영상콘텐츠에서의 색감이 프레즌스 증감에 미치는 영향 측정을 위한 설문지와 뇌파측정의 결합측정기법 Combined Approach of Subjective Survey and Objective EEG Measurement to Measure Presence Increment using Color in Moving Images원문보기
본 논문에서는 프레즌스를 관람자가 어떤 예술 작품을 보고 시간의 흐름을 인지하지 못할 정도로 집중하는 상태가 될 때 느끼는 생리학적, 감성적인 반응이라고 정의한다. 본 논문은 관람객의 프레즌스를 이끌어 내는 요소에 관한 논문이며, 프레즌스 측정을 위해 설문지와 뇌파측정을 하였다. 프레즌스 질문지(PQS )와 개인적인 성향을 묻는 질문지(IDQS)를 만들었다. 본 논문은 설문지의 각 문항을 점수화 하여 통계처리 하였다. 통계처리는 SPSS/WIN 통계프로그램 18.0을 활용하였으며, 본 논문에 사용된 척도의 신뢰도 검사를 위해 Cronbach's ${\alpha}$를 사용하였다. 본 논문에서는 색감에 따른 프레즌스 증강에 관한 분석을 하였으며, 디자인과 형태를 가미한 추상적인 이미지가 사실적인 이미지 보다, 프레즌스를 더욱 강하게 만들 수 있다고 결론 지었다.
본 논문에서는 프레즌스를 관람자가 어떤 예술 작품을 보고 시간의 흐름을 인지하지 못할 정도로 집중하는 상태가 될 때 느끼는 생리학적, 감성적인 반응이라고 정의한다. 본 논문은 관람객의 프레즌스를 이끌어 내는 요소에 관한 논문이며, 프레즌스 측정을 위해 설문지와 뇌파측정을 하였다. 프레즌스 질문지(PQS )와 개인적인 성향을 묻는 질문지(IDQS)를 만들었다. 본 논문은 설문지의 각 문항을 점수화 하여 통계처리 하였다. 통계처리는 SPSS/WIN 통계프로그램 18.0을 활용하였으며, 본 논문에 사용된 척도의 신뢰도 검사를 위해 Cronbach's ${\alpha}$를 사용하였다. 본 논문에서는 색감에 따른 프레즌스 증강에 관한 분석을 하였으며, 디자인과 형태를 가미한 추상적인 이미지가 사실적인 이미지 보다, 프레즌스를 더욱 강하게 만들 수 있다고 결론 지었다.
In this paper, we define "presence" as a physiological and emotional feeling which feels that he or she is immerged in a specific artworks when he/she is very interested in the artwork. To measure the presence, we use a combined approach of subjective survey and brain signals (EEG). Subjective surve...
In this paper, we define "presence" as a physiological and emotional feeling which feels that he or she is immerged in a specific artworks when he/she is very interested in the artwork. To measure the presence, we use a combined approach of subjective survey and brain signals (EEG). Subjective survey includes PQS (presence questionnaire survey) and IDQS (individual differences questionnaire survey). We experimented with 30 random populations, and we performed Cronbach's ${\alpha}$ test to verify the validity of the survey results. We also cross-checked the survey with EEG test for the populations. From our experimentation, we conclude that opponent color (e.g. yellow and blue) makes strong excitation on presence. In this paper, we believe that there are strong presence even in the abstract images, and it can be stronger than photo-realistic images if we well-design color, forms on the artwork.
In this paper, we define "presence" as a physiological and emotional feeling which feels that he or she is immerged in a specific artworks when he/she is very interested in the artwork. To measure the presence, we use a combined approach of subjective survey and brain signals (EEG). Subjective survey includes PQS (presence questionnaire survey) and IDQS (individual differences questionnaire survey). We experimented with 30 random populations, and we performed Cronbach's ${\alpha}$ test to verify the validity of the survey results. We also cross-checked the survey with EEG test for the populations. From our experimentation, we conclude that opponent color (e.g. yellow and blue) makes strong excitation on presence. In this paper, we believe that there are strong presence even in the abstract images, and it can be stronger than photo-realistic images if we well-design color, forms on the artwork.
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문제 정의
증진요소와의 관련성을 고찰해 본다. 관람자 감정 상태에 따른 프레즌스 측정을 위해, 본 논문에서 사용한 IDQS, PQ S, EEG 측정방법과 결과에 관해 논한다.
하였다. 또한 영상 색감과 형태에 따른 뇌파의 변화와, 인터랙션(interaction)이 가미된 영상 작품의 뇌파의 변화, 관람자의 자술 설문지와 관련, 프레즌스 향상 시 뇌파의 변화에 대해서도 연구를 진행하였다.
신뢰성은 이론적으로 전체분산에 대한 참분산의 비율로 표시할 수 있는 것으로, 신뢰도 측정방법으로 재검사법 (test-retest me thod), 복수양식법 (multiple forms technique), 반분법 (sp lit-half method), 내적 일관성 (internal consistency relia bility) 등이 있다. 본 논문에서는 크론바하 알파계수를 측정하여 내적 일관성에 의한 신뢰성을 검증하였다. 설문 항목이 신뢰성을 인정받기 위한 절대적인 기준은 없으나 일반적으로 알파 (a) 계수가 0.
생리학적 반응이 중요한 연구주제로 부각되었다. 본 논문은 관람객의 프레즌스를 이끌어 내는 요소에 관한 심리적, 생리학적 연구이며, 설문지와 뇌파 검사를 통하여프레즌스의 발생환경을 밝혀보았다.
본 논문을 통하여 프레즌스와 뇌파와의 관계를 실증적으로 규명하고자 하였다. 또한 영상 색감과 형태에 따른 뇌파의 변화와, 인터랙션(interaction)이 가미된 영상 작품의 뇌파의 변화, 관람자의 자술 설문지와 관련, 프레즌스 향상 시 뇌파의 변화에 대해서도 연구를 진행하였다.
특히, 영상 이미지의 색감에 관한 이론적 배경을 프레즌스 증진요소와의 관련성을 고찰해 본다. 관람자 감정 상태에 따른 프레즌스 측정을 위해, 본 논문에서 사용한 IDQS, PQ S, EEG 측정방법과 결과에 관해 논한다.
프레즌스는 촉각적 프레즌스, 네비게이셔널 프레즌스, 텔레비전 VS. 아이멕스 등 디바이스에 따른 프레즌스 등 다양한 정의가 가능한데, 본 논문은 공간적 프레즌스에 관한 연구를 수행하였다. 관람객 자신이 보고 있는 영상 콘텐츠의 공간 속에 있는 느낌이나 심리적 경험인 프레즌스가 어떤 색감에 따라 향상 또는 증강되는지 분석하였다.
제안 방법
가지 방법이 있다. Lang, Gieger, Stickwerda & Sum mei은 SAM (self assessment manakin) 을 이용 하여 관람자의 기분, 각성, 지배 항목으로 나누어 프레즌스를 측정 하였다. Usoh에 의한 UCL (university college London) PQ 는 3가지 하위 요인으로 나누어 프레즌스를 측정하였는데, , 프레즌스 (presence, 7문항)', '행동에 관한 프레즌스 (beh avioral presence, 3 문항)', , 이동의 용이 성 (ease of loco motion, 3문항), 으로 나누어 평가하는 방식이다 [7].
각 요인이 전체 분산에 대해 설명 할 수 있는 정도를 나타내 주는 고유치 (eigenvalue)는 1 이상을 기준으로 하였다. 고유치 1 이상, 요인적재량 ±.50 이상을 기준으로 도출된 요인의 상호독립성을 유지하기 위하여 직각회전방법 중 베리맥스 회전 방법을 사용하여 도출하였다.
아이멕스 등 디바이스에 따른 프레즌스 등 다양한 정의가 가능한데, 본 논문은 공간적 프레즌스에 관한 연구를 수행하였다. 관람객 자신이 보고 있는 영상 콘텐츠의 공간 속에 있는 느낌이나 심리적 경험인 프레즌스가 어떤 색감에 따라 향상 또는 증강되는지 분석하였다. 프레즌스를 측정하기 위해 기존 프레즌스 측정연구를 토대로 새로운 설문지를 작성하였다.
이는 노랑색과 파랑색의 대립적인 면을 보여 주는 것이다. 본 논문에서 연구한 영상 이미지의 색감은 서로 대조되는 노랑과 파랑 색이며, 두 부류의 이미지 색감을 나누어 프레즌스를 측정, 연구하였다.
본 논문에서는 실험영상을 대상으로 연구를 진행하였으며, 실험영상의 주요한 시각적 구성요소인 색상을 구분하여프레즌스를 측정하였다. 측정도구로는 설문지 조사형 태 인 P QS, IDQS와 뇌파측정 방법인 EEG 측정을 결합하여 실험하였다.
실험을 위해 하단의 영상을 사용하였다. 본 논문은 설문지의 각 문항을 점수화 하여 통계처리 하였다. 통계처리는 SPSS/WIN 통계프로그램 18.
참고하여 프레즌스를 측정하였다 [9]. 본 논문의 설문지 측정에 사용된 PQS (Presence Questionnaire Survey)는 'Factor-analysis of presence5■> 기초로 본 논문에 맞게 재구성한 것이다.
측정하였다. 측정도구로는 설문지 조사형 태 인 P QS, IDQS와 뇌파측정 방법인 EEG 측정을 결합하여 실험하였다. 실험 결과에서 뇌파 측정에 따른 알파파와 베타파의 변화는 프레즌스 증감에 따라 결과치가 달라짐을 확인하였다.
관람객 자신이 보고 있는 영상 콘텐츠의 공간 속에 있는 느낌이나 심리적 경험인 프레즌스가 어떤 색감에 따라 향상 또는 증강되는지 분석하였다. 프레즌스를 측정하기 위해 기존 프레즌스 측정연구를 토대로 새로운 설문지를 작성하였다.
대상 데이터
본 논문에서 사용한 실험영상은 Figure 2에서 보는 바와 같이, 상단에 있는 사진과 같은 영상과, 우리가 몰입할 때 느끼는 하단의 추상영상으로 구분하였으며, 구체적인 영상에 독립적인 실험을 위해 하단의 영상을 사용하였다. 본 논문은 설문지의 각 문항을 점수화 하여 통계처리 하였다.
본 논문의 프레즌스 측정환경은 Table 1과 같다. 본 논문은 영상 관련 학과 학생들 7명을 대상으로 측정을 시도했었으나 영상 관련 학과 전공자가 아닌 다양한 직업군에 속하는 30명을 대상으로 최종 분석을 하였다.
데이터처리
셋째, 집단에 따른 PQS의 차이, 실험대상자의 일반적인 사항에 따른 IDQ S, PQS, 기쁨, 각성의 차이를 알아보기 위해 t-test, one way Anova를 사용하였다. 넷째, IDQS와 기쁨, 각성과의 관계, PQS와 뇌파와의 관계는 단순상관관계분석 (pearson's c orrelation analysis) 으로 분석하였다. 다섯째, 본 논문의 실증분석은 모두 유의수준 pv.
첫째, 본 논문에 사용된 척도의 신뢰도검사를 위해 Cronbach's o를 사용하였다. 둘째, 각 요인의 타당성 검증을 위해 요인분석을 실시하였다. 셋째, 집단에 따른 PQS의 차이, 실험대상자의 일반적인 사항에 따른 IDQ S, PQS, 기쁨, 각성의 차이를 알아보기 위해 t-test, one way Anova를 사용하였다.
최초의 정보를 최소한의 요인으로 압축하고자 할 때는 주성분 분석을 이용한다. 본 논문에서는 관련된 변수를 축소, 압축하여 의미 있는 과정을 파악하기 위해서 주성분 분석을 사용하였다. 그리고 요인을 회전하는 방법에는 직각회전 방법 (orthogonal notation)을 이용하였는데 직각회전은 회전 시요인들 간의 독립성을 유지시킨다.
둘째, 각 요인의 타당성 검증을 위해 요인분석을 실시하였다. 셋째, 집단에 따른 PQS의 차이, 실험대상자의 일반적인 사항에 따른 IDQ S, PQS, 기쁨, 각성의 차이를 알아보기 위해 t-test, one way Anova를 사용하였다. 넷째, IDQS와 기쁨, 각성과의 관계, PQS와 뇌파와의 관계는 단순상관관계분석 (pearson's c orrelation analysis) 으로 분석하였다.
요인의 추출은 주성분분석을 이용하였다. 각 변수의 요인 간의 상관관계의 정도를 나타내는 요인적재량 (factor loa ding)의 수용기준은 보통 ±.
이론/모형
본 논문에서 프레즌스 측정에 있어서 주관적인 방법으로는 Witmer & Singer [9] 의 프레즌스 측정 문항인 PQ (P resence Questionnaiie) 오卜 ITQ (Immersive Tendency Que stionnaire)를 참고하여 프레즌스를 측정하였다 [9]. 본 논문의 설문지 측정에 사용된 PQS (Presence Questionnaire Survey)는 'Factor-analysis of presence5■> 기초로 본 논문에 맞게 재구성한 것이다.
직각회전방법에는 여러 가지 방법이 있다. 본 논문에서는 직각회전을 사용하였으며 여러 방법 중에서 베리맥스 회전(varimax rotation) 방법 [1 이 을 사용하였다.
0을 활용하였으며 분석 방법은 다음과 같다. 첫째, 본 논문에 사용된 척도의 신뢰도검사를 위해 Cronbach's o를 사용하였다. 둘째, 각 요인의 타당성 검증을 위해 요인분석을 실시하였다.
성능/효과
PQS 중 감각적 프레즌스가 높으면 왼쪽 베타파도 높고 반면에 왼쪽 알파파, 오른쪽 알파파, 오른쪽 베타파는 낮으며 PQS 중 공간적 프레즌스 측정 결과가 높으면 왼쪽 알파파, 오른쪽 베타파는 낮음을 알 수 있다. PQS와 EEG와의 하위 종속 변인 간 상관관계의 분석에서 파랑 이미지 보다 노랑 이미지가 왼쪽 베타파와 정(+)적인 상관관계를 높게 보였다.
실험 결과에서 뇌파 측정에 따른 알파파와 베타파의 변화는 프레즌스 증감에 따라 결과치가 달라짐을 확인하였다. PQS 측정은 신뢰성 분석 등의 논리적 근거를 통하여 수집된 문항에 대해서 합리적이고 타당하게 프레즌스를 평가할 수 있는 측정방법임을 확인하였다.
오른쪽 베타파는 낮음을 알 수 있다. PQS와 EEG와의 하위 종속 변인 간 상관관계의 분석에서 파랑 이미지 보다 노랑 이미지가 왼쪽 베타파와 정(+)적인 상관관계를 높게 보였다. 이는 노랑 이미지에서 더 집중되고 기쁨 감정 상태가 높았다는 것으로 프레즌스 측정에서 PQS와 EEG가 파랑 이미지 보다 더 높게 측정 된 것이다.
Table 3에서 보는 바와 같이 PQS와 뇌파와의 관계-파랑 이미지에 대해 살펴보면 PQS 중 감각적 프레즌스와 왼쪽 알파파, 오른쪽 알파파, 오른쪽 베타파와는 r=-.476 (p<.0 1)에서 =.711 (pv.Ol)의 부(-)적인 상관관계를 보였고 반면에 왼쪽 베타파와는 =423 (pv.05)의 정(+)적인 상관관계를 보였으며 PQS 중 공간적 프레즌스 측정과 왼쪽 알파파와는 r=-.643 (pv.Ol), 오른쪽 베타파와는 r=-.42 3 (pv.05)의 부(-)적인 상관관계를 보였다.
본 논문에서 PQ S 측정척도의 요인분석 결과 각각 요인1은, 공간적 프레즌스 측정 (SPM)', 요인2는, 감각적 프레즌스 (SP)', 요인3은 , 촉각적 몰입 (TE), 이다. 각 요인의 분산 설명력은 요인1이 61.478%, 요인2가 12.080%, 요인3이 10.404%로서 총 8 3.963%가 설명되었다. 고유 값이나 분산 설명력이 높을수록 한 개념을 구성하는 중요한 요인이라고 할 수 있으므로, Figure 3에서 보는 바와 같이, PQS 요인은, 공간적 프레즌스 측정 (SPM), , , 감각적 프레즌스 (SP), , 촉각적 몰입 (T E)' 순으로 중요한 요인인 것으로 분석되었다.
963%가 설명되었다. 고유 값이나 분산 설명력이 높을수록 한 개념을 구성하는 중요한 요인이라고 할 수 있으므로, Figure 3에서 보는 바와 같이, PQS 요인은, 공간적 프레즌스 측정 (SPM), , , 감각적 프레즌스 (SP), , 촉각적 몰입 (T E)' 순으로 중요한 요인인 것으로 분석되었다.
넷째, IDQS와 기쁨, 각성과의 관계, PQS와 뇌파와의 관계는 단순상관관계분석 (pearson's c orrelation analysis) 으로 분석하였다. 다섯째, 본 논문의 실증분석은 모두 유의수준 pv.05, pv.01, p<.001 에서 검증하였다. 본 논문의 프레즌스 측정환경은 Table 1과 같다.
6 이상이면 비교적 신뢰도가 높다고 보고 있다. 따라서 본 논문에서 사용한 측정도구의 신뢰성은 대부분 0.6 이상으로 나타나기 때문에 모든 설문 항목은 신뢰성이 있는 것으로 확인되었다.
본 논문의 측정 항목에 대한 요인분석 결과 10 개 문항에 대해 3개의 요인이 추출되었다. 본 논문에서 PQ S 측정척도의 요인분석 결과 각각 요인1은, 공간적 프레즌스 측정 (SPM)', 요인2는, 감각적 프레즌스 (SP)', 요인3은 , 촉각적 몰입 (TE), 이다. 각 요인의 분산 설명력은 요인1이 61.
측정도구로는 설문지 조사형 태 인 P QS, IDQS와 뇌파측정 방법인 EEG 측정을 결합하여 실험하였다. 실험 결과에서 뇌파 측정에 따른 알파파와 베타파의 변화는 프레즌스 증감에 따라 결과치가 달라짐을 확인하였다. PQS 측정은 신뢰성 분석 등의 논리적 근거를 통하여 수집된 문항에 대해서 합리적이고 타당하게 프레즌스를 평가할 수 있는 측정방법임을 확인하였다.
파랑 이미지 보다 노랑 이미지 집단의 평균값이 더 높은 것으로 나타났다. 즉, 노랑 이미지가 프레즌스를파랑 이미지 보다 더 강하게 느꼈다는 것으로 확인 되었다. 파랑 이미지의 경우에는 특히, (질문 4)의 영상이 만들어낸 바로 그 장소에 내 자신이 존재 하는 것처럼 느끼지 못했다는 결과와 (질문 5)의 영상 안의 장소에 내가 방문 한 것 같은 느낌을 받았다는 결과를 얻었다.
의 논문에서는 뇌파를 활용해 움직이는 이미지와 정지 이미지에 관한 연구를 하였다. 집중도가 높을수록 알파 값이 줄었으며, 감정과 EEG의 피질 활성화와 관련이 있음을 밝혔다. 프레즌스는 관람자가 경험하는 심리적인 반응이다.
후속연구
이는 영상 콘텐츠의 색감에 관한 의미 있는 연구라 할 수 있다. 추후 연구에서는 영상 콘텐츠에서 프레즌스를 향상시킬 수 있는 방법을 시각적 요소뿐만 아니라, 청각적, 촉각적 요소와 결합된 인터랙티브 영상에 관한 프레즌스측정 연구를 진행할 계획이다.
참고문헌 (11)
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Young Yong, Kim, HDTV Presence Media, CommunicationBooks, P. 5, 2003.
HRD (Human Resources Development) Dictionary.
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Wassily Kandinsky, Kandinsky, Punkt und Linie zu Flche, p.51, 2000.
Itten, Johannes. Art of Color, p.114, 1983.
Usoh, M., K. Arthur, M. Whitton, R. Bastos, A. Steed, M. Slater and F. Brooks, "Walking > walking-in-place > flying in virtual environments", Proceedings of ACM SIGGRAPH, 1999.
Lessiter et al. "A Cross-Media Presence Questionnaire: The ITC-Sense of presence Inventory", Presence, Vol. 10, No, 3, pp.282-297, 2001.
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