Validity examination of the measurement of 3D visual fatigue using EEG

EEG 생체신호 기반 3D 시각피로 측정방법에 대한 타당화 연구

Recent development of 3D technologies made it possible that observers perceive 3D depth from two dimensional images. Despite this kind of technological development, when observers watch 3D display they experience 3D visual fatigue that they do not usually experience in real life. It is critical to measure visual fatigue in order to overcome the problem of 3D visual fatigue. The purpose of the present study was to develop a protocol to measure 3D visual fatigue based on an EEG signal and to examine its validity. The first experiment explored the possible ERP components that reflected visual fatigue in 2D and 3D conditions. The second experiment examined whether the feature of the component found in the first experiment was affected by the amount of binocular disparity. Both in Cz and Pz channels, the peak amplitude of P3 component was much lower in 3D rather than in 2D conditions, and it decreased as the amount of binocular disparity increased. The subjective 3D visual fatigue also increased with the amount of binocular disparity. These results imply that the peak amplitude of P3 component at Cz and Pz channels can be used as an index of 3D visual fatigue.

최근의 디스플레이 기술은 2차원 디스플레이에 제시된 영상으로부터 3차원 깊이감을 지각하는 것을 가능하게 하였다. 이런은 디스플레이와 콘텐츠 기술의 발전에도 불구하고, 사용자는 실생활에서 경험하지 않는 시각피로의 문제를 경험하는데, 이 문제를 해결하기 위해서는 시각피로를 안정적이고 타당하게 측정하는 것이 필요하다. 본 연구의 목적은 EEG(Electroencephalography)신호에 기반한 시각피로 측정의 프로토콜을 개발하고 타당성을 검증하는 것이었다. ERP(Event related potential) 성분 중에서 시각피로를 반영하는 성분을 찾아내기 위해 2D 조건과 3D 조건에서 탐색적 실험을 수행하였고, 탐색적 실험에서 발견된 ERP 성분이 양안시차의 차이에 따라 상이한 특성을 보이는지 검증하기 위하여 확인적 실험을 수행하였다. 실험결과, Cz와 Pz 영역에서 P3 성분의 정점 강도가 2D 조건보다는 3D 조건에서 감소하였으며, 양안시차가 증가할수록 일관되게 P3 성분의 강도가 통계적으로 유의하게 감소하는 것을 확인하였다. 양안시차가 증가함에 따라서 주관적인 시각피로가 통계적으로 유의하게 증가함을 검증하였는데, 이 실험결과는 Cz와 Pz 영역에서의 P3 성분의 정점 강도가 3D 시각피로에 대한 인덱스로 사용할 수 있음을 시사한다.