Journal of Korean Ophthalmic Optics Society (한국안광학회지)

The Korean Ophthalmic Optics Society (한국안광학회)
권호 표지

In Watching 3D Stereoscopic Display Using the Binocular Disparity, the Effect of Pupillary Distance of Adults and Children on the Perception of 3D Image

양안시차를 이용한 3D 입체영상 장치의 시청에 있어 성인 및 아동의 동공간거리가 미치는 영향

  • Kang, Seok Hyon (Department of Optometry, Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Hong, HyungKi (Department of Optometry, Seoul National University of Science and Technology)
  • 강석현 (서울과학기술대학교 안경광학과) ;
  • 홍형기 (서울과학기술대학교 안경광학과)
  • Received : 2011.07.20
  • Accepted : 2011.09.17
  • Published : 2011.09.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Purpose: In watching 3D stereoscopic display using the binocular disparity, effect of difference of the pupillary distance between the adults and children on the perception of depth were investigated. Methods: The average PD of children was determined from the PD measurements of children of the elementary school of 2nd and 3rd grade in Seoul. The location of crossing visual axes were derived from the relation of the binocular disparity and the PD for the adults and children. Results: The average PD of the children was measured to be 57.3 mm which was smaller than the average PD of the adults that was known to be about 65 mm. As the binocular disparity increases to the positive direction, the crossing location steeply moves farther behind the screen. On the other hand, when the binocular disparity increases to the negative direction, the crossing location gradually moves toward the viewer. For the same amount of the binocular disparity, the crossing locations were derived to be larger for the children than the adults due to the difference of the PD. Therefore, children will perceive larger depth than the adults. Conclusions: Small PD of the viewer causes the larger amount of the depth perception. In producing the stereoscopic images, the average PD of children as well as adults need to be considered.

목적: 양안시차를 이용한 3D 입체영상 시청(관람) 시 성인과 아동의 동공간거리의 차이가 심도지각에 미치는 영향을 분석하였다. 방법: 성인의 동공간거리는 기준 동공간거리로 설정하고, 아동의 동공간거리는 초등학교 저학년을 대상으로 측정한 표본의 분석값으로 설정하였다. 이렇게 설정된 동공간거리 값에 따른 양안시차(binocular disparity)와 교차점의 위치(crossing location) 관계를 분석하였다. 결과: 설정된 동공간거리 값은 아동이 57.3 mm로 성인의 65 mm보다 작았다. 양안시차가 (+)방향으로 증가할 때 교차점의 위치는 스크린 뒤로 멀어지며 가파르게 증가한다. 또한 (-)방향으로 시차량이 증가할 때 교차점의 위치는 스크린 앞으로 멀어지며 완만하게 증가한다. 성인과 아동, 두 집단 간 교차점 위치의 차이(difference of crossing locations)는 양안시차가 (-)방향일 때 보다 (+)방향일 때 크게 나타난다. 즉 동일한 양안시차에 대하여 아동은 성인에 비해 근치감과 원치감이 더 크게 느껴질 것으로 예상할 수 있다. 결론: 동일한 양안시차 조건의 3D 입체영상을 시청(관람) 시 아동이 느끼는 입체감은 성인에 비해 깊이감이 더 크다. 그러므로 3D 입체영상 제작 시 아동의 동공간거리를 고려한 양안시차 설정이 필요하다.

Keywords

References

  1. Steinman S., Steinman B.A. and Garzia R.P., "Foundation of binocular vision: A clinical perspective", 1st Ed., McGraw-Hill, USA, pp.1-9 (2000).
  2. Okoshi T., "Three dimensional imaging techniques", 1st Ed., Academic Press, New York, USA, pp.1-10 (1976).
  3. Son J. Y., and Javidi B., "Three-dimensional imaging methods based on multiview images", Journal of Display Technology, 1(1):125-140(2005). https://doi.org/10.1109/JDT.2005.853354
  4. 김진웅, 문경애, 안치득, 허남호, 최진수, "훤히 보이는 3D 기술", 전자신문사, 서울, 대한민국, pp.48-49(2011).
  5. The illustrated 3D movie list, "The illustrated Blu-ray 3D and 3D DVD list", http://www.3dmovielist.com (2011.07.20.).
  6. Isuppli, "3-D TV Shipments to Soar 463 Percent to 23.4 Million Units in 2011"(2011), http://www.isuppli.com/Display-Materials-and-Systems/MarketWatch/Pages/3-D-TVShipments-to-Soar-463-Percent-to-23-4-Million-Units-in-2011. aspx(2011.7.15.).
  7. 이형철, "3DTV 방송안전 가이드라인", TTA Journal, 133:098-101(2010).
  8. Patterson R., "Review paper: Human factors of stereo displays: An update", Journal of the Society for Information Displays, 17(12):987-996(2009). https://doi.org/10.1889/JSID17.12.987
  9. 이욱진, 손정식, 곽호원, 김인수, 유동식, "2D와 3D입체 영상 시청에서 나타난 자각증상과 입체시", 한국안광학회지, 16(1):83-90(2011).
  10. 이욱진, 곽호원, 손정식, 김인수, 유동식, "Anaglyph 3D입체 영상 시청 후의 시기능 변화", 한국안광학회지, 16(2):179-186(2011).
  11. Dodgson N. A., "Variation and extrema of human interpupillary distance", Proc. SPIE 5291:36-46(2004).
  12. Lambooij M., IJsselsteijn W., Fortuin M. and Heynderickx I., "Visual discomfort and visual fatigue of stereoscopic displays: a review", Journal of Imaging Science and Technology, 53(3):030201-030201-14(2009). https://doi.org/10.2352/J.ImagingSci.Technol.2009.53.3.030201
  13. 영상물등급위원회, "등급분류종합서비스", http://www.kmrb.or.kr(2011.07.20.).
  14. Javidi B. and Okano F., "Three-dimensional television, video and display technologies", Springer, New York, USA, pp.35-64(2002).