisca separatamente
Se tale angolo vale 1’, le loro immagini si trovano sulla retina a una
distanza di 5 µm e stimolano due elementi non contigui della stessa,
condizione indispensabile perché siano visti distinti da un occhio normale.
NB: 1° (grado) = 60’ (minuti) = 3600’’ (secondi)
R.Polillo - Marzo 2015
4
Misura dell’acuità visiva
Si misura in valori reciproci dell’angolo visivo minimo alla quale
due punti non appaiono più separati
Esempio:
Se tale l’angolo è di 2’ l’acuità visiva è pari a 1/2, ossia a 5/10
(non è la metà del normale, poiché l’acuità visiva normale è 11/10).
L’acuità visiva dipende dall’età del soggetto (tende a diminuire dopo i 70
anni), dallo stimolo, dalle caratteristiche dell’occhio, dall’integrità dei coni,
ecc.
L’acuità visiva è massima in corrispondenza della fovea centrale, e
diminuisce verso la periferia.
R.Polillo - Marzo 2015
5
400 450 500 550 600 650
Lunghezza d’onda
Rispostarelativadeiconi
100%
80%
60%
40%
20%
Coni
R
Coni
G
Coni
B
azzurro arancione
Spettro visibile380
680 nm= 10-9 m
La visione del colore
R.Polillo - Marzo 2015
6
Daltonismo
 Se alcuni tipi di coni mancano, alcuni colori non
vengono distinti
 Vari tipi di daltonismo, a seconda dei tipi di coni
mancanti
 Quello più comune: incapacità a distinguere i colori
compresi fra 540 e 700 nm (dal verde al rosso)
(8% degli uomini e 0,4% delle donne)
R.Polillo - Marzo 2015
7
Esempio: insensibilità al rosso
R.Polillo - Marzo 2015
8
Il test di Ishihara
Visione normale: 5; Daltonismo per rosso/verde: 2R.Polillo - Marzo 2015
9
Esempio
Un daltonico non può comprendere questa immagine
R.Polillo - Marzo 2015
10
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
Esempio: SmartMoney.com
R.Polillo - Marzo 2015
Esempi
 http://www.bbc.com/sport/football/tables
 http://wearecolorblind.com/example/google-
analytics/
 http://wearecolorblind.com/example/wordfeud/
R.Polillo - Marzo 2015
14
Movimenti oculari
Saccadi
Movimenti oculari molto veloci (possono superare i 400°/sec) e molto
brevi (20~50 msec, durante i quali la visione è soppressa), che hanno
il compito di spostare l’asse visivo durante l’esplorazione di una scena
(fino a 4/5 volte al sec).
Fissazione
Pausa tra due saccadi successive; rappresenta l’intervallo di tempo
durante il quale viene acquisita l’informazione visiva (~60-700 msec)
Scanpath
Tracciato bidimensionale che gli occhi compiono durante
l’esplorazione di una scena, composta da una successione di saccadi
e di fissazioni (durata tipica saccade+fissazione: 230 msec)
R.Polillo - Marzo 2015
15
Movimenti oculari: esempio
Fissazione
(60-700 msec)
Saccade
(20-50 msec)
fissazione
16
R.Polillo - Marzo 2015
Eye tracking
17
R.Polillo - Marzo 2015
Scanpath
R.Polillo - Marzo 2015
18
Eye tracking: video
Nella lettura di pagine web:
 http://it.youtube.com/watch?v=OiYZyPqrqsA
 http://www.youtube.com/watch?v=ilq9qeyVjT0
Lettura di una rivista:
 http://www.youtube.com/watch?v=S_u2hhc6O
ng
19
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
Heat-map di tre pagine web (da J.Nielsen)
Heat map
21
R.Polillo - Marzo 2015
Percorsi visivi
R.Polillo - Marzo 2015
22
1
2 3
4 5
6 7
Yarbus, 1967
R.Polillo - Marzo 2015
23
R.Polillo - Marzo 2015
Percorsi visivi: siete d’accordo con questo layout?
25
R.Polillo - Marzo 2015
26
PowerPoint 2008 e 2011, Mac
R.Polillo - Marzo 2015
27
PowerPoint
2010, Windows
Visione e pensiero
 I dati ricevuti dall’apparato visivo vengono elaborati
dal nostro cervello in modo molto complesso
 Noi “vediamo” la profondità del campo visivo, la
dimensione relativa degli oggetti, riconosciamo uno
stesso oggetto anche quando è parzialmente
nascosto, vediamo in modo diverso a seconda del
contesto…
 … a volte i meccanismi di elaborazione vengono
“ingannati” dall’immagine che percepiamo (“illusioni
ottiche”)
 In sintesi: noi non vediamo “quello che c’è”, ma ciò
che il nostro cervello ci fa vedere
R.Polillo - Marzo 2015
28
Bande di Mach
Anche se ogni banda è
uniforme, vediamo la zona
di sinistra più scura,
perché vicina a una banda
più chiara…
… e la zona di destra più
chiara, perché vicina a una
banda più scura
R.Polillo - Marzo 2015
30
Bande di Mach
R.Polillo - Marzo 2015
31
I riquadri chiari in ombra hanno lo
stesso tono di grigio dei riquadri scuri
alla luce
R.Polillo - Marzo 2015
I riquadri chiari in ombra hanno lo
stesso tono di grigio dei riquadri scuri
alla luce
R.Polillo - Marzo 2015
Esempio: percezione della dimensione e
della distanza
Due oggetti della stessa dimensione a distanze diverse hanno
angoli visuali diversi: le immagini sulla retina hanno dimensioni
diverse…
…tuttavia riconosciamo che hanno la stessa dimensione (“legge
della costanza della dimensione”)

’
R.Polillo - Marzo 2015
34
Gustave Caillebotte R.Polillo - Marzo 2015
Esempio: percezione della dimensione e
della distanza (segue)
Due oggetti di dimensioni diverse a distanze diverse possono
avere lo stesso angolo visuale…
… eppure riconosciamo che hanno dimensioni diverse

R.Polillo - Marzo 2015
36
R.Polillo - Marzo 2015
Ma il contesto può anche ingannarci…
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
Le linee rosse orizzontali sono parrallele o
no?
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
Il contesto visivo, le nostre attese e la nostra
esperienza passata ci permettono di “vedere” le
immagini dubbie in un determinato modo:
Qui vediamo un segmento “dietro”
una figura verticale
Qui vediamo un cubo “dietro”
una superficie bucataR.Polillo - Marzo 2015
Degli studi hanno mostrato
che i bambini non
riconoscono questa
immagine, perchè la loro
memoria non conosce
ancora questa situazione.
Ciò che vedono i bambini
sono 9 delfini.R.Polillo - Marzo 2015
Un altro esempio
Auto oasa
Qui
vediamo
una “o”
Qui
vediamo
una “c”
R.Polillo - Marzo 2015
44
La camera di Ames (1946)
R.Polillo - Marzo 2015
Viewing point
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
In assenza di contesto, alcune figure possono
essere ambigue
R.Polillo - Marzo 2015
48
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
R.Polillo - Marzo 2015
Cosa vedi? Una spirale o dei cerchi?
R.Polillo - Marzo 2015
Fissa il puntino e muovi la testa avanti e indietro .R.Polillo - Marzo 2015
Concentrati sulla croce al centro.
I cerchi rosa diventano verdi… e poi scompaiono..
R.Polillo - Marzo 2015

11. Conoscere l'utente (II)

  • 1.
    Corso di InterazioneUomo Macchina AA 2014-2015 Roberto Polillo Corso di laurea in Informatica Università di Milano Bicocca Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione Conoscere l'utente: visione
  • 2.
  • 3.
    Acuità visiva  Capacità dell’occhiodi distinguere due punti vicini E’ misurata dall’angolo minimo sotto cui devono essere visti perché l’occhio li percepisca separatamente Se tale angolo vale 1’, le loro immagini si trovano sulla retina a una distanza di 5 µm e stimolano due elementi non contigui della stessa, condizione indispensabile perché siano visti distinti da un occhio normale. NB: 1° (grado) = 60’ (minuti) = 3600’’ (secondi) R.Polillo - Marzo 2015 4
  • 4.
    Misura dell’acuità visiva Simisura in valori reciproci dell’angolo visivo minimo alla quale due punti non appaiono più separati Esempio: Se tale l’angolo è di 2’ l’acuità visiva è pari a 1/2, ossia a 5/10 (non è la metà del normale, poiché l’acuità visiva normale è 11/10). L’acuità visiva dipende dall’età del soggetto (tende a diminuire dopo i 70 anni), dallo stimolo, dalle caratteristiche dell’occhio, dall’integrità dei coni, ecc. L’acuità visiva è massima in corrispondenza della fovea centrale, e diminuisce verso la periferia. R.Polillo - Marzo 2015 5
  • 5.
    400 450 500550 600 650 Lunghezza d’onda Rispostarelativadeiconi 100% 80% 60% 40% 20% Coni R Coni G Coni B azzurro arancione Spettro visibile380 680 nm= 10-9 m La visione del colore R.Polillo - Marzo 2015 6
  • 6.
    Daltonismo  Se alcunitipi di coni mancano, alcuni colori non vengono distinti  Vari tipi di daltonismo, a seconda dei tipi di coni mancanti  Quello più comune: incapacità a distinguere i colori compresi fra 540 e 700 nm (dal verde al rosso) (8% degli uomini e 0,4% delle donne) R.Polillo - Marzo 2015 7
  • 7.
    Esempio: insensibilità alrosso R.Polillo - Marzo 2015 8
  • 8.
    Il test diIshihara Visione normale: 5; Daltonismo per rosso/verde: 2R.Polillo - Marzo 2015 9
  • 9.
    Esempio Un daltonico nonpuò comprendere questa immagine R.Polillo - Marzo 2015 10
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
    Movimenti oculari Saccadi Movimenti ocularimolto veloci (possono superare i 400°/sec) e molto brevi (20~50 msec, durante i quali la visione è soppressa), che hanno il compito di spostare l’asse visivo durante l’esplorazione di una scena (fino a 4/5 volte al sec). Fissazione Pausa tra due saccadi successive; rappresenta l’intervallo di tempo durante il quale viene acquisita l’informazione visiva (~60-700 msec) Scanpath Tracciato bidimensionale che gli occhi compiono durante l’esplorazione di una scena, composta da una successione di saccadi e di fissazioni (durata tipica saccade+fissazione: 230 msec) R.Polillo - Marzo 2015 15
  • 15.
    Movimenti oculari: esempio Fissazione (60-700msec) Saccade (20-50 msec) fissazione 16 R.Polillo - Marzo 2015
  • 16.
  • 17.
  • 18.
    Eye tracking: video Nellalettura di pagine web:  http://it.youtube.com/watch?v=OiYZyPqrqsA  http://www.youtube.com/watch?v=ilq9qeyVjT0 Lettura di una rivista:  http://www.youtube.com/watch?v=S_u2hhc6O ng 19 R.Polillo - Marzo 2015
  • 19.
  • 20.
    Heat-map di trepagine web (da J.Nielsen) Heat map 21 R.Polillo - Marzo 2015
  • 21.
  • 22.
    1 2 3 4 5 67 Yarbus, 1967 R.Polillo - Marzo 2015 23
  • 23.
    R.Polillo - Marzo2015 Percorsi visivi: siete d’accordo con questo layout? 25
  • 24.
    R.Polillo - Marzo2015 26 PowerPoint 2008 e 2011, Mac
  • 25.
    R.Polillo - Marzo2015 27 PowerPoint 2010, Windows
  • 26.
    Visione e pensiero I dati ricevuti dall’apparato visivo vengono elaborati dal nostro cervello in modo molto complesso  Noi “vediamo” la profondità del campo visivo, la dimensione relativa degli oggetti, riconosciamo uno stesso oggetto anche quando è parzialmente nascosto, vediamo in modo diverso a seconda del contesto…  … a volte i meccanismi di elaborazione vengono “ingannati” dall’immagine che percepiamo (“illusioni ottiche”)  In sintesi: noi non vediamo “quello che c’è”, ma ciò che il nostro cervello ci fa vedere R.Polillo - Marzo 2015 28
  • 27.
    Bande di Mach Anchese ogni banda è uniforme, vediamo la zona di sinistra più scura, perché vicina a una banda più chiara… … e la zona di destra più chiara, perché vicina a una banda più scura R.Polillo - Marzo 2015 30
  • 28.
    Bande di Mach R.Polillo- Marzo 2015 31
  • 29.
    I riquadri chiariin ombra hanno lo stesso tono di grigio dei riquadri scuri alla luce R.Polillo - Marzo 2015
  • 30.
    I riquadri chiariin ombra hanno lo stesso tono di grigio dei riquadri scuri alla luce R.Polillo - Marzo 2015
  • 31.
    Esempio: percezione delladimensione e della distanza Due oggetti della stessa dimensione a distanze diverse hanno angoli visuali diversi: le immagini sulla retina hanno dimensioni diverse… …tuttavia riconosciamo che hanno la stessa dimensione (“legge della costanza della dimensione”)  ’ R.Polillo - Marzo 2015 34
  • 32.
  • 33.
    Esempio: percezione delladimensione e della distanza (segue) Due oggetti di dimensioni diverse a distanze diverse possono avere lo stesso angolo visuale… … eppure riconosciamo che hanno dimensioni diverse  R.Polillo - Marzo 2015 36
  • 34.
  • 35.
    Ma il contestopuò anche ingannarci… R.Polillo - Marzo 2015
  • 36.
  • 37.
    Le linee rosseorizzontali sono parrallele o no? R.Polillo - Marzo 2015
  • 38.
  • 39.
    Il contesto visivo,le nostre attese e la nostra esperienza passata ci permettono di “vedere” le immagini dubbie in un determinato modo: Qui vediamo un segmento “dietro” una figura verticale Qui vediamo un cubo “dietro” una superficie bucataR.Polillo - Marzo 2015
  • 40.
    Degli studi hannomostrato che i bambini non riconoscono questa immagine, perchè la loro memoria non conosce ancora questa situazione. Ciò che vedono i bambini sono 9 delfini.R.Polillo - Marzo 2015
  • 41.
    Un altro esempio Autooasa Qui vediamo una “o” Qui vediamo una “c” R.Polillo - Marzo 2015 44
  • 42.
    La camera diAmes (1946) R.Polillo - Marzo 2015
  • 43.
  • 44.
  • 45.
    In assenza dicontesto, alcune figure possono essere ambigue R.Polillo - Marzo 2015 48
  • 46.
  • 47.
  • 48.
  • 49.
  • 50.
    Cosa vedi? Unaspirale o dei cerchi? R.Polillo - Marzo 2015
  • 51.
    Fissa il puntinoe muovi la testa avanti e indietro .R.Polillo - Marzo 2015
  • 52.
    Concentrati sulla croceal centro. I cerchi rosa diventano verdi… e poi scompaiono.. R.Polillo - Marzo 2015