선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 시각적 피로도에 영향을 미치는 주된 요인이 수렴과 조절작용의 불일치라고 한다면 정지된 입체 영상보다 깊이 방향으로 운동하는 입체 영상을 볼 때 시각적 피로도가 증가할 가능성이 있으며, 운동 속도가 빨라질수록 수렴과정과 조절작용의 불일치의 정도는 더 커질 가능성이 있기 때문에 시각적 피로도도 더 크게 발생될 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 입체 영상의 여러 변수들 중 깊이 방향의 운동 속도가 시각적 피로도에 어떤 영향을 주는 지를 살펴보았다.
- 입체 영상 시청 후 발생되는 피로도를 비교하기위해 각 실험 조건을 실시하기 전 먼저 양안시차가 없는 이차원 영상을 2분 동안 시청한 후 피로도를 측정하기 위한 척도에 응답하도록 하였다. 본 실험에서는 색깔 필터를 가진 안경을 통해 입체 영상을 제시하였으므로 안경에 의한 피로도의 효과를 측정하기 위해 이차원 영상을 안경을 낀 채 이분동안 이차원 영상을 시청한 후 피로도 척도에 응답하도록 하였다. 이 응답이 끝나면 0.
- 본 연구에서는 깊이 방향의 운동 속도와 응시거리에 따라 시각적 피로도가 변화되는지, 만약 변화된다면 시각적 피로도의 하위 요인들 중 어떤 요인이 더 영향을 많이 받을 것인지를 실험 1과 2를 통해 살펴보았다. 실험 결과 운동속도는 시각적 피로도의 하위 요인들 중 어지러움과 관련이 있으며, 응시거리는 상의 흐림과 관련이 있는 것으로 나타났다.
제안 방법
- 따라서 동일한 영상을 보는 경우에도 응시거리가 멀어질수록 수렴과 조절과정의 불일치의 정도는 작아지게 되므로 이에 따른 시각적 피로도도 감소할 가능성이 있다. VDT를 사용할 때 시각피로도에 영향을 미칠 수 있는 응시거리의 효과를 살펴본 연구들은 주로 사무실 환경을 가정하고 수행되었기 때문에 응시거리는 1m 혹은 그 이하였지만 TV시청환경에서 응시거리는 일반적으로 이보다 더 멀기 때문에 본 연구에서는 더 먼 응시거리를 연구에 포함시켰다.
- 또한, 상대적인 깊이를 비교할 수 있는 프레임이나 응시점이 제시되지 않는다면 양안시차가 변화함에도 깊이 방향의 운동을 지각할 수 없는 경우가 많기 때문에19), 각기 다른 깊이를 가진 12개의 작은 육면체들이 화면의 무선적인 위치에 제시되었으며 시행이 끝날 때까지 움직임 없이 제시되었다. 각 눈에 투사될 두 자극은 각각 붉은색과 파란색으로 구분하여 화면에 제시되었고, 관찰자들은 이 자극을 붉은색과 푸른색 필터가 있는 안경을 통해 관찰하였다. 이를 통해 두 영상이 각각 양 눈에 분리되어 투사되었다.
- 자극부분에서 설명한 것과 같이 큰 육면체가 타원 방향으로 운동하는 것으로 지각되는 입체 영상이 제시되었으며, 관찰자들이 해당 육면체를 지속적으로 응시하도록 하기위해 육면체의 회전 방향은 평균적으로 일분에 일회꼴로 바뀌도록 만들어져 있었고 관찰자들은 회전 방향이 바뀔 때마다 특정키를 누르도록 지시를 받았다. 각 조건의 입체 영상을 본 10분 후 다시 시각피로도를 측정하였는데(입체 영상의 피로도의 첫 번째 측정), 이 경우 입체 영상을 지속적으로 볼 수 있도록 하기 위해 실험보조자가 척도를 불러주고 관찰자들은 입체 영상을 보고 있으면서 해당 질문에 대해 반응하도록 하였다. 자극이 제시된 20분 후에 첫 번째 측정과 동일한 방식으로 두 번째 시각피로도를 측정하였으며, 자극이 제시된 40분 후 자극 제시가 완료되었을 때 세 번째 시각피로도를 측정하였다.
- 3cm인 육면체가 지속적으로 운동하는 것이었다. 관찰자들은 1920 x 1200 해상도를 가지는 애플 LCD 모니터에 제시된 자극을 150cm 거리에서 관찰하였다. 타원 궤도의 좌우 폭은 17.
- 관찰자. 무선점 입체그림을 이용하여 입체시 지각의 이상 유무를 판단하였다. 그 결과 입체 깊이를 지각하는 데 이상이 없는 남녀 대학생 10명이 실험에 참가하였으며, 이들의 교정시력은 0.
- 이와 달리 수렴이나 조절 반응과 같은 신체 신호를 시각적 피로도를 측정하는 객관적 지표로 사용할 수도 있지만16)17) 이러한 신체신호가 관찰자들이 느끼는 시각적 피로도와 직접적으로 연관되어 있다는 경험적 자료는 드물다. 본 연구에서는 요인분석을 통해 28 개의 문항을 5개의 하위 요인으로 나눈 주관적 척도18)를 이용하여 입체 영상을 시청할 때 발생될 수 있는 시각적 피로도를 측정하였다. 이 척도에서는 “눈이 뻑뻑하였다”와 같은 10개의 문항들로 구성된 눈통증 요인, “피곤하다”, “스트레스를 받았다”와 같은 8개의 문항으로 구성된 시청중단 욕구 요인, “어지러웠다”, “속이 울렁거렸다”와 같은 4개의 문항들로 구성된 어지러움 요인, “목이 뻐근했다”와 같은 3개의 문항으로 구성된 신체 통증 요인, “이 중상이 보였다”와 같은 3개의 문항으로 이루어진 상흐림 요인으로 구성되어 있었다.
- 이러한 척도를 본 연구에 이용했다면 유의미한 차이를 발견하기 어려웠을 것이다. 본 연구에서는 저자들이 이미 개발한 하위 요인들을 가진 시각적 피로도 측정 척도를 사용하였다. 이러한 척도의 유용성은 시각적 피로도를 유발한다고 가정할 수 있는 다양한 영상 요인이나 시청환경 요인의 영향을 평가하는데 적용한다면 특정 요인들이 시각적 피로도를 유발하는지 여부뿐만 아니라 여러 시각적 피로도들 중 어떤 특정한 요인의 피로도를 유발하는지를 특정하는 데 유용하게 사용될 수 있다.
- 본 연구의 목적을 요약하면 입체 영상이 가지는 특성과 시청환경의 특성에 따라 입체 영상을 시청할 때 발생할 수 있는 시각적 피로도를 체계적으로 살펴보기 위해 실험 1에서는 깊이 방향의 운동속도를 실험 2에서는 시청환경 중 응시거리를 변화시켜가면서 입체영상을 시청할 때 발생되는 시각적 피로도 효과를 측정하였다.
- 응시 거리는 50cm, 100cm, 150cm, 200cm, 300cm으로 선정되었고 관찰자들은 5개의 응시거리 조건들 중 무선적으로 선정된 거리에서 입체 영상을 시청하였다. 실험 1에서와 같이 각 실험 조건을 실시하기 전 먼저 양안 시차가 없는 이차원 영상을 2분 동안 필터 안경없이 시청한 후 피로도 척도에 응답하도록 하였고, 이후 이차원 영상을 필터 안경을 낀 채 이분동안 시청한 후 피로도 측정 척도에 응답하도록 하였다. 이 응답이 끝나면 5개의 응시거리 조건들 중 무선적으로 선정된 거리에서 입체 영상을 시청하였으며, 실험 1과 동일하게 입체 영상 시청 후 10분, 20분, 40분 후에 시각피로도가 측정되었다.
- 절차. 실험의 절차에 익숙해지도록 첫 실험이 시작되기 전 5회 이상의 연습시행을 실시하였다. 입체 영상 시청 후 발생되는 피로도를 비교하기위해 각 실험 조건을 실시하기 전 먼저 양안시차가 없는 이차원 영상을 2분 동안 시청한 후 피로도를 측정하기 위한 척도에 응답하도록 하였다.
- 이를 100cm의 거리에서 보았을 때 타원궤도의 장폭길이와 깊이폭은 시각(visual angle)으로 각각 약 10도와 1도였다. 육면체의 운동속도는 타원궤도의 깊이폭(시각으로 2도)을 타원궤도를 1회전 하는데 걸린 시간으로 나누어 구하였다. 그림에 제시된 타원은 육면체의 운동 궤도를 나타내기 위한 것으로 실제 화면에는 제시되지 않았다.
- 실험 1에서와 같이 각 실험 조건을 실시하기 전 먼저 양안 시차가 없는 이차원 영상을 2분 동안 필터 안경없이 시청한 후 피로도 척도에 응답하도록 하였고, 이후 이차원 영상을 필터 안경을 낀 채 이분동안 시청한 후 피로도 측정 척도에 응답하도록 하였다. 이 응답이 끝나면 5개의 응시거리 조건들 중 무선적으로 선정된 거리에서 입체 영상을 시청하였으며, 실험 1과 동일하게 입체 영상 시청 후 10분, 20분, 40분 후에 시각피로도가 측정되었다.
- 실험의 절차에 익숙해지도록 첫 실험이 시작되기 전 5회 이상의 연습시행을 실시하였다. 입체 영상 시청 후 발생되는 피로도를 비교하기위해 각 실험 조건을 실시하기 전 먼저 양안시차가 없는 이차원 영상을 2분 동안 시청한 후 피로도를 측정하기 위한 척도에 응답하도록 하였다. 본 실험에서는 색깔 필터를 가진 안경을 통해 입체 영상을 제시하였으므로 안경에 의한 피로도의 효과를 측정하기 위해 이차원 영상을 안경을 낀 채 이분동안 이차원 영상을 시청한 후 피로도 척도에 응답하도록 하였다.
- 이를 통해 두 영상이 각각 양 눈에 분리되어 투사되었다. 자극의 운동속도는 깊이 방향의 거리를 운동 시간을 나눔으로써 구했다. 즉 타원궤도에서 가장 가까운 점과 가장 먼 지점의 양안시차 차이(시각으로 2도)를 깊이 방향의 거리로 결정했으며, 이 궤도를 일 회전하는데 걸린 시간을 운동시간으로 삼았다.
- 각 조건의 입체 영상을 본 10분 후 다시 시각피로도를 측정하였는데(입체 영상의 피로도의 첫 번째 측정), 이 경우 입체 영상을 지속적으로 볼 수 있도록 하기 위해 실험보조자가 척도를 불러주고 관찰자들은 입체 영상을 보고 있으면서 해당 질문에 대해 반응하도록 하였다. 자극이 제시된 20분 후에 첫 번째 측정과 동일한 방식으로 두 번째 시각피로도를 측정하였으며, 자극이 제시된 40분 후 자극 제시가 완료되었을 때 세 번째 시각피로도를 측정하였다. 이 측정을 끝으로 해당 운동 속도조건의 수행이 완료되었다.
- 자극의 운동속도는 깊이 방향의 거리를 운동 시간을 나눔으로써 구했다. 즉 타원궤도에서 가장 가까운 점과 가장 먼 지점의 양안시차 차이(시각으로 2도)를 깊이 방향의 거리로 결정했으며, 이 궤도를 일 회전하는데 걸린 시간을 운동시간으로 삼았다. 각 운동 속도조건에서 육면체가 타원궤도를 1회전 하는 데 걸린 시간인 13.
대상 데이터
- 무선점 입체그림을 이용하여 입체시 지각의 이상 유무를 판단하였다. 그 결과 입체 깊이를 지각하는 데 이상이 없는 남녀 대학생 10명이 실험에 참가하였으며, 이들의 교정시력은 0.8 이상이었다.
- 자극 및 장치. 시각적 피로도를 측정하기 위한 입체영상은 그림 1에 제시되어 있는 것과 같이 깊이를 가진 타원 궤도를 따라 대각선의 길이가 16.3cm인 육면체가 지속적으로 운동하는 것이었다. 관찰자들은 1920 x 1200 해상도를 가지는 애플 LCD 모니터에 제시된 자극을 150cm 거리에서 관찰하였다.
- 관찰자. 실험 1에 참가한 관찰자 10명 모두가 실험 2에 참가하였다.
- 본 실험의 절차도 실험 1과 유사하였다. 응시 거리는 50cm, 100cm, 150cm, 200cm, 300cm으로 선정되었고 관찰자들은 5개의 응시거리 조건들 중 무선적으로 선정된 거리에서 입체 영상을 시청하였다. 실험 1에서와 같이 각 실험 조건을 실시하기 전 먼저 양안 시차가 없는 이차원 영상을 2분 동안 필터 안경없이 시청한 후 피로도 척도에 응답하도록 하였고, 이후 이차원 영상을 필터 안경을 낀 채 이분동안 시청한 후 피로도 측정 척도에 응답하도록 하였다.
성능/효과
- 전반적으로 시각피로도의 각 하위 척도도 전체 시각피로도 점수와 유사한 형태를 보여주었다. 눈통증, 시청중단욕구, 어지러움, 신체 통증, 그리고 상흐림의 다섯 개의 하위 척도 모두에서 시청시간이 증가할수록 시각피로도가 증가하는 것을 보여주었다. 운동 속도 변인에 따른 각 하위 척도별 시각피로도의 차이에서 어지러움은 운동 속도가 증가할수록 높은 것으로 나타났지만(F(4,36)=3.
- 절대적인 기준값을 마련하는 것이 쉽지는 않지만 앞선 논의에서도 밝힌 것과 같이 이차원 영상에서 발생되는 시각적 피로도의 값을 기준값으로 결정할 수 있다. 둘째, 삼차원 영상의 특성들 중 시각적 피로도에 영향을 줄 가능성이 있는 요인들은 다양하다. 예를 들어 영상들이 가지는 양안시차의 폭, 중심 영상이 제시되는 깊이, 대상들의 운동 속도뿐만 아니라 양안 시차이외에 상의 크기변화나 광학적 흐름 패턴과 같은 다른 깊이 단서들이 고려될 수 있다.
- 마지막으로 눈통증과 상흐림 요인은 눈과 직접적으로 연관되어 있다는 측면에서 유사한 요인이지만 시청거리에 따라 통계적으로 유의한 결과가 나타난 것은 상흐림 요인뿐이었다. 각 요인에 속한 문항들을 살펴보면 눈통증 요인에는 ‘눈이 충혈된 느낌이었다’, ‘눈물이 고이는 느낌이었다’, ‘눈이 건조해지는 듯한 느낌이었다’와 같이 관찰자들의 주관적인 평가에 의존한 문항들로 구성된 반면, 상흐림 요인은 ‘상이 흐리게 보였다’, ‘원하는 곳에 초점을 맞추기 힘들었다’와 같이 눈의 조절작용과 직접적으로 연관되어 있는 지각적 판단에 근거한 질문 문항들로 구성되어 있었다.
- 상흐림은 응시거리가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며(F(4,36)=5.27, p<.01, MSE=1.02), 응시거리와 시청시간간의 상호작용도 유의한 것으로 나타났다(F(8,72)=2.56, p.05), 시청 20분후(F(4,36)=5.38, p<.01, MSE=.60)와 40분 후(F(4,36)=5.58, p<.01, MSE=.59)에서는 응시거리에 따른 유의미한 차이가 나타났으며, 사후분석 결과 응시거리가 50cm 조건과 300cm 조건 간에 상흐림 정도의 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 실험 1에서와 유사하게 시각피로도의 각 하위 척도에서도 전체 시각피로도 점수와 유사하게 나타나 시청 시간에 따른 시각피로도는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 시청 거리에 따른 시각피로도의 하위 척도의 차이를 살펴본 결과 눈통증, 시청중단욕구, 어지러움, 신체통증의 하위척도들에서는 응시거리에 따른 유의한 차이를 발견할 수 없었으며, 응시거리와 시청시간 두 변인 사이의 상호작용도 유의하지 않았다. 하위척도들 중 응시거리에 따른 차이를 보인 것은 상흐림 척도값이다.
- 시청시간이 10분(원), 20분(마름모), 40분(사각형)으로 증가할수록 시각 피로도는 더 높게 나타났으며(F(2,18)=13.92, p.05, MSE=.88).
- 실험 1에서와 유사하게 시각피로도의 각 하위 척도에서도 전체 시각피로도 점수와 유사하게 나타나 시청 시간에 따른 시각피로도는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 시청 거리에 따른 시각피로도의 하위 척도의 차이를 살펴본 결과 눈통증, 시청중단욕구, 어지러움, 신체통증의 하위척도들에서는 응시거리에 따른 유의한 차이를 발견할 수 없었으며, 응시거리와 시청시간 두 변인 사이의 상호작용도 유의하지 않았다.
- 예를 들어 시각도로 표현된 양안시차의 크기는 거리의 제곱에 반비례하고, 시각도로 표현된 특정 대상의 크기는 거리에 반비례하므로 시청 거리가 증가할수록 망막으로 투사된 운동 자극의 망막상 궤적의 길이는 감소하게 된다. 실험 1의 결과에서 논의했듯이 눈운동이 운동멀미를 발생시키는 한 원인이라면 시청거리가 변함에 따라 물리적으로 동일한 자극에 대한 눈운동의 정도도 차이가 나게 되므로, 시청거리에 따라 어지러움의 정도도 차이가 날 것을 예상할 수 있다. 이러한 예측과는 달리 본 실험에서는 시청거리가 각기 다른 경우에도 어지러움에서는 통계적으로 유의한 차이를 발견하지 못했다.
- 본 연구에서는 깊이 방향의 운동 속도와 응시거리에 따라 시각적 피로도가 변화되는지, 만약 변화된다면 시각적 피로도의 하위 요인들 중 어떤 요인이 더 영향을 많이 받을 것인지를 실험 1과 2를 통해 살펴보았다. 실험 결과 운동속도는 시각적 피로도의 하위 요인들 중 어지러움과 관련이 있으며, 응시거리는 상의 흐림과 관련이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과에서 흥미로운 점은 전체 피로도 점수에서는 영상에서의 운동 속도와 응시 거리에 따른 차이를 보이지 않았지만 특정 하위 척도에서만 유의미한 차이를 보였다는 것이다.
- 운동 속도 변인에 따른 각 하위 척도별 시각피로도의 차이에서 어지러움은 운동 속도가 증가할수록 높은 것으로 나타났지만(F(4,36)=3.40, p<.05, MSE=1.27) 눈통증, 시청중단 욕구, 신체통증이나 상흐림 하위척도에서는 유의한 차이가 발견되지 않았다.
- 응시거리와 시청시간에 따라 전체 시각피로도와 다섯 개의 하위 척도 시각피로도 결과가 그림 3에 제시되어 있다. 전체 시각피로도 점수를 보면 이차원 영상을 볼 때의 시각피로도(그림의 삼각형표식)보다 삼차원 영상을 시청한 15개의 모든 실험 조건에서 측정된 시각피로도가 더 높음을 알 수 있다. 시청시간이 10분(원), 20분(마름모), 40분(사각형)으로 증가할수록 시각 피로도는 더 높게 나타났으며(F(2,18)=13.
- 운동 속도와 시청시간에 따라 전체 시각피로도와 다섯 개의 시각피로도 하위척도의 결과가 그림 2에 제시되어 있다. 전체 시각피로도 점수를 보면 이차원 영상을 필터 안경을 낀 채 볼 때의 시각피로도(그림의 삼각형표식)보다 삼차원 영상을 시청한 15개의 모든 실험 조건에서 측정된 시각피로도가 더 높음을 알 수 있다. 시청시간이 10분(원), 20분(마름모), 40분(사각형)으로 증가할수록 시각피로도는 더 높게 나타났으며(F(2,18)=9.
- 전체 피로도 점수는 운동 속도에 따라 차이를 보이지 않았으며, 여러 하위척도들 중에서 어지러움 하위 척도에서만 운동 속도에 따른 차이를 보였다. 이러한 결과는 본 연구와 같이 시각피로도를 여러 개의 하위 척도로 분리하여 살펴볼 수 있는 측정도구를 사용했기 때문에 발견할 수 있는 것으로 단일한 문항으로 시각피로도를 측정20)하거나 여러 문항으로 구성된 시각피로도 측정도구를 사용하는 경우에도 이들 문항들의 단순한 합산 점수만을 고려한다면 발견하기 어려운 것이다.
- 이러한 예측과는 달리 본 실험에서는 시청거리가 각기 다른 경우에도 어지러움에서는 통계적으로 유의한 차이를 발견하지 못했다. 한 가지 가능한 이유는 실험 2에서 사용된 입체 영상의 운동 속도는 모든 시청거리조건에서 실험 1에 포함된 운동 속도의 중간 값인 초당 1.4도의 동일한 값으로 결정되었다. 실험 1에서 어지러움은 실험에 포함된 운동 속도 중 가장 빠른 초당 2.
후속연구
- 본 연구를 해석하는 데 있어서 한 가지 주의해야할 점은 운동 속도가 각기 다른 입체영상들에서 깊이 방향의 속도 차이뿐만 아니라 좌우측면으로의 속도차이도 함께 일어난다는 것이다. 따라서 본 연구의 결과가 반드시 깊이 방향의 운동 속도의 차이만으로 해석하는 데 한계가 있을 수 있으며, 측면운동과 깊이 방향의 운동속도에 따른 효과를 분리하기 위해서는 각 운동 정보를 독립적으로 조작한 자극을 사용하여야할 것이다.
- 본 연구의 결과들이 삼차원 방송 장면에 직접 가이드라인으로 적용되기 위해서는 선결되어야 할 문제들이 있다. 첫째, 본 연구에 사용된 척도값에서 허용될 수 있는 시각적 피로도의 한계가 얼마인지를 결정하는 것이다.
- 한 가지 추가적으로 고려해야할 사항은 응시거리에 따른 상흐림 정도의 차이가 이차원 영상을 볼 때와 어떠한 차이가 있는 지 혹은 어떤 유사점이 있는지에 대한 연구도 추가적으로 필요할 것으로 생각된다. 이러한 연구를 바탕으로 해서 응시거리에 따른 상흐림 정도의 차이가 모든 디스플레이를 시청하는 상황에서는 항상 발생하며 그 정도도 모두 유사하게 나타난다면, 본 연구의 결과가 비록 입체 영상을 사용하여 얻은 것이지만 그 효과는 입체 영상의 시청환경에 특정적인 효과로 받아들이기 어렵다.
- 실험 1의 결과에서 논의했듯이 눈운동이 운동멀미를 발생시키는 한 원인이라면 시청거리가 변함에 따라 물리적으로 동일한 자극에 대한 눈운동의 정도도 차이가 나게 되므로, 시청거리에 따라 어지러움의 정도도 차이가 날 것을 예상할 수 있다. 이러한 예측과는 달리 본 실험에서는 시청거리가 각기 다른 경우에도 어지러움에서는 통계적으로 유의한 차이를 발견하지 못했다. 한 가지 가능한 이유는 실험 2에서 사용된 입체 영상의 운동 속도는 모든 시청거리조건에서 실험 1에 포함된 운동 속도의 중간 값인 초당 1.
- 한 가지 추가적으로 고려해야할 사항은 응시거리에 따른 상흐림 정도의 차이가 이차원 영상을 볼 때와 어떠한 차이가 있는 지 혹은 어떤 유사점이 있는지에 대한 연구도 추가적으로 필요할 것으로 생각된다. 이러한 연구를 바탕으로 해서 응시거리에 따른 상흐림 정도의 차이가 모든 디스플레이를 시청하는 상황에서는 항상 발생하며 그 정도도 모두 유사하게 나타난다면, 본 연구의 결과가 비록 입체 영상을 사용하여 얻은 것이지만 그 효과는 입체 영상의 시청환경에 특정적인 효과로 받아들이기 어렵다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.