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3D TV 시청 환경에서 수렴 훈련에 의한 시각적 불편감의 감소
Effects of the Convergence Training on Reduction of Visual Discomfort in 3D TV Environment 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.18 no.5, 2013년, pp.738 - 748  

감기택 (강원대학교) ,  전현민 (강원대학교)

초록
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본 연구는 개인의 불편감을 최소로 유지한 상태에서 3D 자극의 깊이를 늘려나가는 수렴 훈련을 통해 시각적 불편감이 감소되는지를 알아보고자 수행되었다. 실험집단은 수렴 훈련에 사용된 자극의 입체시 깊이가 순차적으로 변화하는지 무선적으로 변화하는지에 따라 두 개의 훈련 집단으로 나뉘었다. 수렴 훈련은 약 2주 간격으로 3회 실시되었으며 훈련 집단의 융합영역(fusional range)을 증가시켰다. 수렴 훈련이 시각적 불편감에 미치는 영향을 평가하기 위해 훈련 회기의 전과 후에 3D 영상을 시청하게 한 뒤, 주관적인 시각적 불편감을 설문 문항으로 측정하였다. 실험 결과, 시각적 불편감은 훈련 자극의 깊이를 순차적으로 변화시킨 훈련집단에서 감소하였다. 이러한 결과는 반복된 수렴 훈련이 3D 환경에서 시각적 불편감을 줄이는 데 효과적일 수 있음을 시사한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The present study investigated whether convergence training in which has an effect on reducing visual discomfort in viewing 3D TV. The stereoscopic depth of 3D training stimulus was gradually increased while maintaining individual visual discomfort at a minimum value. Participants were randomly assi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 한 회기의 수렴 훈련은 개인의 최대 수렴 정도를 측정하는 과정과 실제 수렴 훈련이 수행되는 두 과정으로 구성되어 있었다. 각 개인의 수렴 정도는 두 훈련 집단에 속한 관찰자뿐만 아니라 통제 집단에 속한 관찰자들을 대상으로 측정되었는데 이는 수렴 훈련이 없는 집단에서도 수렴 가능한 최대 시차의 변화가 발생하는 지를 확인하기 위한 것이었다. 먼저 최대 수렴 정도는 융합할 수 있는 최대 시차를 측정하는 방법을 통해 측정되었다.
  • 예를 들어 수렴의 범위가 증가하여 단일상으로 지각할 수 있는 깊이 범위가 증가하였고[17,18], 수렴속도의 증가[16,19]와 수렴이 완료되기까지 요구되는 시간이 단축됨을 관찰하였다[16]. 따라서 본 연구에서는 수렴 불충분 환자들의 수렴 정도를 증가시킬 수 있는 수렴 훈련을 3D 시청환경에 도입하여 수렴의 변화와 그에 따른 시각적 불편감이 감소하는 지를 확인하고자 실시되었다.
  • 요약해서 말하면 본 연구는 3D 시청환경에서 다양한 크기 시차를 가진 자극에 수렴 눈운동을 하도록 하는 수렴 훈련을 통해 시각적 불편감을 줄일 수 있는 지를 확인하고자 하였다. 탐색적으로 다양한 크기의 시차를 제시하는 방법을 두 가지 다른 방식으로 구분하여 두 훈련방식의 효과를 비교하였다.

가설 설정

  • (a) 순차적 훈련 집단의 경우 시간의 흐름에 따라 훈련 자극의 시차는 점진적으로 증감하나, (b) 무선적 훈련 집단의 경우 시차의 크기는 무선적으로 변한다. 훈련은 교차, 비교차 시차 방향에서 총 10단계로 구성되어 있으나, 본 그래프에서는 교차시차 방향의 3단계까지만 제시되었다.
  • 이로써 본 연구에서 측정한 최대 융합 영역과 시각적 불편감 모두에서 수렴 불충분 환자들을 대상으로 한 연구결과와 유사하게 융합 영역은 증가되었고 불편감이 감소된 것을 확인하였다. 본 연구에서는 수렴 눈운동 과정이나 그 자체를 직접적으로 측정하지는 않았다. 수렴 불충분 환자의 경우 수렴 훈련이 융합 가능한 최대 시차를 증가시킬 뿐만 아니라 수렴 눈운동과 관련된 전반적인 시기능을 개선시키다는 기존의 연구들[16,19]을 고려해 보면 본 연구에참여한 관찰자들도 수렴과 관련된 전반적인 시 기능의 향상이 동반되었을 것으로 추정할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일반적으로 수렴 훈련은 어떤 방식으로 이루어지는가? 수렴 불충분 증상을 가진 사람을 치료하는 효과적인 치료 방법들 중의 하나가 수렴 훈련이다. 일반적으로 수렴 훈련은 실제 장면에서 여러 깊이에 작은 불빛이나 물체를 제시한 후, 환자들이 반복적인 수렴 과정을 통해 대상을 응시하도록 하는 방식으로 이루어진다[15,16]. 흥미롭게도 이러한 수렴 훈련들을 반복하는 경우 수렴 불충분 환자들의 수렴 기능이 개선되는 것이 보고되어 왔다.
좌우 영상간의 차이보다 시각적 불편감에 더 큰 영향을 주는 요인은 무엇인가? 이때 발생되는 좌우 영상간 키스톤 왜곡[8]이나 색상이나 밝기, 선명함 등에서의 차이[9]가 시각적 불편감을 발생시킬 수 있다. 좌우 영상간의 차이보다 시각적 불편감에 더 큰 영향을 주는 요인은 양안 시차의 크기이다. 영상이 지닌 양안시차는 그 크기가 클수록, 즉 영상이 지닌 깊이가 커질수록 시각적 불편감이 비례하여 증가하는 것으로 일관된 결과를 보인다[4,7,10,11].
3D TV가 대중화되기 위해서는 무엇보다도 시각적 불편감을 발생시키는 요인들이 무엇인지를 확인하고 이를 최소화하려는 시도들이 필요한 이유는 무엇인가? 3D 영상의 적용범위는 입체 영화로부터 3D TV(3-di-mensional television)로 확산되고 있지만 여전히 3D 영상의 시청과정에서 경험되는 시각적 불편감[1,2,3]이나 시기능[4,5]의 저하는 3D 컨텐츠의 대중화에 걸림돌로 작용할 가능성이 크다[6]. 따라서 3D TV가 대중화되기 위해서는 무엇보다도 시각적 불편감을 발생시키는 요인들이 무엇인지를 확인하고 이를 최소화하려는 시도들이 필요하다.
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참고문헌 (30)

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  2. Hoffman, D. M., Girshick, A. R., Akeley, K., & Banks, M. S. Vergence-accommodation conflicts hinder visual performance and cause visual fatigue. Journal of Vision, 8(3), 1-30, 3, 2008. 

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  9. Woods, A., Docherty, T. & Koch, R. Image Distortions in Stereoscopic Video Systems"", Proc. SPIE, 1915, 36-49, 1993. 

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