무안경 입체영상의 화질 차이에 대한 뇌파 변화 분석
EEG Variation Analysis on Difference of Autostereoscopic 3D Image Quality
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초록
뇌파 분석을 통한 안경식 3차원 입체영상 콘텐츠에 대한 사용자 평가는 많은 연구가 이루어지고 있지만 무안경식 3차원 입체 영상 콘텐츠에 대한 뇌파 기반 사용자 평가는 미비한 실정이다. 본 연구진은 이전 연구에서 무안경식 입체영상 시스템의 디스플레이로 활용되고 있는 렌티큘러 방식 입체 영상을 최적입체영상과 왜곡입체영상으로 구분하여 제작하고, 이를 총 26명의 피험자에게 차례로 제시하며 8개 채널의 뇌파를 측정하였다. 각 영상 시청 시 획득한 뇌파를 채널별과 주파수별로 분류하여 통계적 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 뇌파진동 중 베타파의 경우 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다. 본 연구에서는 이전 연구를 확장하여 베타파 대역을 세분하여 SMR, M-beta, 및 H-beta 대역으로 구분하여 상관관계를 분석하였으며 다양한 지표를 선정하여 스트레스, 집중, 안정, 그리고 주의에 대한 상관관계를 분석하였다. M-beta 및 H-beta의 경우 왜곡입체영상 시청 시 최적입체영상보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며 지표 분석의 경우 스트레스지표와 집중지표에서 왜곡입체영상 시청 시 최적입체영상보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났다. 이는 왜곡입체영상 시청 시 피로감 또는 스트레스 증폭에 따른 M-beta 및 H-beta 대역의 뇌파활동이 높아진 것으로 해석된다. 본 연구결과를 바탕으로 뇌파분석 기법이 렌티큘러 방식의 무안경 입체영상 화질 평가를 위한 평가 수단으로 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.
Abstract
Various studies have been conducted to assess the effects of 3D contents with glasses using electroencephalogram (EEG), but there is a limited research for 3D contents using autostereoscopic display. In this study, we focused to study for sub-b wave frequencies, covering, SMR, M-beta, and H-beta frequencies and various indices of the EEG was used to evaluate stress, attention, relaxation, and vigilance upon quality variation of autostereoscopic 3D images. There were statistical significance for M-beta and H-beta powers when watching for low-quality 3D images were higher than those for high-quality. For various EEG indices, stress and attention indices show statistically significant differences between low and high resolution of 3D images. Stress and attention indices were increased when watching for low-quality 3D images. These results suggest that subjects viewing low-quality 3D contents through lenticular lens experience more discomfort or fatigue than those for high-quality, which resulting from the greater M-beta and H-beta powers for those watching low-quality 3D contents. In conclusion, these results confirm that EEG analysis can be used as a tool for evaluating visual fatigue or stress when watching autostereoscopic display with lenticular lens type.
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