Les métriques d'eye tracking pour débutants : les 4 fondamentaux à connaître

Les métriques d’eye tracking pour débutants : les 4 fondamentaux à connaître.

L’eye tracking, ou suivi oculaire, est une technologie qui permet d’analyser avec précision les mouvements des yeux afin de comprendre où une personne regarde, pendant combien de temps et dans quel ordre. En capturant ces données, elle offre un accès direct aux mécanismes de l’attention visuelle, souvent inconscients et permet d’investiguer la manière dont un individue appréhende l’environnement dans un contexte d’ajustement de la motricité.

Utilisée dans des domaines variés tels que l’ergonomie, le marketing, la santé ou encore l’aéronautique, cette technologie aide à identifier ce qui attire l’attention, ce qui est ignoré et comment l’information est réellement traitée. Elle constitue ainsi un outil puissant pour améliorer les interfaces, optimiser les expériences utilisateurs et renforcer la prise de décision dans des environnements complexes.

Sur les dernières années, un nombre croisant d’étude étudiant la stratégie, la technique, l’apprentissage moteur, la prise de décision ainsi que le niveau d’expertise sont apparues dans le domaine de la performance [1-5]. L’évolution des systèmes ainsi que leur portabilité permettent aujourd’hui l’utilisation pendant la pratique dans des sports tels que le football, le basketball, le tennis, la course à pied, ski, cyclisme etc…

À la croisée de la science cognitive et de l’innovation technologique, l’eye tracking transforme la manière dont on analyse les comportements humains, en apportant des données objectives là où l’observation seule montre ses limites.

L’eye tracking (suivi oculaire) apporte des éclairages précis sur ces problématiques. Cette technologie révèle où les individus regardent réellement, quelles informations ils traitent et comment ils interagissent visuellement avec un contenu. À partir de ces données, il devient possible d’optimiser les processus d’apprentissage, ou de comprendre sur quelles informations visuelles sont basées des interactions.

Dans cette première introduction à cette technologie, nous expliquons étape par étape comment analyser le comportement visuel. Ce premier volet présente quatre métriques fondamentales de l’eye tracking ; les fixations, les saccades, les poursuites lisses et les scanpaths et décrypter comment ces paramètres permettent de mieux comprendre la manière dont les utilisateurs et les professionnels perçoivent les informations visuelles.

Fixations – Là où vos yeux captent réellement l’information.

Les humains déplacent leurs yeux car la rétine ; la couche sensible à la lumière située à l’arrière de l’œil, contient une petite zone à haute résolution appelée la fovéa. Lorsque nous remarquons quelque chose dans notre vision périphérique, nous déplaçons généralement notre regard afin que l’image de cet objet se projette sur cette zone plus nette. Ce processus est appelé « fixation ». Les fixations correspondent à des périodes pendant lesquelles la rétine est stabilisée sur un objet immobile d’intérêt, et durent habituellement entre 200 et 300 millisecondes. Cette période est paramétrable dans l’interface (VPS line produit) afin de coller à vos besoins ou à l’expertise des utilisateurs.

L’eye tracking mesure la durée, la fréquence et l’emplacement des fixations, révélant précisément où l’attention des individus est dirigée. En pratique, cela permet de :

• améliorer le contrôle qualité dans la production ou la fabrication (industrie)

• Tester ce qui attire l’œil dans un environnement (marketing, sport, ergonomie)

• former les pilotes a mieux priorisé les instruments de pilotage ou les trajectoires (ergonomie, sport)

• optimiser les stratégies visuelles dans les procédures gestuelles (chirurgie, sport, éducation…)

L'une des découvertes les plus robustes dans la recherche sur l'eye tracking en sports concerne le concept du « quiet eye » [6]. Le quiet eye est défini comme la dernière fixation ou la dernière période de suivi stationnaire sur une région ou un objet spécifique du champ visuel avant l'exécution d'une action motrice [7]. Les recherches montrent que les athlètes experts maintiennent des durées de QE plus longues comparées aux novices, ce qui prédit de manière significative les performances dans les tâches d'aiming [6].

À noter : des longues fixations ne signifient pas toujours un intérêt, elles peuvent aussi indiquer une confusion ou une surcharge d’informations. Le contexte est essentiel.

Saccades – Les sauts rapides entre les fixations

Les saccades sont des mouvements oculaires rapides entre deux fixations, durant généralement entre 30 et 80 millisecondes. Pendant ces mouvements, les images défilent sur la rétine, mais nous n’en avons pas conscience.

L’eye tracking analyse les saccades en mesurant leur amplitude, leur vitesse et leur direction, ce qui permet de comprendre comment une personne recherche, parcourt et traite les informations visuelles.

En pratique, ces schémas révèlent beaucoup sur la performance et le comportement. Dans une tâche donnée, des saccades irrégulières peuvent indiquer du stress, de la fatigue ou un manque d’expérience (par exemple chez un conducteur), tandis que des saccades courtes et ciblées reflètent souvent un haut niveau de compétence (comme lors de l’analyse d’une radiographie). Dans le sport, les athlètes d’élite présentent des saccades efficaces et précises, contrairement aux débutants.

À retenir : des saccades moins nombreuses, mais bien ciblées traduisent généralement une plus grande expertise. Combinées aux fixations, elles offrent une vision complète du traitement de l’information visuelle.

Poursuites lisses – Suivre des objets en mouvement

Les poursuites lisses sont des mouvements oculaires continus qui permettent de suivre des objets en mouvement, contrairement aux saccades rapides. Les yeux ajustent leur vitesse pour correspondre à celle de l’objet. Il s’agit en quelque sorte d’une fixation sur un objet mobile.

L’eye tracking mesure principalement la précision du suivi et la rapidité de réaction. Cela permet d’évaluer l’efficacité avec laquelle une personne suit et traite des stimuli en mouvement.

En pratique, cela est particulièrement visible dans le sport, où les athlètes d’élite suivent avec précision balles ou adversaires, mais aussi dans la manière dont les spectateurs suivent des éléments en mouvement dans les vidéos ou publicités. Ces analyses sont également utiles dans l’aviation (suivi d’instruments en situation dynamique) et en médecine, où des anomalies peuvent révéler des troubles neurologiques.

Point clé : la qualité des poursuites lisses est un indicateur fort de performance dans des environnements dynamiques. Les algorithmes modernes permettent de distinguer automatiquement fixations, saccades et poursuites lisses.

Scanpaths – Le parcours visuel de votre regard

Un scanpath représente le trajet complet et séquentiel des mouvements oculaires dans une scène, reliant les fixations et les saccades dans l’ordre chronologique. Il met en évidence la stratégie globale d’exploration visuelle.

Les analystes mesurent des éléments tels que la longueur du parcours, les changements de direction, la répétition et la similarité entre individus afin de comprendre comment les personnes naviguent dans un environnement visuel.

Les scanpaths sont particulièrement utiles pour analyser les stratégies de navigation, la progression d’apprentissage et le niveau d’expertise. Par exemple :

• en industrie, les opérateurs expérimentés suivent des schémas optimisés,

• en pilotage, les sujets développent des parcours de lecture précis,

• en pédagogie, on étudie le cheminement de récolte d’informations visuelles.

• en radiologie, des parcours structurés réduisent le risque d’erreurs.

À noter : les visualisations du regard (gaze plots) expliquent pourquoi certaines zones ressortent sur une carte de chaleur, en révélant les stratégies sous-jacentes.

Conclusion

Avec les fixations, les saccades, les poursuites lisses et les scanpaths, nous avons présenté quatre métriques fondamentales de l’eye tracking. Ensemble, elles constituent une base essentielle pour comprendre le comportement visuel et interpréter correctement les analyses.

Ces connaissances permettent de mieux exploiter les rapports d’eye tracking et d’analyser de manière autonome des problématiques simples, que ce soit en formation ou dans des contextes critiques sportifs ou d’apprentissage.

[1] M. Alemanno, I. D. Pompeo, M. Marcaccio, D. Canini, G. Curcio, and S. Migliore, “From gaze to game: A systematic review of eye-tracking applications in basketball,” Brain Science, Apr. 2025, doi: 10.3390/brainsci15040421.

[2] R. Kredel, J. Hernandez, E. Hossner, and S. Zahno, “Eye-tracking technology and the dynamics of natural gaze behavior in sports: An update 2016–2022,” Frontiers in Psychology, June 2023, doi: 10.3389/fpsyg.2023.1130051.

[3] P. Jin, Z. Ge, and T. Fan, “Research on visual search behaviors of basketball players at different levels of sports expertise,” Scientific Reports, Jan. 2023, doi: 10.1038/s41598-023-28754-2.

[4] K. Piechota, Z. Borysiuk, D. Zmarzły, M. Jonek, and E. Majorczyk, “Expert and novice soccer goalkeepers’ visual perception: A practical-coaching approach eye-tracking,” International Journal of Performance Analysis in Sport, Dec. 2024, doi: 10.1080/24748668.2024.2428541.

[5] S. Pastel, J. Marlok, N. Bandow, and K. Witte, “Application of eye-tracking systems integrated into immersive virtual reality and possible transfer to the sports sector - a systematic review,” Multimedia tools and applications, July 2022, doi: 10.1007/s11042-022-13474-y.

[6] S. J. Vine, L. J. Moore, and M. Wilson, “Quiet eye training facilitates competitive putting performance in elite golfers,” Frontiers in Psychology, Jan. 2011, doi: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2011.00008.

[7] J. Causer, P. S. Holmes, N. C. Smith, and A. M. Williams, “Anxiety, movement kinematics, and visual attention in elite-level performers.” Emotion, June 2011, doi: https://doi.org/10.1037/a0023225.