목 적: 3D TV에서 2D 및 3D 영상 시청 전, 후 피로도와 시기능 변화를 피로도 설문지(Simulator Sickness Questionnaire)와 시기능 검사를 통해 비교 분석하였다. 방 법: 시기능의 이상이 없고 3D 입체영상 시청이 가능하며 양안 교정시력 0.8 이상인 23-29세(평균 연 령 25.3±1.6세)의 15명을 대상으로 하였다. 47인치 3D TV를 이용하여 2.5m 거리에서 30분 길이의 2D 및 3D 영화를 시청하였다. 시청 전, 후 피로도(5가지 범주, 28가지 항목의 설문) 및 시기능(원거리 및 근거리 사위, 폭주 근점, 상대조절력 등)을 검사하여 분석하였다. 결 과: 2D 및 3D 영상 시청 전, 후에 피로도 검사에서 2D 영상에서는 흐려 보임(p=0.019), 건조함 (p=0.023), 피로함(p=0.003)이 영상 시청 후 통계적으로 유의하게 증가하였고 3D영상에서는 피로함 (p=0.019), 어지러움(p=0.047)이 영상 시청 후 통계적으로 유의하게 증가하는 결과를 보였다. 총 28개의 항 목 중에 2D에서 3개 항목, 3D에서 2개 항목에서만 차이가 있었고, 그 점수 변화는 크지 않았다. 또한 시기 능 검사에서는 모든 항목에서 유의한 변화가 나타나지 않았다. 결 론: 2D 및 3D 영상 시청 전, 후에 피로감은 동일하게 측정되었다. 이는 3D 영상 전후 피로도가 증가했 다는 이전의 보고와 다른 결과이다. 이는 본 실험과 이전 보고들의 3D 시청 환경(3D 컨텐츠, 시청 거리, 3D 영상 표시 장치 등)이 다르기 때문으로 생각된다. 이는 또한 3D TV 시청 시 특정 조건에서는 피로감이 2D에 비교하여 심각하지 않을 수 있다는 것을 의미한다.

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.

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 연구에 서 3D 시각피로 발생 시 교감신경계가 항진됐던 결과와 비교해보면 교감신경계가 항진되면 심박수가 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.

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.

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 ± 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.