Il metodo F.A.C.S.: Facial Action Coding System

Ekman e Friesen hanno elaborato il Facial Action Coding System (F.A.C.S.)(Ekman e Friesen, 1978; Fiesen e Ekman, 1992) come sistema di osservazione e classificazione di tutti i movimenti facciali visibili, anche quelli minimi, in riferimento alle loro componenti anatomo-fisiologiche che sono gli elementi costitutivi delle esibizioni facciali.

Tra i vari sistemi di analisi e misurazioni delle espressioni facciali elaborate fino ad ora il Facial Action Coding System (FACS), è il più comprensivo, completo e versatile.

In esso il volto è considerato come un sistema di risposta multidimensionale, un multi-messaggio, capace di flessibilità e specificità.

Il volto veicola informazioni attraverso quattro classi di segnali:

• I segnali statici, che rappresentano tratti relativamente permanenti del volto, come la struttura delle ossa e le masse di tessuto sottocutaneo che contribuiscono a dare forma al volto;

• I segnali lenti, che sono costituiti dai cambiamenti che avvengono sul volto nel corso del tempo e che segnano il viso con le rughe, con il cambiamento nella grana della pelle;

• I segnali artificiali, rappresentati dai tratti del volto determinati da elementi artificiosi, come gli occhiali, la cosmesi o interventi di chirurgia ricostruttiva;

• I segnali rapidi, variazioni che si configurano sul volto dovute all’attività neuromuscolare e che determinano le vere e proprie espressioni facciali.

La somma delle quattro classi di segnali determinano la fisionomia di un volto, e singolarmente o cumulativamente comunicano molti messaggi. Ai fini dello studio sulle

90 Ekman P. e Friesen W. (1978), Facial Action Coding System (FACS): A techinique for the measurement of

emozioni si analizzano i segnali rapidi che attuano variazioni della forma degli occhi, delle sopracciglia, della bocca e delle labbra. I segnali rapidi sono movimenti che di regola hanno una breve durata, generalmente tra di 250 millesimi di secondo e i cinque secondi.

Al fine di fornire un indice specifico per ogni tipo di movimento e di espressione, il F.A.C.S. prende in considerazione 44 unità fondamentali denominate da Ekman e Friesen “Unità d’Azione” (Action Unit) che possono dare luogo a più di 7000 combinazioni possibili. In totale sono classificati 58 diversi movimenti o caratteristiche, alcuni dei quali sono associati tipicamente a un’emozione specifica, mentre altri non sono associati ad alcuna emozione in particolare. Per ciascuna Unità d’Azione sono descritte nel manuale del F.A.C.S, nella sezione A) i cambiamenti osservabili sul volto, provocati da quel movimento; nella sezione B), indicazioni su come effettuare quel specifico movimento, con la descrizione di eventuali difficoltà e soluzioni utili a superarle e, nella sezione C), come registrare l’intensità di quella singola AU.

Il F.A.C.S. è un sistema di osservazione puramente descrittivo, e in quanto tale, non soggetto alla tendenza di attribuire immediatamente un significato interpretativo alla mimica facciale. Per raggiungere l’obbiettivo, gli Autori hanno fatto riferimento esclusivamente all’analisi del fondamento anatomico dei movimenti del volto umano. Poiché ognuno di questi movimenti è il risultato dell’azione singola o sinergica dei muscoli facciali, il F.A.C.S. prende in considerazione il modo in cui ogni muscolo facciale agisce nel modificare visibilmente la configurazione del volto stesso. Inoltre, Ekman e Friesen hanno fatto ricorso anche alla tecnica di Duchenne che consiste nello stimolare con elettrodi, diversi fasci di fibre muscolari, così da determinare, in modo riflesso, gli effetti cinesici esteriormente osservabili.

Una limitazione del FACS, consiste tuttavia nel prendere in considerazione solo i mutamenti visibili del volto umano, non quelli non osservabili. Si tratta di una esplicita scelta di Ekman al fine di una concentrazione su ciò che può essere effettivamente impiegato nella comunicazione non verbale. Il F.A.C.S. infatti, trascura le caratteristiche statiche del volto quali il trucco o l’acconciatura ed espressioni facciali quali il rossore e la sudorazione. Per gli Autori andrebbero in questi casi applicate altre metodologie di ricerca.

La rilevazione delle configurazioni facciali deve essere compiuta in termini non inferenziali che la descrivano semplicemente. Il successivo processo inferenziale si deve fondare sull’evidenza, cioè su operazioni controllabili, verificabili e ripetibili. Per descrivere in modo preciso e attendibile ogni Unità d’Azione, Ekman e Friesen hanno preso in considerazione l’attività cinesica nella sua processualità, non soltanto la descrizione delle configurazioni statiche finali. Se si descrivesse soltanto il risultato finale (o Gestalt)

dell’attività cinesica, la valutazione potrebbe essere resa poco attendibile. Utilizzando questo procedimento è possibile superare eventuali problemi prodotti dalle diverse fisionomiche. Infatti, non tutte le persone hanno lineamenti simili perciò al prodursi di una Unità d’Azione su un volto, avrebbe un risultato diverso su un altro.

Un aspetto rilevante della metodologia di analisi in esame, è la possibilità di rilevare livelli di intensità di ogni attività muscolare, infatti, gli Autori hanno creato uno strumento oggettivo di categorizzazione dei movimenti facciali, che può essere rielaborato in relazione agli studi che si desiderano condurre, e che ne prevedano l’applicazione. I livelli di itensità sono cinque e così suddivisi:

• Livello A): tracce deboli dell’azione (Trace); • Livello B): evidenza leggera dell’azione (Slight);

• Livello C): segni marcati o pronunciati del movimento (Marked o Pronunced); • Livello D): segni intensi o estremi dell’azione (Severe o Extreme);

• Livello E): intensità massima del movimento.

Questa scala d’intensità non è una scala ad intervalli regolari, i livelli A) B) e E) hanno un’ampiezza abbastanza ristretta, mentre i livelli C) e D) comprendono la maggior parte dei movimenti facciali. In un’analisi di un movimento facciale la lettera relativa ad un dato livello di intensità individuata viene posta a fianco del numero della relativa Unità d’Azione. Ad esempio, è possibile rilevare le differenze di intensità per l’Unità d’Azione che prevede la contrazione della palpebra inferiore per azione del muscolo orbicolare dell’occhio, parte palpebrale, in due immagini che sono state valutate dagli stessi Autori rispettivamente di intensità B) ed E).

Figura 2.1: Rappresentazione della variazione di intensità dell'AU 7.

AU 7B AU 7E

In seguito alla creazione di tale metodo, gli stessi Autori hanno provveduto anche a creare un Manuale di insegnamento per quei ricercatori che intendessero applicare la ricerca

sull’analisi dei singoli movimenti facciali. Un analista F.A.C.S., infatti, oltre a conoscere le singole Unità d’Azione, deve anche essere in grado di selezionare un’espressione osservata, decomponendola in singole AU che sottostanno al movimento facciale. Deve saper attribuire un punteggio all’intensità, valutare l’onset e l’offset di ogni azione muscolare oltre alla eventuale presenza di asimmetrie bilaterali, caratterizzate dalla lettera L o R, che contraddistinguono rispettivamente il lato sinistro ed il lato destro del volto. Le unità di punteggi che, di fatto, sono una lista di unità d’azione coinvolte in un’espressione facciale e i livelli della loro intensità, sono descrittivi, non interferiscono cioè con l’interpretazione delle emozioni e possono essere convertite da un software usando un dizionario di interpretazione e predizione delle emozioni all’uopo creato. L’automatizzazione dei sistemi di codifica delle espressioni è utile ai fini della ricerca psicologica, per realizzare sistemi capaci di leggere le emozioni delle persone ed anche per la simulazione di espressioni facciali, per esempio nell’interazione uomo-macchina, videogiochi, avatar o animazione digitale.

I vantaggi offerti dall’uso del F.A.C.S. come sistema di analisi delle espressioni facciali, quindi, sono innanzitutto di ordine metodologico: è un sistema basato sull’anatomia dei muscoli mimici ed in quanto tale, maggiormente preciso e permette, inoltre, di identificare e rilevare ogni movimento possibile con il numero esatto di muscoli che si sono contratti o rilassati per eseguirlo. Oltre a ciò, l’attribuzione dei movimenti ad unità d’azione, piuttosto che all’azione dei singoli muscoli, rende più chiara la codifica, atteso che ogni AU identifica un singolo movimento facciale, mentre un muscolo può sottostare a più movimenti ovvero un’azione facciale può essere la risultante dell’azione di più di un muscolo. Per contro, gli svantaggi derivanti dall’uso di questo sistema riguardano la difficoltà di apprendimento delle tecniche ed i tempi necessari per il suo utilizzo.

2.3.1 Le microespressioni

La mimica del viso segnala sfumature e sottigliezze che il linguaggio non riesce a fissare in vocaboli. Le microespressioni sono la più irrefrenabile tra le fonti che, nel viso, possono far trasparire emozioni nascoste.. Queste sono espressioni che forniscono il quadro completo del sentimento che l’individuo cerca di dissimulare, ma così rapidamente che di solito passano inosservate. Una microespressione passa sul viso in meno di un quarto di secondo. Altri Autori attribuiscono le microespressioni a un processo di rimozione e le considerano rivelatrici di emozioni inconsce. Le microespressioni che sono capaci di rivelare appieno un’emozione nascosta, non capitano tanto di frequente. Negli esperimenti, molto più comuni sono le espressioni “soffocate”: non appena un’espressione emerge sul viso, il soggetto

sembra accorgersi di quello che rischia di manifestare e l’interrompe bruscamente, a volte coprendola con un’espressione diversa.

A volte la soppressione è molto repentina ed è difficile cogliere il messaggio emotivo che l’espressione interrotta avrebbe comunicato. A volte, anche se il messaggio non arriva a trasparire, è l’atto stesso di “metterlo a tacere” che viene notato e costituisce egli stesso indizio significativo. Le espressioni soffocate di solito durano più a lungo, ma sono anche meno complete delle microespressioni: queste ultime sono compresse nel tempo, ma contengono abbreviata l’intera manifestazione mimica. Non tutti i muscoli che controllano le espressioni emotive sono facili da controllare. Alcuni movimenti sono più attendibili di altri, impossibili perciò da usare per produrre false espressioni in quanto non accessibili al controllo volontario. Ci sono inoltre attività muscolari che pochissimi sono capaci di eseguire deliberatamente. Per esempio, appena il 10% delle persone esaminate da Ekman, in un esperimento, fu in grado di abbassare gli angoli delle labbra senza muovere il muscolo del mento. E’ difficile attuare un’espressione fittizia o inviare alla muscolatura mimica un messaggio di “stop” per bloccarla quando un’emozione autentica la mette in azione. Ci sono tuttavia dei modi per occultare un’espressione senza riuscire ad inibirla. Ad esempio, si possono contrarre i muscoli antagonisti per controllare l’espressione vera: un sorriso di piacere, per esempio, può essere attenuato stringendo le labbra e sollevando il muscolo del mento. Poiché l’uso dei muscoli antagonisti può di per sé costituire un indizio di falsità, poiché darebbe vita a un’immagine innaturale, il modo migliore di occultare un’emozione potrebbe essere quello inibire totalmente il movimento dei muscoli, ma ciò può risultare di difficile attuazione se si tratta di muscoli non accessibili al controllo volontario.