• 방송공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.589-598
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• 2013

3차원 영상이 유발하는 입체 시각 피로를 이해하기 위해서는 이미 제작된 콘텐츠가 유발하는 시각피로 뿐 아니라 영상이 생성되는 촬영 시점에 영상을 결정하는 카메라 파라미터가 시각피로에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 카메라 파라미터인 회전 오차, 촬영 거리, 수렴 조건이 입체 시각 피로에 미치는 영향을 검증하고 모형화 하였다. 연구 결과 회전 오차, 촬영 거리, 수렴 조건이 모두 입체 시각 피로에 영향을 미치며 특히 카메라 오정렬 관련 파라미터인 회전 오차는 상대적으로 낮은 화면 시차에서 입체 시각 피로에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.157-159
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• 2013

3D 산업은 그 실용적인 활용가치로 인해 주목받고 있다. 안정적인 3D 시청환경을 구축하기 위해서는 구현기술의 발전이 중요한 과제이지만, 현재의 기술 수준이 제한적이기 때문에 사용자가 시청환경에 대해 주관적으로 느끼는 부분을 다루는'휴먼팩터 (Human-factor)'를 연구하는 것 또한 중요하다. 그 중 시각피로는 안정적인 3D시청환경 구축과 직결되는 중요한 문제이며, 이러한 시각피로의 주요원인은 수렴-조절 불일치 현상이다. 본 연구는 수렴-조절 불일치에 직접적인 영향을 미치는 것이 화면시차 자체가 아니라 수렴각에 영향을 미치는 응시대상의 화면시차라고 가정하였다. 따라서 응시대상의 화면시차가 3D상황에서 수렴조절 불일치를 유발하는지를 규명하기 위하여 시청자들을 대상으로 응시대상의 화면시차를 조작하면서 그것이 시각피로에 영향을 주는지를 측정하였다. 결과는 예상대로 다른 대상들보다 응시대상의 시차가 시각피로에 주요한 영향력을 준다는 것을 함축하고 있으며, 그 외에 비-응시대상과 관련된 이슈들이 논의되었다. 결론적으로, 응시대상의 시차를 적절하게 통제함으로써 사용자의 시각피로를 최소화 할 수 있으며, 이는 시각 3D 환경을 구축하는 데에 도움이 될 것이다.

• 감성과학
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• 제15권1호
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• pp.17-28
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• 2012

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.

• 방송공학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.607-616
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• 2010

현재까지 제안된 3차원 시각피로 측정 방법은 측정의 타당도가 결여되어 있고 시각피로의 복합적인 특성을 제대로 파악해 내지 못 하는 단점이 있다. 본 연구의 목적은 3차원 시각피로의 구성요인을 분석하고 안정적으로 타당하게 주관적인 시각피로를 측정하는 방법을 제안하는 것이다. 연구결과는 다음과 같이 요약된다. 첫째, 시각피로가 네 개의 독립적인 하위요인(시각적 스트레스, 안구 통증, 신체 통증, 상 흐림 요인)으로 구성되어 있음을 규명하였고, 둘째, 네 개의 요인으로 구성되어 있는 3차원 시각피로를 측정할 수 있는 29개의 문항을 개발하였으며, 셋째, 시각피로에 영향을 미칠 것으로 기대되는 시청시간과 양안시차의 조작이 개발된 측정 방법을 이용하여 측정된 시각피로에 실제로 영향을 미침을 확인하였다. 이와 같은 결과는 본 연구에서 제안하는 시각피로 측정 방법이 3차원 시각피로를 타당하게 측정함을 시사한다.

• 감성과학
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• 제19권1호
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• pp.61-70
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• 2016

입체 시각 피로는 3D 영상의 확산을 방해하는 가장 주된 요인으로 알려져 있다. 입체 시각 피로는 수렴과 조절의 불일치에 의하여 유발되는 것으로, 이 현상은 양안 시차를 포함하는 영상을 3D 디스플레이로 제시하는 경우 자극에 의하여 유발된 수렴 거리가 물리적인 조절 거리와 불일치하여 발생한다. 이는 실감을 증진시키기 위하여 입체 자극을 사용하는 경우 언제나 입체 시각 피로를 유발할 가능성이 있음을 의미한다. 따라서 입체 시각 피로를 감소시키기 위하여 직접적인 원인을 제거하려는 노력뿐만 아니라 이를 간접적으로 감소시키기 위한 노력 역시 필요하다. 이런 관점에서 본 연구는 입체 시각 피로에 영향을 미칠 가능성이 높은 상대적 시차, 시청 거리, 시청 방위 요인이 주관적 입체 시각 피로에 미치는 영향을 측정하고 입체 시각 피로를 최소화하기 위한 각 요인의 수준을 알아보고자 하였다. 그 결과 참가자들이 입체 시각 피로를 보고하는 경우는 상대적 시차의 교차 시차 크기가 7분 22초를 넘어설 때, 그리고 수직 시야각이 15도 보다 클 때라는 것을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제16권4호
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• pp.509-516
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• 2013

본 연구는 3D 산업의 안전성 문제인 3차원 콘텐츠로 유발된 시각피로를 안면 온도 변화로 정량화하는 방법을 제안하고자 한다. 콘텐츠 시청 전과 후에 각 1분간 열화상 카메라를 이용하여 안면온도를 측정하였고 주관설문과 인지부하 실험을 통해 시각피로를 판단하였다. 2D와 3D의 시청 전과 후를 비교하여 3D 콘텐츠 시청에 따른 시각피로 유발 시 안면 온도에 차이를 확인하였다. 시청 전과 후에 차이를 비교한 결과 주관 설문과 인지부하 실험은 유의한 차이를 보였고 ERP latency는 3D 시청 시 증가하는 것으로 나타났다. 안면 온도의 경우 미간(forehead)과 코끝(tip of the nose) 영역의 최대값을 비교 결과 유의한 차이를 보였다. 선행 연구에서 3D 시각피로 발생 시 교감신경계가 항진됐던 결과와 비교해보면 교감신경계가 항진되면 심박 수가 증가하고 목동맥계(carotid arteries system)를 통한 안면으로의 혈류량이 증가하게 된다. 2D와 3D 시청 시 교감신경계 항진 정도에 따라서 혈류량 변화로 안면 온도에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본 연구는 열화상이미지를 이용한 3D 시각피로 측정 가능성을 확인하는데 의의가 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.572-583
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• 2012

본 연구에서는 interactive 3D(i3d) 시스템을 사용하는 시청 환경에서의 시각 피로를 측정하고, 시각 피로에 영향을 주는 중요한 변인이 무엇인지를 연구하였다. i3D는 무안경식 디스플레이로 사용자가 화면에 제시되는 자극에 대해 손을 사용한 간단한 상호작용을 지원한다. 실험 1에서는 i3D 환경에서 시각피로를 측정할 수 있는 설문문항을 개발하기 위해, 개방형 설문을 실시한 후 사용자의 응답을 다시 설문문항으로 사용하여 요인분석을 통해 문항의 타당성을 검증하였다. 실험 2에서는 실험 1에서 도출한 피로측정 설문지를 사용하여 다양한 시청환경에서 피로를 측정하였다. 협응동작(유/무), 시청거리(1/2/4m), 시청방위($0/28/56^{\circ}$)의 세 변인을 사용하여 피험자내 요인설계를 통해 각 조건에서의 시각피로를 측정하였다. 그 결과, 시청거리가 멀어질수록 시각피로가 줄어드는 결과를 획득하였으며, 시청방위와 협응동작은 시각피로에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. 실험조건 중 극단적인 시청환경 (예를 들어, 시청거리 1m, 시청방위 $56^{\circ}$)인 조건에서는 피로감이 줄어드는 결과를 획득하였으나 이는 무안경식 디스플레이의 한계로 인해 입체감이 사라져 참가자들이 이중상을 경험한 결과인 것으로 해석하였다. 본 연구의 제한점과 후속 연구에 대한 제안을 종합논의에 제시하였다.

• 감성과학
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• 제14권4호
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• pp.653-662
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• 2011

최근 3D TV 보급과 확산에 따른 시각 피로문제가 대두되면서 시각 기능과 인지적 관점에서의 연구가 활발하다. 그러나 3D 시각피로가 자율신경계 기능에 미치는 영향에 대한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 3D TV 시청으로 유발되는 3D 시각피로가 자율신경계 기능에 미치는 영향과 이 영향이 교감 및 부교감 신경계와 심혈관계 반응에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 피험자는 20 대 남녀 대학생 15 명(남 6 명, 여 9 명, 평균나이 22.53 세 ${\pm}$ 2.55 세)을 대상으로 하였다. 피험자는 편안한 의자에 앉아 3D TV를 1시간 시청하였다. 3D TV 시청 전과 후의 1분간 맥파(PPG, Photo-PlethysmoGram)를 측정하였고 주관설문을 실시하였다. 측정된 신호에서 SDNN (standard deviation of RR intervals), RMS-SD(root mean square successive difference), HF/LF ratio, Ln(LF), Ln(HF)를 추출하여 교감 및 부교감 신경계, 그리고 심혈관계 반응을 확인 하였다. 연구 결과 HF/LF ratio, Ln(LF), Ln(HF)는 시청 후에 유의하게 감소하였고, SDNN, RMS-SD는 통계적 유의차를 확인할 수 없었다. 이 결과는 3D 시각피로가 자율신경계 기능에 영향을 미치고 이로 인해 교감신경계가 항진되는 반응이 나타나며, 심박 변화율이 감소하는 결과를 초래할 가능성을 확인 하였다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1-10
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• 2012

본 연구는 3D 상영관 내의 각 좌석의 공간적 특징에 따라 3D 효과가 어떻게 나타나는지를 시각피로도, 프레즌스, 인지된 특징을 통해 살펴보았다. 연구결과 극장 좌석의 위치가 스크린으로부터 떨어진 거리와 시야각이 시각피로도와 인지된 특성에 유의미한 영향이 있음을 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 좌석별 시각피로도와 스크린으로부터의 거리 평균지점으로 부터의 편차와 시야각은 정적 상관관계가 있었다는 점에서 3D 상영관에서 3D 품질을 보장하기 위한 좌석 배치에 유의해야 함을 알려준다. 둘째, 3D 상영관에서 좌석의 위치적 영향이 프레즌스에는 나타나지 않았다. 셋째, 좌석별 인지된 특성과 스크린으로부터의 거리 평균지점으로 부터의 편차와 시야각은 부적 상관관계가 있었다는 점에서 3D 상영관의 모든 좌석에서 3D에 대한 인지된 특성이 다르다는 것을 알 수 있다. 본 연구는 3D극장에서의 실증적인 연구를 통해 공간적 변인에 따른 3D효과를 검증했으며, 연구 결과는 3D극장 좌석의 표준을 제정하기 위한 기초자료로 삼을 수 있다. 또한 3D 영상의 성능지표 및 피로도 규제와 관련한 법 제정에 도움이 될 수 있을 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.425-434
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• 2013

3D 디스플레이를 통해 입체감을 느낄 때에는 현실세계에서 입체감을 느낄 때와는 다르게 피로를 느끼게 된다. 이러한 피로에 대해 안경식 3D 디스플레이를 사용한 연구는 많았지만 무안경식 3D에 대한 연구는 아직까지 미비한 실정이다. i3D시스템이란 interactive 3D 시스템의 약자로 사용자가 간단한 손동작 등으로 콘텐츠와 협응이 가능하도록 제작한 무안경식 3D 디스플레이 시스템을 말한다. 본 연구에서는 현재 시연용으로 구현되어 있는 i3D시스템을 이용하여 이 시스템을 사용하는 다양한 시청 환경에서의 시각 피로를 측정하였다. 그 결과 시청거리가 멀어질수록 낮은 피로를 보였으며 시차가 작을수록 낮은 피로를 보였다. 시청각도의 경우 3D 입체상이 안정적으로 지각되지 않는 시청각도에서 높은 피로를 느끼는 것으로 나타났다. 또한 시청거리와 시청각도간의 상호작용 효과를 볼 수 있었는데, 3D가 안정적으로 지각되었을 때의 시청각도에서는 시청거리에 따라서 피로도가 감소하는 것을 보였으나 안정적인 3D지각이 되지 않았을 때의 시청각도에서는 거리에 따른 피로도의 차이가 없었다. 이러한 결과는 무안경식 3D 디스플레이와 i3D 시스템 개발에 있어 최적의 사용자 경험을 위한 중요한 자료이다.