הטיית הסקדות האופקיות נובעת משילוב של אנאיזוטרופיות של משיכת תשומת לב והטיות אגוצנטריות

איך עינינו סורקות את העולם

בכל פעם שאתם מסתכלים בחדר, קוראים שלט או צופים במכונית חולפת, עיניכם מבצעות קפיצות מהירות הנקראות סקדות. תנועות קטנות ומהירות אלה מסייעות להרכיב את מה שאנו רואים. אבל הקפיצות הללו אינן מתפלגות באופן שווה בכל הכיוונים: אנשים מזיזים את עיניהם שמאלה וימינה הרבה יותר מאשר למעלה ולמטה. מחקר זה שואל שאלה רצינית אך במבט ראשון פשוטה — עם השלכות רחבות על מדעי הראייה, רובוטיקה ואפילו מציאות מדומה: מדוע תנועות העיניים שלנו מוטות כל כך לעבר הכיוון האופקי?

תבניות בתמונות ובעינינו

כדי לחקור את השאלה, החוקרים ניתחו הקלטות תנועות עיניים של 48 משתתפים שהתבוננו באופן חופשי ב־141 תמונות טבעיות, כולל רחובות עירוניים, נופי טבע ופריימים של חפצים. הם אישרו תבנית ידועה: כאשר אנשים מסתכלים על תמונות, הנטייה של הסקדות נוטה לעקוב אחרי כיווני מצפן עיקריים, ובפרט בכיוון האופקי. עם זאת, ההטיה האופקית לא הייתה זהה בכל תמונה. תמונות מסוימות, כגון אשכול עלים צפוף, הראו העדפה שמאל־ימין חלשה בלבד, בעוד אחרות, כמו סצנה רחבה עם אופק ברור ושורות של עצים, הובילו לתנועות עיניים אופקיות חזקה מאוד. השונות הזו רמזה שמשהו בתמונות עצמן מעצב את אופן תנועת העיניים.

שלוש דרכים למדוד מה בולט

הצוות חיפש תכונות ספציפיות בתמונה שעשויות לחזות עד כמה העיניים יטו לאופקי. הם בדקו שלושה מועמדים. ראשית, מדדו את דפוסי האור והצל הבסיסיים בכיוונים שונים, באמצעות טכניקה הקשורה להמרת פורייה, כדי לברר האם בתמונה יש יותר פסים אופקיים או אנכיים. שנית, השתמשו במודל מחשב מודרני של סאליאנציה חזותית, שמעריך היכן סביר שאנשים יתמקדו בתוך הסצנה. ממפות סאליאנציה אלה הם סימולציית אלפי קפיצות עיניים כדי להבחין האם המודל "מעדיף" מהלכים אופקיים. שלישית, השתמשו ברשת עצבית שאומנה לנחש את כיוון התמונה ביחס לכבידה, שבלטה באיתור רמזים מבניים גלובליים כגון האם בניינים ואופקים מיושרים. עבור כל תמונה הם הסיקו מהניתוחים האלה מספר יחיד שמתאר עד כמה כל תכונה מוטה לכיוונים אופקיים.

מבנה סאליינטי מייצר את ההטיה החזקה ביותר

כשהשוו החוקרים את מדדי התמונה עם נתוני תנועות העיניים בפועל, צפה גורם אחד במיוחד: ההטיות בכיוון במפות הסאליאנציה. תמונות שבהן מודל הסאליאנציה חזה שהאזורים שהכי תופסים את העין מסתדרים יותר באופק גם גרמו לסקדות אופקיות חזקות יותר אצל הצופים האנושיים. לעומת זאת, דפוס האור־צל הגולמי והרמז המבני הגלובלי לא חזו באופן משמעותי את ההטיה האופקית. מודלים סטטיסטיים הראו שהכיוון הקשור לסאליאנציה מסביר חלק משמעותי מהשונות בין התמונות, בשתי קבוצות תמונות שונות. במילים אחרות, לא מדובר רק בעובדה שהעולם מלא קווים אופקיים ואנכיים; מה שחשוב יותר הוא איך קווים אלה מארגנים את הנקודות שמושכות את המבט שלנו.

שילוב העדפות ממוקדות גוף וממוקדות עולם

עם זאת, סאליאנציה לבדה לא הסבירה במלואה כיצד אנשים מזיזים את עיניהם. ניסויים קודמים הראו שגם כאשר הסצנה מוחזקת בזוית או כשאנשים יושבים עם הראש מוטה, תנועות העיניים נשאבות במידה מסוימת על ידי כיוון הסצנה ובמידה אחרת על ידי כיוון גופם ועיניהם. כדי ללכוד את האיזון הזה, המחברים בנו מודל חישובי ששילב שני מרכיבים: מפה אלוקנטרית (קשורה לסצנה, באמצעות תחזיות סאליאנציה) ומפה אגוצנטרית (קשורה לצופה, עם העדפה מובנית לסקדות אופקיות סביב מרכז המבט). המודל סימלץ אז רצפי סקדות על ידי שילוב המפות הללו. עבור תמונות זקופות, המודל המשולב הפיק דפוסי תנועות עיניים שדמו במידה רבה לנתוני בני אדם, טוב יותר ממודל שהסתמך רק על הסצנה או רק על ההטיה הפנימית.

כאשר הסצנות נוטות, קפיצות עיניים גדולות וקטנות לא מסכימות

המבחן האמיתי הגיע כאשר החוקרים יישמו את המודל על גרסאות מוטות של אותן סצנות. אצל צופים אנושיים, התפלגות הכיוונים של הסקדות מתנדת חלקית לכיוון השיפוע של התמונה, וסקדות גדולות נוטות להסתובב לפי הסצנה המוטית יותר מהסקדות הקטנות, שנותרות קשורות יותר לתחושת ה"אופקי" של האדם. המודל המשולב שיחזר דפוס זה בכיוון הנכון: הסקדות המדומות שלו הסתובבו לעבר הסצנה המוטה, ולקפיצות המדומות הגדולות הייתה סיבוב גדול יותר מאשר לקטנות. עם זאת, שיעור הסיבוב היה קטן יותר מזה שבני אדם הפגינו בפועל. חוסר התאמה זה מצביע על כך שמודלי הסאליאנציה הנוכחיים עדיין אינם קוטפים את כל האופנים שבהם סצנות מוטות מושכות את עינינו, וכי האופן שבו המוח מערבב מידע ממוקד־גוף וממוקד־עולם גמיש יותר מהנחת המודל.

מדוע זה חשוב להבנת הראייה

ללא צורך במומחיות מיוחדת, המסקנה המרכזית היא שההעדפה שלנו להביט שמאלה־ימינה אינה גחמה או קלקול; היא משקפת שותפות בין שתי כוחות. אחד מוטמע במערכת תנועות העיניים שלנו עצמה, המעדיפה קפיצות אופקיות אפילו בחושך. האחר מגיע ממבנה העולם שבו אנו חיים — אופקים, מטחי קרקע, בניינים ורבים מהאובייקטים מסודרים לפי צירים אופקיים ואנכיים ומשפיעים על אילו חלקים בסצנה בולטים. המחקר מראה שסביר שהמוח פיתח הטיה אגוצנטרית אופקית כי היא תואמת את הסטטיסטיקה של סצנות טבעיות שאנו נתקלים בהן כשהגוף זקוף. הבנת השילוב הזה לא רק מבהירה כיצד אנחנו רואים, אלא גם מספקת הכוונה לפיתוח מערכות ראייה ממוחשבות הדומות לבני אדם ולעיצוב סביבות חזותיות שעובדות עם הנטיות הטבעיות של עינינו במקום נגדן.

ציטוט: Reeves, S.M., Otero-Millan, J. Horizontal saccade bias results from combination of saliency anisotropies and egocentric biases. Sci Rep 16, 6027 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35572-9

מילות מפתח: תנועות עיניים, תשומת לב חזותית, סצנות טבעיות, מודלים של סאליאנציה, סקדות