FACS

Facial Action Coding Sistem

tecniche per la misurazione del comportamento facciale

FACS

Il FACS (Facial Action Coding Sistem) nasce a fine anni 70 grazie al lavoro di Paul Ekman, Wallace V. Friesen e Joseph C. Hager.

Il sistema di decodifica FACS analizza le espressioni facciali scomponendole nelle più piccole unità d’azione fondamentali (action unitAU) e, attribuendo a ciascuna unità un significato, permette la lettura delle emozioni e degli stati d’animo di una persona.

Le tecniche per la misurazione del comportamento facciale sono nate sostanzialmente per rispondere ai quesiti riguardanti i legami esistenti tra le espressioni del viso e le caratteristiche di personalità, l’esperienza emotiva, i processi comunicativi, ecc.

Le emozioni di base quali sorpresa, paura, disgusto, disprezzo, tristezza e felicità sono registrate da cambiamenti dei muscoli della fronte, delle sopracciglia, delle palpebre, delle guance, del naso, delle labbra e del mento. Per cui l’area di maggiore interesse per lo studio della espressione delle emozioni è il volto.

Esistono numerosi metodi per misurare i movimenti facciali che risultano dall’azione dei muscoli. Il sistema di misura inventato da Ekman e Friesen «Facial Action Coding System – FACS» è il più comprensivo, completo e versatile. Il FACS fu sviluppato per determinare come le contrazioni di ogni muscolo facciale, singolarmente o in combinazione con altri muscoli, cambiano le sembianze di una faccia.

Gli Autori hanno videoregistrato più di 5000 differenti combinazioni di azioni muscolari, che sono state esaminate accuratamente per determinare i cambi più significativi che ognuna di esse apportava alla struttura del volto, studiando anche come era possibile differenziare un movimento dall’altro. In realtà non è stato loro possibile arrivare ad una distinzione affidabile sulla determinazione dei muscoli che sono messi in gioco per produrre, per esempio, l’abbassamento di un sopracciglio e lo stiramento dei due sopraccigli insieme. Nonostante ciò, i tre muscoli coinvolti in questi cambi dell’apparire del volto sono combinati in una specifica Unità di Azione. Anche i segnali rapidi, che interessano l’apertura dei muscoli delle labbra, sono combinati insieme nella stessa Unità d’Azione, ma non è facile distinguere quando intervengono singolarmente. La misura delle espressioni facciali nel sistema FACS è fatta attraverso le Unità di Azione, invece che con unità muscolari, in quanto ci sono buoni motivi di economia nell’attività di decodifica. Un primo motivo potrebbe essere il fatto che pochi cambi nell’apparenza di un volto coinvolgono più di un muscolo in una singola Unità di Azione. Un secondo motivo è dato dal fatto che per mezzo del sistema FACS è possibile separare in due Unità di Azione l’attività dei muscoli frontali. Questo a causa del fatto che questi ultimi sono situati sia internamente che esternamente e, di conseguenza, possono agire indipendentemente, producendo cambi differenti nell’apparenza. Ekman e Friesen hanno calcolato 44 AU (Action Unit) che rendono conto dei cambi nelle espressioni facciali e 14 AU che più grossolanamente descrivono i cambi nella direzione dello sguardo e nell’orientamento della testa.

Un analista FACS disseziona un’espressione osservata, decomponendola in specifiche AU che hanno prodotto il movimento. L’analista vede il nastro sia al rallentatore che fermando le immagini, per determinare quale unità di azione o combinazione di unità di azione sono coinvolte nei cambiamenti facciali. I punteggi, per la rilevazione di specifiche espressioni facciali, consistono nel determinare la lista di unità di azione che sono coinvolte in quell’espressione. E’ determinata anche la precisa durata di ogni azione, l’intensità di ogni azione muscolare e ogni asimmetria bilaterale. Nell’uso più esperto della metodologia FACS, l’analista riesce a determinare dai primi indizi l’unità di azione coinvolta in un movimento rapido, quando l’azione raggiunge l’apice, la fine del periodo apicale, quando inizia a declinare e quando scompare definitivamente dalla faccia. Le unità di punteggio di FACS, che di fatto listano le unità di azione coinvolte in un’espressione facciale, sono descrittive e non interferiscono con l’interpretazione delle emozioni e possono essere convertite da un computer usando un dizionario di interpretazione e predizione delle emozioni appositamente creato o le regole per ottenere i punteggi del FACS. Sebbene questo dizionario di interpretazione delle emozioni sia stato originariamente basato su una teoria, attraverso tutti gli studi condotti dal gruppo di P. Ekman e W.V. Friesen, c’è attualmente un supporto che proviene da una sperimentazione empirica che ha dimostrato che:

  1. i punteggi delle FACS producono predizioni e post – dizioni molto accurate delle emozioni segnalate agli osservatori in più di quindici culture, sia dell’Est che dell’Ovest, letterate e pre – letterate;
  2. punteggi specifici di Unità di Azione mostrano da moderata ad alta correlazione con i report soggettivi sulla qualità e l’intensità dell’emozione sentita dai soggetti che esprimono l’emozione stessa;
  3. circostanze sperimentali sono associate con specifiche espressioni facciali;
  4. modelli differenti e specifici di attività fisiologica cooccorrono con specifiche espressioni facciali.

Il dizionario delle predizioni delle emozioni fornisce punteggi sulla frequenza di sette emozioni (angoscia, paura, disgusto, tristezza, felicità, disprezzo e sorpresa), la cooccorrenza di due di queste emozioni insieme, e una distinzione tra sorriso emozionale e non emozionale, basata sul fatto che il muscolo che circonda l’occhio (AU6) è presente in concomitanza con il muscolo che tira su gli angoli delle labbra obliquamente (AU 12). Secondo Ekman i sorrisi emozionali sono involontari e di solito sono associati con l’esperienza soggettiva di felicità e cambiamenti fisiologici. Sorrisi non emozionali sono, al contrario, volontari e non sono associati con sentimenti di felicità o di cambiamenti fisiologici.

 

I protagonisti del FACS

paul_ekman_ideatore_facsPaul Ekman, nato a Washington DC nel 1934. Professore di psicologia al Dipartimento di Psichiatria dell’Università della California (UCSF). Pioniere negli studi delle emozioni e delle espressioni facciali Al contrario di molti antropologi del suo periodo, compreso Margaret Mead, Ekman, scoprì che alcune espressioni facciali e le corrispondenti emozioni, non erano culturalmente determinate, ma erano universali alla cultura umana, quindi di origine biologiche, come precedentemente aveva teorizzato Charles Darwin. Tale scoperta ora è ampiamente accettata da tutti gli scienziati. Nel progetto “Diogene” Ekman fa riferimento alle “microespressioni”, e ritiene che queste siano affidabili nello scoprire le bugie. Egli sviluppò anche il Sistema di Codifica delle Espressioni Faciali (FACS) per la loro classificazione.
Paul Ekman, è Professore (Emerito) di Psicologia all’Università della California, a San Francisco. Ekman è conosciuto in tutto il mondo come esperto nella ricerca sulle emozioni e la comunicazione non verbale ed in particolare per i suoi studi sull’espressione delle emozioni e la corrispondente attività fisiologica sul viso. La sua ricerca è stata finanziata dal National Institute of Mental Health per 46 anni.
Contrario a quanto ritenevano alcuni antropologi, come Margaret Mead, Ekman ha scoperto che la maggior parte delle espressioni facciali e le loro corrispondenti emozioni non sono determinate culturalmente, ma sono presumibilmente di origine biologica, come teorizzato da Charles Darwin. Le teorie di Ekman sono ora universalmente accettate dal mondo scientifico. Le espressioni da lui ritenute universali riguardano la rabbia, il disgusto, la paura, la gioia, la tristezza e la sorpresa.
Ekman ha anche parlato delle “microespressioni facciali” che possono aiutare nello scoprire se qualcuno mente, in un lavoro chiamato Progetto Diogene. Ha anche sviluppato il Facial Action Coding System (FACS) per classificare tutte le possibili espressioni umane.
www.paulekman.com
Approfondimenti: altri protagonisti del FACS
Vincent W. Friesen
Erika Rosenberg
Mark G Frank
Harriet Oster

I sistemi di segnali facciali

Il volto è il luogo dove si concentra la maggior parte delle informazioni sensoriali sia che un soggetto le esibisca come emittente o che le «legga» sul volto dell’altra persona, come ricevente all’interno di un processo comunicativo. Secondo Ekman e Friesen «il volto è un sistema di risposta multisegnale, multimessaggio capace di un’enorme flessibilità e specificità». Secondo questi Autori, questo sistema veicola informazioni attraverso quattro classi generali di segnali :

  1. segnali facciali statici che rappresentano tratti relativamente permanenti della faccia, tali come la struttura ossea e le masse di tessuto sottostante che contribuiscono all’apparenza di un individuo;
  2. segnali facciali lenti che sono costituiti dai cambi, che avvengono col tempo, nell’apparenza della faccia di un individuo, tali come lo sviluppo di rughe permanenti e cambi nella grana della pelle;
  3. segnali artificiali rappresentati da tratti della faccia determinati esternamente come gli occhiali e i cosmetici;
  4. segnali facciali rapidi che rappresentano cambi di fase nell’attività neuromuscolare che può portare a visibili cambi nell’apparenza facciale. Tali segnali combinati insieme possono produrre diciotto differenti messaggi. Le quattro classi di segnali contribuiscono al riconoscimento facciale; la classe che pone più problemi è quella che riguarda i segnali facciali rapidi. Questi movimenti dei muscoli facciali tirano la pelle, distorcendo temporaneamente la forma degli occhi, delle sopracciglia, delle labbra e la sembianza delle pieghe, le rughe e i rigonfiamenti facciali in differenti parti della pelle. Questi cambi nell’attività dei muscoli facciali sono brevi in quanto durano pochi secondi (raramente durano più di cinque secondi e meno di 250 millisecondi). La terminologia più utile per descrivere e misurare le azioni facciali si riferisce al sistema di produzione, ovvero l’attività prodotta dai muscoli specifici. Questi muscoli, possono essere designati o col loro nome latino o con un sistema numerico per ogni Unità di Azione (Action Units , AUs) usato da P. Ekman e W.V. Friesen per il loro sistema di codifica (FACS – Facial Action Coding System).

Tra i tipi di messaggi che i segnali facciali rapidi possono veicolare vi sono:

  1. le emozioni;
  2. gli emblemi, ovvero comunicatori culturali simbolici specifici, tali come l’ammiccamento (fare l’occhiolino);
  3. i manipolatori, che comprendono i movimenti di automanipolazione quali il mordersi le labbra;
  4. gli illustratori, che comprendono tutte le azioni che accompagnano e sottolineano il parlato tali come l’alzare le sopracciglia;
  5. i regolatori, che comprendono tutti i mediatori della conversazione non verbale quali assentire o sorridere.

A livello comportamentale fisiologico, le azioni dei segnali facciali rapidi possono esprimere:

  1. azioni riflesse sotto il controllo di input afferenti;
  2. azioni impulsive o rudimentali tipi di riflesso che accompagnano emozioni, poco identificabili a livello di processazione delle informazioni, evidenziati all’interno del comportamento di orientamento nello spazio o durante la risposta comportamentale di difesa, di fronte ad uno stimolo ritenuto pericoloso. Tali azioni sembrano essere controllate da programmi motori innati;
  3. azioni adattabili, versatili, culturalmente variabili e spontanee che sem brano essere mediate dai programmi motori appresi;
  4. azioni volontarie.

Come si può notare da quanto detto sopra, classi di azioni facciali rapide possono essere esibite in modo relativamente indipendente dalla capacità di processare informazioni di un soggetto, svincolate dal controllo volontario, perché siano manifestate e associate con una rudimentale processazione emozionale e simbolica. Le condizioni necessarie, che permettono che altre rapide azioni facciali siano manifestate in un processo comunicativo, richiedono al soggetto una buona capacità di processazione; esse sono sotto il controllo volontario e sono governate da complesse prescrizioni specificate culturalmente, chiamate regole di esibizione.