Eyetracking u operatorów jednostek specjalnych

Operator jednostki kontrterrorystycznej z dziesięcioletnim stażem i kursant po podstawowym szkoleniu strzeleckim mają niemal identyczny czas reakcji. Różnica, którą da się zmierzyć, leży wcześniej: w tym, gdzie wzrok stoi, zanim cokolwiek się zacznie, i co z obrazu zostaje wybrane w ostatnich kilkuset milisekundach przed decyzją. Dostępne badania okulograficzne w policji, wojsku i służbach ratowniczych opisują tę różnicę dość zgodnie, a przy okazji pokazują, gdzie kończy się to, co okulografia potrafi orzec.

Granica czasu reakcji

Najmocniejsza przesłanka, żeby szukać różnicy poza samą szybkością, pochodzi z eksperymentu Blaira i współpracowników (2011). Dwudziestu czterech policjantów, w większości z jednostek taktycznych, ze średnio 4,7 roku służby w takiej jednostce i 9,6 roku w policji, weszło do dziesięciu pomieszczeń opuszczonej szkoły. W każdym stał pozorant z bronią opuszczoną przy nodze albo przystawioną do własnej głowy, w żadnym warunku nie wycelowaną w funkcjonariusza. Policjant miał broń już wycelowaną w pozoranta i wydawał komendę odłożenia broni. Pozorant losowo albo się poddawał, albo próbował strzelić.

Układ był więc skrajnie korzystny dla funkcjonariusza: broń gotowa, odległość znana, komenda wydana, uwaga skupiona na jednej osobie. Wyniki i tak były jednoznaczne. Od pierwszego ruchu pozoranta do jego strzału mijało średnio 0,38 s. Reakcja funkcjonariusza na ten ruch zajmowała średnio 0,39 s. W 159 wymianach ognia funkcjonariusz strzelił pierwszy w 62 próbach, czyli w 39 procentach, pozorant w 78 próbach, czyli w 49 procentach, a w 19 próbach oba strzały padły równocześnie. Pozorant trafiał funkcjonariusza w połowie zarejestrowanych wymian.

Tej granicy nie przesuwa trening szybkości. Przytaczane w tej samej pracy pomiary Lewinskiego dają średni czas reakcji na sygnał świetlny rzędu 0,31 s, z czego około 0,23 s zajmuje przetwarzanie, a około 0,08 s sam ruch. Dołożenie najprostszej decyzji, czyli rozstrzygnięcia, czy strzelać, wydłużało ten czas do 0,56 s i generowało błędy: dziewięć procent uczestników strzeliło, choć nie powinno, a cztery procent nie strzeliło, choć powinno.

Wniosek dla metodyki badania jest prosty. Jeżeli przewaga doświadczonego operatora istnieje, to nie siedzi w odcinku od bodźca do ruchu palca. Siedzi w tym, co zdarzyło się przed pojawieniem się bodźca, i w tym, czy bodziec w ogóle został zauważony jako bodziec. To są pytania o percepcję, nie o motorykę, i właśnie na nie odpowiada okulografia.

Czym różni się wzrok weterana

Najczęściej cytowanym badaniem w tym obszarze jest praca Vickers i Lewinskiego (2012), porównująca doświadczonych funkcjonariuszy z kursantami w scenariuszu, w którym pozorant wyciągał z kieszeni broń albo telefon.

Trzy wyniki warto wymienić osobno. Pierwszy dotyczy fazy zwanej quiet eye, czyli ostatniej stabilnej fiksacji na kluczowym miejscu przed rozpoczęciem ruchu. U doświadczonych trwała ona 318 ms, u kursantów 265 ms. Drugi dotyczy tego, gdzie wzrok wędrował w końcówce. W sześciu ostatnich fiksacjach przed strzałem udział fiksacji na przedmiocie trzymanym w dłoni rósł u doświadczonych od 18 do 71 procent, a w próbach zakończonych trafieniem dochodził do 86 procent. Kursanci kierowali wzrok na ten przedmiot w 34 procentach przypadków, w 84 procentach prób wykonywali w końcówce sakkadę na własną broń, a w połowie prób strzelali, nie fiksując wcale na pozorancie. Trzeci wynik jest konsekwencją dwóch pierwszych: w warunku z telefonem błędne strzały stanowiły 18,2 procent u doświadczonych i 61,5 procent u kursantów.

Drugi obraz tej samej różnicy daje badanie Huhty i współpracowników (2022), prowadzone na statycznych zdjęciach inscenizowanych interwencji, stacjonarnym eye trackerem o częstotliwości 60 Hz. Grupy liczyły 23 kursantów, podzielonych na wczesny i późniejszy etap szkolenia, oraz 11 doświadczonych funkcjonariuszy i instruktorów, ze średnio ośmioma latami służby w jednostkach specjalnych, między innymi w zespołach szybkiego reagowania i w pionie przewodników psów. Wszystkie grupy patrzyły najpierw na twarz. Doświadczeni przenosili wzrok na dłonie wcześniej i spędzali mniej czasu na przeszukiwaniu otoczenia: 1,54 s wobec 1,99 s u kursantów z wczesnego etapu i 2,05 s u kursantów z etapu późniejszego. Autorzy sami nazywają to badanie wstępnym i zaznaczają, że nie było zaprojektowane pod decyzje rozstrzygane w ułamku sekundy.

Pozostałe pozycje układają się w ten sam wzorzec. Heusler i Sutter (2022) porównali jednostkę taktyczną z patrolem: czas patrzenia na okolicę dłoni i pasa wynosił 17 707 ms w jednostce taktycznej oraz 12 476 ms i 9901 ms w dwóch grupach patrolowych, a czas patrzenia na twarz odpowiednio 2632 ms wobec 8638 ms i 7914 ms. Landman i współpracownicy (2016) uzyskali w warunkach stresu skuteczność 81 procent w zespole realizacyjnym wobec 54 procent u funkcjonariuszy liniowych, przy krótszych fiksacjach na broni pozoranta, od 312 do 328 ms wobec od 459 do 504 ms, i dłuższej fazie celowania, 207 ms wobec 137 ms. Sudkamp i współpracownicy (2025) wykazali w badaniu okularami mobilnymi, że gdy pozorant znikał na moment z pola widzenia, doświadczeni utrzymywali stabilny wzorzec wzrokowy, a kursanci oddalali się od wzorca eksperckiego.

Wzorzec nie jest specyficzny dla służb. Metaanaliza Gegenfurtnera, Lehtinena i Säljö (2011), obejmująca 296 efektów z badań nad ekspertami w zawodach technicznych i medycznych, przy 819 ekspertach i 893 nowicjuszach, opisuje go tak samo: krótsze fiksacje, więcej fiksacji na obszarach istotnych i mniej na nieistotnych, dłuższe sakkady i szybsze dojście do informacji rozstrzygającej.

Jedno zastrzeżenie trzeba postawić wprost, bo bez niego całość czyta się jak obietnica, której okulografia nie spełnia. Fiksacja nie jest zrozumieniem. Z zapisu wynika, że wzrok był w określonym miejscu przez określony czas, a nie że informacja została odczytana, zinterpretowana i użyta. Te badania pokazują różnicę w strategii przeszukiwania i selekcji, a wniosek o decyzji wymaga drugiego źródła: wyniku zadania, wywiadu po próbie, czasu strzału.

Staż a doświadczenie

To rozróżnienie jest najważniejszym praktycznym wnioskiem z tej literatury i zarazem jej najmniej wygodnym elementem. Potoczna wersja pytania brzmi: czym różni się nowy od starego wyjadacza. Dane mówią, że sam staż tej różnicy nie tłumaczy.

W badaniu Murraya i współpracowników (2024) grupy wyodrębnione według sprawności przeszukiwania wzrokowego różniły się radykalnie w metrykach okoruchowych i w skuteczności odpowiedzi ogniowej, 85,5 procent wobec 50 procent, natomiast liczba lat służby nie różniła się między nimi istotnie. Różnił się udział osób z przeszkoleniem taktycznym: 72 procent wobec 53 procent. W badaniu Huhty wzorzec zmieniał się wraz z etapem szkolenia, a nie wraz z czasem noszenia odznaki: kursanci po ukończeniu co najmniej trzech czwartych szkolenia taktycznego kierowali wzrok na dłonie wcześniej niż grupa z początku kursu i byli bliżej wzorca instruktorów.

Ten sam wniosek wraca w przeglądzie Li i Cui (2026): to doświadczenie szkoleniowe, a nie staż jako taki, wiąże się ze sprawniejszą strategią wzrokową pod stresem. Dla projektowania szkolenia znaczy to, że efektu nie da się odłożyć na później i przeczekać, licząc, że przyjdzie z latami.

Obciążenie poznawcze

Przy zadaniach operatorskich okulografia służy nie tylko do opisu strategii, ale też do szacowania kosztu poznawczego. Cztery wskaźniki są w użyciu, każdy z inną słabością.

Średnica źrenicy rośnie wraz z zapotrzebowaniem na zasoby poznawcze. Reaguje jednak także na jasność bodźca, a przejście z zacienionego korytarza do oświetlonego pomieszczenia zmienia ją o rząd wielkości silniej niż trudność zadania. Bez kontroli luminancji i bez poprawnie policzonej linii odniesienia wynik jest nie do obrony, o czym piszemy osobno w tekście o pupilometrii.

Szczytowa prędkość sakkady spada przy rosnącym obciążeniu. Di Stasi i współpracownicy podali spadek rzędu 7,2 stopnia na sekundę między warunkami o różnym obciążeniu. Zaleta tego wskaźnika polega na tym, że nie zależy od jasności, więc działa w scenariuszu terenowym, w którym pupilometria zawodzi.

Entropia wzrokowa opisuje nie miejsce, a strukturę przeszukiwania. Entropia stacjonarna mierzy rozproszenie przestrzenne fiksacji, entropia przejść złożoność przeskoków między obszarami. Przegląd Shiferawa, Downeya i Crewthera (2019) zbiera dowody, że oba rosną przy deprywacji snu i wraz z czasem na zadaniu. W pomiarach obciążenia entropia stacjonarna okazuje się bardziej powtarzalna między osobami niż entropia przejść, więc do porównań grupowych nadaje się lepiej.

Mrugnięcia reagują na lęk bardziej niż na samą trudność. W badaniu Nieuwenhuysa i Oudejansa (2010) częstość mrugnięć rosła z 1,03 do 3,10 na próbę, a udział czasu z zamkniętymi oczami z 0,65 do 2,63 procent czasu zadania.

Żaden z nich nie rozdziela trudnego zadania od przestraszonej osoby, a to rozróżnienie jest w służbach kluczowe. Najwyraźniej pokazuje to badanie Nieuwenhuysa i współpracowników (2012). Przy wysokim lęku udział błędnych strzałów rósł z 11,8 do 18,3 procent, skuteczność trafnych strzałów spadała z 83,7 do 78,1 procent, a błędne strzały padały wcześniej niż trafne, około 380 ms wobec około 461 ms. Wskaźniki okulograficzne nie różniły się między warunkami istotnie. Autorzy interpretują to jako oczekiwanie zagrożenia, a nie jako gorsze próbkowanie wzrokowe: oko było w porządku, zmieniło się to, co umysł zrobił z tym samym obrazem.

Zmęczenie i czułość pomiaru

Zmęczenie jest tym obszarem, w którym literatura najbardziej rozmija się z oczekiwaniem zamawiającego. Wskaźniki okoruchowe reagują na nie czule, co jest dobrze udokumentowane. Przełożenie tej reakcji na konkretny błąd w działaniu nie zostało natomiast domknięte.

Najuczciwszy przegląd w tej sprawie napisali Schweizer, Wyss i Gilgen-Ammann (2022) w Military Medicine, patrząc na wykorzystanie okularów okulograficznych do detekcji zmęczenia żołnierza. Częstość mrugnięć uznają za wskaźnik najszerzej przyjęty, ale zwracają uwagę, że potrafi się wypłaszczyć, podczas gdy zmęczenie dalej narasta. Czas trwania mrugnięcia nazywają wskaźnikiem odpornym, ale bardzo zmiennym osobniczo. Dla wiarygodnej rejestracji mrugnięć zalecają próbkowanie co najmniej 200 Hz, przy wyliczonym minimum 73 Hz.

Najważniejsze zdanie tego przeglądu dotyczy jednak sprzętu, nie wskaźników. Własne wcześniejsze badanie terenowe tych autorów pokazało, że optyczne okulary okulograficzne nie rejestrowały ruchów oczu w sposób ważny i rzetelny podczas zadań wojskowych, a przegląd kończy się stwierdzeniem, że żadnych okularów okulograficznych nie można dziś polecić do pracy w wymagającym środowisku. Porównanie objęło kilka systemów optycznych, wśród nich Pupil Labs Core i Pupil Labs Invisible, ETVision oraz Viewpointsystem VPS 19, a także dwa rozwiązania elektrookulograficzne, w których sygnał psuł się od ruchu głowy, pracy mięśni twarzy i potu.

Pozostałe pozycje w tym obszarze są drobne, ale spójne. Díaz-Piedra i współpracownicy (2016) badali pięciu świeżo promowanych pilotów śmigłowców, przed i po około 150 minutach lotu według wskazań przyrządów, zadaniem z sakkadami kierowanymi. McKinley i współpracownicy (2011) testowali dziesięciu ochotników co dwie godziny w przedziale od 14 do 28 godzin bez snu; wyniki w zadaniu czujności i w identyfikacji celu spadały, a entropia przybliżona wskaźników okoruchowych nadążała za tym spadkiem lepiej niż PERCLOS, czyli udział czasu z przymkniętymi oczami.

Po stronie skutków operacyjnych obraz jest niejednoznaczny. W badaniu na amerykańskich marines krótki sen i podwyższona senność wiązały się z gorszymi czasami na torze przeszkód, ale ubytku w strzelaniu nie wykryto. W grupie kandydatów do służby w jednostce specjalnej, poddanych deprywacji snu, kofeina w dawkach 200 i 300 mg poprawiała skuteczność strzelania i czas składania się do strzału względem placebo i dawki 100 mg, co pośrednio potwierdza, że ubytek był realny i odwracalny. To są jednak pojedyncze prace na małych próbach, a nie podstawa do progu alarmowego w systemie monitorowania.

Czego ta literatura nie mówi

Przegląd Li i Cui (2026) w Frontiers in Psychology jest dziś najpełniejszym zestawieniem badań okulograficznych nad użyciem siły przez policję. Obejmuje 15 prac z lat od 2010 do 2025, o próbach od 7 do 122 osób. Trzeba przeczytać, co z tego zestawienia wynika, zanim przyjmie się je za obraz stanu wiedzy.

Po pierwsze, w przeglądzie nie ma ani jednej próby wojskowej. Populacje to patrol, jednostki taktyczne, funkcjonariusze z uprawnieniami do broni, zespoły realizacyjne, kursanci akademii i studenci kierunków o bezpieczeństwie. Po drugie, prace pochodzą niemal wyłącznie z Holandii, Niemiec, Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Finlandii i Kanady, a stosunek liczby mężczyzn do kobiet w próbach wynosi około 4,7 do 1, przy czym część grup eksperckich nie zawierała kobiet wcale. Po trzecie, urządzenia, wskaźniki, paradygmaty i same definicje eksperta i nowicjusza różnią się na tyle, że porównywalność prac jest ograniczona.

Osobno trzeba powiedzieć o tym, czego w publikacjach nie ma w ogóle. Nie znaleźliśmy opublikowanego badania okulograficznego prowadzonego w jednostkach specjalnych w zadaniu przeszukiwania i opanowywania pomieszczeń. Przyczyny są oczywiste: dostęp do badanych, klauzule i liczebność grup, które przy jednostkach tej wielkości nie dają się powiększyć. Skutek jest taki, że przegląd literatury nie jest w tym obszarze tym samym co stan praktyki. Część wiedzy istnieje w raportach wewnętrznych, materiałach szkoleniowych i nagraniach z ćwiczeń, których nikt nie opisał w czasopiśmie. Dla zespołu planującego badanie znaczy to dwie rzeczy naraz: literatura daje dobre wzorce procedury, ale nie daje punktu odniesienia dla wyników, więc grupa kontrolna i porównanie wewnątrz formacji są istotniejsze niż zwykle.

Luki, które przegląd nazywa wprost, pokrywają się z pytaniami stawianymi przez same służby: w jaki sposób uwaga wzrokowa wpływa na rozstrzygnięcie o użyciu broni, jak stres zmienia kontrolę uwagi oraz czy trenowalna jest sama decyzja, a nie tylko celowanie.

Co da się zmierzyć i czym

Scenariusz rozstrzyga o doborze aparatury, a nie odwrotnie. Przy pomiarze percepcji operatora rozsądnie rozdzielić trzy sytuacje.

Scenariusz w ruchu, w strzelnicy taktycznej albo na obiekcie szkoleniowym. Potrzebne są okulary mobilne o częstotliwości rzędu 200 Hz, odporne na przesunięcie i pracujące pod hełmem i goglami. Rejestracja musi być zsynchronizowana z czasem pierwszego strzału i czasami między strzałami, bo bez tego nie da się powiedzieć, kiedy wzrok padł na cel względem decyzji. Z katalogu w tej roli stają Pupil Labs Neon i Viewpointsystem VPS Next. Trzeba liczyć się z zastrzeżeniem Schweizera i współpracowników: na otwartym terenie jakość danych spada i część nagrań odpada przy kontroli jakości.

Paradygmat ekranowy z przerwaniem ekspozycji. Tu mierzy się antycypację, czyli to, gdzie wzrok stoi w momencie, w którym obraz znika. Sprzęt stacjonarny od 500 do 1000 Hz, jak EyeLink Portable Duo, daje precyzję wystarczającą do rozdzielenia mikrosakkad i do wyliczenia quiet eye. To jest paradygmat, w którym różnica ekspert i nowicjusz wychodzi najwyraźniej i najtaniej.

Rzeczywistość wirtualna. Zaleta polega na powtarzalności: każdy badany dostaje identyczny scenariusz, co przy porównaniu grup jest warunkiem koniecznym. Wadą jest to, że koszt ruchu i waga sprzętu nie odpowiadają rzeczywistym, więc wyniki dotyczące obciążenia przenoszą się ostrożnie.

Niezależnie od wariantu plan wskaźników domykamy przed pierwszym pomiarem. Przy zapisie okoruchowym kuszące jest policzenie wszystkiego, co liczy oprogramowanie, a potem wybranie tego, co wyszło istotne. Przy czterdziestu wskaźnikach i dwudziestu badanych zawsze coś wyjdzie. Dobór wskaźników pod pytanie badawcze opisujemy osobno, w tekście o wskaźnikach drugiego poziomu.

Nasze dwa pomiary

Taki pomiar prowadziliśmy dwukrotnie: z Wojskowym Instytutem Medycznym w Warszawie oraz z centrum ratownictwa. Wyniki obu projektów należą do zamawiających, więc nie opisujemy tu ustaleń, tylko odnotowujemy, że ten rodzaj pomiaru jest w polskich warunkach wykonalny, razem z logistyką, zgodami i kontrolą jakości danych na obiekcie szkoleniowym.

Z naszej strony to doświadczenie przekłada się na trzy rzeczy, które przy takim badaniu okazują się trudniejsze niż sama analiza: dopasowanie aparatury do wyposażenia noszonego przez badanych, procedura kalibracji powtarzanej w trakcie sesji, oraz taki plan zbierania danych, w którym odrzucenie części nagrań nie wywraca całego projektu.

Zaproszenie do badań

Zakres percepcji operatora jest otwarty i niedostatecznie opisany, więc interesuje nas współpraca badawcza w tym obszarze, a nie tylko realizacja zleceń.

Współpraca może przyjąć kilka form. Dla formacji mundurowych i służb ratowniczych naturalnym punktem wyjścia jest badanie porównujące grupy o różnym stażu i różnym przeszkoleniu w ramach jednej jednostki, bo właśnie takie porównanie wewnętrzne omija brak punktu odniesienia w literaturze. Dla uczelni i instytutów prowadzących projekty z zakresu psychofizjologii stosowanej możliwe jest wejście w rolę partnera metodycznego i pomiarowego, razem z udziałem w publikacji. Dla firm z branży ochrony oraz dla klubów strzeleckich sensowne jest badanie krótsze, nastawione na ocenę skuteczności programu szkoleniowego, w którym wskaźnikiem jest zmiana wzorca wzrokowego, a nie sam wynik na tarczy.

W każdym z tych wariantów pierwszy krok jest ten sam: ustalenie pytania badawczego i sprawdzenie, czy da się na nie odpowiedzieć dostępną aparaturą w warunkach, jakie daje obiekt szkoleniowy. Ten etap zamykamy przed podjęciem decyzji o zakresie pomiaru.

Bibliografia

Wartości liczbowe z prac, do których nie mieliśmy dostępu w pełnym tekście, podajemy za przeglądem Li i Cui (2026). Dotyczy to pozycji Heuslera i Sutter, Landmana, Murraya, Nieuwenhuysa oraz Sudkampa.

• Blair, J. P., Pollock, J., Montague, D., Nichols, T., Curnutt, J., Burns, D. (2011). Reasonableness and reaction time. Police Quarterly, 14(4), 323 do 343. doi.org/10.1177/1098611111423737
• Díaz-Piedra, C., Rieiro, H., Suárez, J., Rios-Tejada, F., Catena, A., Di Stasi, L. L. (2016). Fatigue in the military: towards a fatigue detection test based on the saccadic velocity. Physiological Measurement, 37(9). doi.org/10.1088/0967-3334/37/9/N62
• Gegenfurtner, A., Lehtinen, E., Säljö, R. (2011). Expertise differences in the comprehension of visualizations: a meta-analysis of eye-tracking research in professional domains. Educational Psychology Review, 23, 523 do 552. doi.org/10.1007/s10648-011-9174-7
• Huhta, J.-M., Di Nota, P. M., Surakka, V., Isokoski, P., Ropo, E. (2022). Experience-dependent effects to situational awareness in police officers: an eye tracking study. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(9), 5047. doi.org/10.3390/ijerph19095047
• Li, Y., Cui, W. (2026). Cognitive decision-making in police use of force: a scoping review based on eye-tracking research. Frontiers in Psychology, 17, 1837475. doi.org/10.3389/fpsyg.2026.1837475
• McKinley, R. A., McIntire, L. K., Schmidt, R., Repperger, D. W., Caldwell, J. A. (2011). Evaluation of eye metrics as a detector of fatigue. Human Factors, 53(4). doi.org/10.1177/0018720811411297
• Schweizer, T., Wyss, T., Gilgen-Ammann, R. (2022). Detecting soldiers' fatigue using eye-tracking glasses: practical field applications and research opportunities. Military Medicine, 187(11 do 12), e1330 do e1337. doi.org/10.1093/milmed/usab509
• Shiferaw, B., Downey, L., Crewther, D. (2019). A review of gaze entropy as a measure of visual scanning efficiency. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 96, 353 do 366. doi.org/10.1016/j.neubiorev.2018.12.007
• Sudkamp, J. i in. (2025). Expertise modulates visual sampling strategies in authorised firearms police officers. Ergonomics. doi.org/10.1080/00140139.2025.2540417
• Vickers, J. N., Lewinski, W. (2012). Performing under pressure: gaze control, decision making and shooting performance of elite and rookie police officers. Human Movement Science, 31(1), 101 do 117. doi.org/10.1016/j.humov.2011.04.004