By the rapid development of 3D TV technologies, 3D TV and contents are widely spreading in the world. As the acceleration of the prevalence of 3D TV, concerns on 3D TV safety have been also increased. In stereopsis, excessive binocular disparity is known as one of main causes of visual fatigue. Although visual fatigue induced by stereoscopic depth perception has been reported in a large number of subjective assess-ments, there has been little work to measure objective indicators for visual fatigue. In particular, no attempt has been thus far made for brain activity measure of visual fatigue in depth perception by using fMRI method.
In this paper, we developed 3D stimulation apparatus compatible to MRI system, and also designed the experiment paradigm to founding brain region related with stereoscopic visual fatigue based on block-design paradigm. Based on our experiment design, we found activation regions related to the stereoscopic visual fatigue. These areas are frontal eye field (FEF), intra-parietal sulcus (IPS) and prefrontal cortex (PFC).
3D TV 기술의 급속한 발전에 힘입어, 3D 콘텐츠는 전세계에 확산하고 있다. 3D 콘텐츠의 보급에 따라 3D 콘텐츠의 안전성에 대한 것이 중요한 문제로 부각되고 있다. 스테레오 영상에서 나타나는 특성 중 하나인 과도한 양안 시차는 시각 피로의 주요 원인 중 하나로 알려져 있다. 과도한 양안 시차가 유발하는 시각 피로에 관한 주관적 평가는 기존에 많은 연구에서 보고 되었으나, 시각 피로에 대한 객관적인 지표를 통한 측정은 많이 부족한 실정이다. 특히, fMRI 방법을 사용하여 3D 영상이 유발하는 피로도에 관한 객관적인 측정 및 뇌영역에 관한 연구는 아직 보고된 바가 없다.
본 논문에서 우리는 객관적 피로도 측정 방법으로 fMRI를 이용하여 피로도에 관한 뇌 영역을 탐색 하였다. 이를 위하여 MRI에서 사용 가능한 3D 시각 자극 장비를 구축 하고, 블록 디자인 패러다임을 기반으로 스테레오 영상이 유발하는 시각피로와 관련된 뇌 영역을 탐색하기 위한 실험 패러다임을 설계했습니다. 이러한 실험 설계를 통해 3D 영상이 유발하는 시각 피로와 연관 있는 뇌 영역을 탐색하면서 시각 영역에서의 반응의 변화를 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서는 영상의 깊이감 특성이 유발하는 피로도에 의해 스테레오 영상 처리와 연관된 영역이라 알려진 V3A 영역의 반응의 변화를 확인하였으며, 피로도와 관련한 영역으로 Frontal eye field (FEF), intra-parietal sulcus (IPS) 및 prefrontal cortex (PFC) 을 제안하였다. 이러한 연구는 향후 3D 시각 피로 연구에 대한 ROI를 제공하여 주며, 이를 기반으로 ROI 기반의 여러 fMRI 분석 방법을 적용할 수 있을 것이다..
