정확도(Accuracy)와 정밀도(Precision)

Data quality Gaze data Eye tracking technique

정확도와 정밀도는 아이트래커의 기능과 취득한 데이터의 품질을 판단하는데 중요한 개념입니다.

정확도와 정밀도는 아이트래커의 기능과 취득한 데이터의 품질을 판단하는데 중요한 개념입니다.

시선 데이터의 유효도의 지표로써 사용되며, 정확도와 정밀도가 높은 시스템일수록 유효한 데이터를 제공합니다.

정확도는 실제 지표의 위치와 산출된 시점의 위치의 오차를 평균치로 표시하며, 정밀도는 연속하는 샘플의 제곱 평균(RMS)에 의한 데이터 변동의 폭, 다시 말해 데이터의 재현성을 나타냅니다.

 

필요한 정확도와 정밀도의 수준은 연구 내용에 따라 다릅니다. 예를 들어, 읽기 연구나 작은 시각적 자극을 사용하는 연구에서는 정확도와 정밀도가 더욱 중요합니다.

정확도의 오차는 피험자와 실험 조건에 따라 크게 차이가 납니다. 정확도는 피험자의 특성, 실험 환경의 밝기, 시각적 자극의 특성, 캘리브레이션 결과, 데이터 취득 순서, 검출 가능 범위 안의 눈의 위치 등에 의존합니다.

Accuracy & Precision

왼쪽 - 정확도: 낮음 / 정밀도: 높음

중앙 – 정확도: 높음 / 정밀도: 높음

오른쪽 – 정확도: 낮음, 정밀도: 낮음

정확도의 오차에 의한 영향

Accuracy error

이 그림은 정확도의 오차가 분석상의 해석에 어떻게 영향을 끼치는지를 설명하고 있습니다. 왼쪽은 정확도가 높은 데이터입니다. 총 7개의 시선의 정류가 생성되었고, 그중 6개가 흥미 영역(Area of Interest)에 들어가 있습니다. 정류는 화면 중앙에 1개, AOI A에 시간이 긴 정류와 짧은 정류가 1개씩, AOI B에 1개, AOI C에 2개, AOI D에 1개 생성되어 있습니다.

 

오른쪽은 같은 패턴을 수직 방향으로 정확도 오차가 3도라고 가정한 경우의 데이터입니다. 정류는 AOI D에만 들어가 있습니다.

정확도가 좋은 데이터에서는 피험자가 눈과 입에 주목한 것을 알 수 있습니다만, 정확도가 낮은 데이터에서는 눈을 보고 있지 않았다는 데이터가 되어, 해석에 영향을 주는 것을 알 수 있습니다.

정밀도의 오차에 관한 영향

Precision error

이 그림은 정밀도의 오차가 분석상의 해석에 어떤 영향을 주는 지에 대해 설명하고 있습니다. 왼쪽은 정확도가 높은 데이터입니다. 총 7개의 시선의 정류가 생성되었고, 그중에 7개가 흥미 영역(Area of Interest)에 들어가 있습니다. 정류는 화면 중앙에 1개, AOI A에 시간이 긴 정류와 짧은 정류가 1개씩, AOI B에 1개, AOI C에 2개, AOI D에 1개 생성되어 있습니다.

오른쪽은 같은 정류 패턴에 정밀도 오차를 1도 이상으로 가정했을 시의 데이터입니다. 정류의 숫자는 7개에서 14개로 2배가 되었으며 대부분의 정류 시간이 짧습니다. 또한 정밀도가 높은 데이터에서 AOI C에 들어가 있던 정류가 정밀도가 낮은 데이터에서는 AOI C와 AOI D에 나뉘어서 들어가 있습니다.

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