Antje Nuthmann

• To investigate eye-movement control in reading, the present thesis examined three phenomena related to the eyes’ landing position within words, (1) the optimal viewing position (OVP), (2) the preferred viewing location (PVL), and (3) the Fixation-Duration Inverted-Optimal Viewing Position (IOVP) Effect. Based on a corpus-analytical approach (Exp. 1), the influence of variables word length, launch site distance, and word frequency was systematically explored. In addition, five experimental manipulations were conducted. First, word center was identified as the OVP, that is the position within a word where refixation probability is minimal. With increasing launch site distance, however, the OVP was found to move towards the word beginning. Several possible causes of refixations were discussed. The issue of refixation saccade programming was extensively investigated, suggesting that pre-planned and directly controlled refixation saccades coexist. Second, PVL curves, that is landing position distributions, show that the eyes areTo investigate eye-movement control in reading, the present thesis examined three phenomena related to the eyes’ landing position within words, (1) the optimal viewing position (OVP), (2) the preferred viewing location (PVL), and (3) the Fixation-Duration Inverted-Optimal Viewing Position (IOVP) Effect. Based on a corpus-analytical approach (Exp. 1), the influence of variables word length, launch site distance, and word frequency was systematically explored. In addition, five experimental manipulations were conducted. First, word center was identified as the OVP, that is the position within a word where refixation probability is minimal. With increasing launch site distance, however, the OVP was found to move towards the word beginning. Several possible causes of refixations were discussed. The issue of refixation saccade programming was extensively investigated, suggesting that pre-planned and directly controlled refixation saccades coexist. Second, PVL curves, that is landing position distributions, show that the eyes are systematically deviated from the OVP, due to visuomotor constraints. By far the largest influence on mean and standard deviation of the Gaussian PVL curve was exhibited by launch site distance. Third, it was investigated how fixation durations vary as a function of landing position. The IOVP effect was replicated: Fixations located at word center are longer than those falling near the edges of a word. The effect of word frequency and/or launch site distance on the IOVP function mainly consisted in a vertical displacement of the curve. The Fixation-Duration IOVP effect is intriguing because word center (the OVP) would appear to be the best place to fixate and process a word. A critical part of the current work was devoted to investigate the origin of the effect. It was suggested that the IOVP effect arises as a consequence of mislocated fixations, i.e. fixations on unintended words, which are caused by saccadic errors. An algorithm for estimating the proportion of mislocated fixations from empirical data was developed, based on extrapolations of landing position distributions beyond word boundaries. As a new central theoretical claim it was suggested that a new saccade program is started immediately if the intended target word is missed. On average, this will lead to decreased durations for mislocated fixations. Because mislocated fixations were shown to be most prevalent at the beginning and end of words, the proposed mechanism generated the inverted U-shape for fixation durations when computed as a function of landing position. The proposed mechanism for generating the effect is generally compatible with both oculomotor and cognitive models of eye-movement control in reading.…
• Um Blickbewegungen beim Lesen zu untersuchen, wurden in der vorliegenden Dissertation drei Phänomene in Bezug auf die Landeposition des Auges innerhalb des Wortes betrachtet, (1) die optimale Blickposition (OVP), (2) die präferierte Blickposition (PVL) und (3) der Invertierte Optimale Blickpositionseffekt für Fixationsdauern (IOVP). In einem corpus-analytischen Ansatz (Exp. 1) wurde systematisch untersucht, wie die Variablen Wortlänge, Sakkadenstartdistanz und Wortfrequenz die Parameter der OVP-, PVL-, bzw. IOVP-Funktion beeinflussen. Des weiteren wurden fünf experimentelle Manipulationen durchgeführt. Erstens, die Wortmitte wurde als OVP identifiziert, operationalisiert als die Buchstabenposition innerhalb eines Wort, an der die Refixationswahrscheinlichkeit minimal ist. Mit zunehmender Sakkadenstartdistanz verschob sich die OVP jedoch in Richtung Wortanfang. Verschiedene in Betracht kommende ursächliche Faktoren für Refixationen wurden diskutiert. Des weiteren wurden Fragen zur Programmierung von Refixationen untersucht, wobei dieUm Blickbewegungen beim Lesen zu untersuchen, wurden in der vorliegenden Dissertation drei Phänomene in Bezug auf die Landeposition des Auges innerhalb des Wortes betrachtet, (1) die optimale Blickposition (OVP), (2) die präferierte Blickposition (PVL) und (3) der Invertierte Optimale Blickpositionseffekt für Fixationsdauern (IOVP). In einem corpus-analytischen Ansatz (Exp. 1) wurde systematisch untersucht, wie die Variablen Wortlänge, Sakkadenstartdistanz und Wortfrequenz die Parameter der OVP-, PVL-, bzw. IOVP-Funktion beeinflussen. Des weiteren wurden fünf experimentelle Manipulationen durchgeführt. Erstens, die Wortmitte wurde als OVP identifiziert, operationalisiert als die Buchstabenposition innerhalb eines Wort, an der die Refixationswahrscheinlichkeit minimal ist. Mit zunehmender Sakkadenstartdistanz verschob sich die OVP jedoch in Richtung Wortanfang. Verschiedene in Betracht kommende ursächliche Faktoren für Refixationen wurden diskutiert. Des weiteren wurden Fragen zur Programmierung von Refixationen untersucht, wobei die Ergebnisse nahe legen, dass vorgeplante und unmittelbar gesteuerte Refixationssakkaden koexistieren. Zweitens, Landepositionsverteilungen (PVL-Kurven) zeigen, dass die Augen systematisch von der OVP abweichen, was im Wesentlichen auf visuomotorische Faktoren zurückzuführen ist. Mittelwert und Standardverteilung der normalverteilten PVL-Kurven wurden v.a. von der Sakkadenstartdistanz beeinflusst. Als dritter Schwerpunkt wurde untersucht, wie Fixationsdauern als Funktion der Landeposition variieren. Der Invertierte Optimale Blickpositionseffekt wurde repliziert: In der Wortmitte lokalisierte Fixationen sind länger als solche, die sich an den Worträndern befinden. Der Effekt von Wortfrequenz bzw. Sakkadenstartdistanz auf die IOVP-Funktion zeigte sich im Wesentlichen in einer vertikalen Verschiebung der Kurve. Der Befund eines invertierten OVP-Effektes für Fixationsdauern ist kontraintuitiv, denn die Wortmitte (OVP) wird als optimaler Ort betrachtet, um ein Wort zu fixieren und zu verarbeiten. Ein wesentlicher Beitrag der vorliegenden Arbeit bestand darin, ursächliche Faktoren für den IOVP-Effekt zu identifizieren. Es wurde vorgeschlagen, dass der Effekt auf sog. fehlplazierte Fixationen, d.h. Fixationen auf nicht-intendierten Wörtern, zurückzuführen ist. Fehlplazierte Fixationen werden durch okulomotorische Fehler in der Sakkadenprogrammierung verursacht. Es wurde ein Algorithmus entwickelt, um den Anteil fehlplazierter Fixationen aus empirischen Lesedaten abzuschätzen, basierend auf Extrapolationen von Landepositionsverteilungen über die Wortgrenzen hinweg. Als zentrale theoretische Annahme wurde formuliert, dass ein neues potentiell korrigierendes Sakkadenprogramm unverzüglich gestartet wird, wenn das intendierte Zielwort verfehlt wurde. Dadurch verringert sich die mittlere Dauer von fehlplazierten Fixationen. Da fehlplazierte Fixationen am häufigsten am Wortanfang und am Wortende auftreten, generierte der vorgeschlagene Mechanismus die invertierte U-Form für Fixationsdauern als Funktion der Landeposition. Der Mechanismus, der – gemäß der hier entwickelten Argumentation – dem IOVP-Effekt zugrunde liegt, ist prinzipiell sowohl mit okulomotorischen als auch mit kognitiven Theorien der Blicksteuerung beim Lesen vereinbar.…