Суть. Расширение зрачка под нагрузкой (TEPR) — надёжный, но маленький эффект: доли миллиметра (Kahneman & Beatty 1966; Beatty 1982). Работает он только в контролируемых условиях: постоянный свет, фиксированная голова, привязка к событиям задачи, коррекция по базовой линии. Свет, направление взгляда, аккомодация, эмоции, возраст и кофеин влияют на зрачок сильнее нагрузки.
Вердикт по вариантам
- B — n-back-стенд для UX-лабораторий и вузов: делать в первую очередь. Условия контролируемы (подбородник, изолюминантные стимулы), а ценовой разрыв большой: Gazepoint GP3 HD — $2 650, Pupil Labs Core — €3 615 (для вузов €2 995), Neon — от €6 250, EyeLink — только по запросу. Обязательна валидация против эталона: Core или EyeLink у партнёрского вуза.
- A — wellness-трекер для учёбы: только демо или вторая очередь. В свободной учёбе на 50–70 см сигнал зрачка тонет в свете и движениях взгляда: около 2–3 px на 1 мм зрачка [оценка]. Честно можно показать моргания и PERCLOS (признаки сонливости) и относительные тренды с поправкой на свет. Обещать «фокус по зрачку» нельзя.
- C — зрачковый рефлекс: не делаем. Медицинское изделие, регистрация по ПП РФ № 1684.
Главные риски
- Свет и взгляд маскируют нагрузку. BH1750 использовать как ковариату, плюс логировать яркость экрана.
- Мало пикселей на мм. Камеру ставить в 15–25 см, кропить, в варианте B нужен подбородник.
- Лицензия PyPupilEXT: GPL с запретом коммерческого использования; алгоритмы PuRe и ElSe тоже некоммерческие.
- Формулировки, тянущие к медицине: СДВГ, диагностика, «мониторинг здоровья».
- Безопасность ИК 850 нм и 152-ФЗ (видео глаз) — не проверено, нужен юрист.
Рекомендуемый стек
- Pi 5: NoIR CM3 с ручным фокусом и фиксированной экспозицией, подсветка 850 нм вне оси камеры (тёмный зрачок), BH1750 синхронно с кадрами.
- ПК:
- MediaPipe Face Landmarker (Apache-2.0): зона глаз, моргания (EAR), масштаб по радужке;
- pupil-detectors + pye3d от Pupil Labs (LGPL-3.0): диаметр зрачка;
- PyPupilEXT (PuRe/PuReST): только для исследовательского сравнения.
Датасеты
- NEMAR on007169: n-back 1–4, 18 участников, Pupil Core + ЭЭГ/ЭКГ, CC0. Единицы pupil_size не указаны.
- Mendeley:
- Pillai et al., Data in Brief 2020: 0/1/2-back, Gazepoint. DOI dp8g983t38 не резолвится, датасет не подтверждён.
- Тот же автор, вариант в симуляторе вождения: nmnfjry6vb, CC BY 4.0.
- Liaukovich et al., ИВНД РАН: dnk4s6dtcf, EyeLink, CC BY 4.0, не n-back.
- Другие: COLET (Zenodo, CC BY 4.0), Rojas-Líbano 2019 (EyeLink, CC BY 4.0), PupilSense (веб-камера, CC BY-NC).
Конкуренты
- A: Focal, ActualFocus (веб-камера); Neiry (69 990 ₽), BrainBit Black (35 000 ₽).
- B: Gazepoint GP3 HD, Pupil Labs Core и Neon, Tobii Pro Spark, EyeLink 1000 Plus.