3D コンテンツの視差量と注視傾向に関する研究
A study on binocular parallax and gaze tendency to 3D content
1W070190-9 熊谷 悠 指導教員 河合 隆史 教授
KUMAGAI Haruka Prof. KAWAI Takashi
概要： 本研究では，3D コンテンツの急速な普及にともない，3D 特有の魅力を評価することの必要性が高まった ことを背景に，2D コンテンツと 3D コンテンツを視聴する際の，視聴者の興味対象の違いを探索することを目的と した．具体的には，人の興味や関心が表れるといわれる，眼球運動に着目した．はじめに行った短編映画を対象 とした実験で，各視差をもつ画素への注視時間を算出することによって，「1.視差-0.8～-0.2 度にある対象を集中 的に注視する」「2.強すぎる交差方向視差の対象は避ける」「3.視差が時間的に変化する箇所に集中する」という 3 つの傾向がみられた．そこで，得られた 3 つの仮説に当てはまるように，局所的に 3D に変換した刺激を用意し，
2D 条件と眼球運動を比較する検証実験を行った結果，3 つの仮説はおおむねこの実験でも当てはまるという結果 になった．本実験は，今後さらに需要が高まると考えられる 3D の広告等の作成に役立てることができると考える．
キーワード： 立体映像，眼球運動，注視傾向，両眼視差
Keywords: stereoscopic images, eye movement, gaze tendency, binocular parallax
１．はじめに
近年 3D 映像が過去最大のブームを迎えている．
しかし，視聴者にとって，3D コンテンツと 2D コンテンツの間にある差異ついては，不明確な点 が多い．そこで本研究は，2D コンテンツと 3D コンテンツを視聴する際の，視聴者の興味対象の 違いを探索することを目的とした．具体的には，
人の興味や関心が表れるといわれる，眼球運動を 測定し，注視点の分布や停留時間を 2D,3Dで比 較した．まず行った短編映画を対象とした解析で，
次のような仮説が得られた．
1.視差-0.8～-0.2度にある対象に集中する 2.強すぎる交差方向視差の対象は避ける 3.視差が時間的に変化する箇所に集中する 続いてこの仮説を検証するため，より単純な刺激 を用いた実験を行った．
２．実験方法
図 1 実験の様子
刺激の呈示には，24インチの偏光方式 3D 対応 ディスプレイ（Hyundai IT, P240W）を使用し た．視距離は90センチメートルとし，顎台で固 定した．刺激を視聴中の参加者の眼球運動を，ア イトラッキングシステム（Arrington Research, ViewPoint EyeTracker）を用いて測定した．ま た，実験参加者は，視機能に異常のない22歳の 男女5名の学生であった．使用した3D刺激は，
「インカ帝国のルーツ 黄金の都シカン」1)と，
「世界・夢列車に乗って」2)から選んだ4枚の画 像であった．それぞれ2Dと3Dの条件を用意し た．本実験では，結果に影響を与えうる要因を限 定するため，2D/3D 変換によって，特定の対象 にのみ視差を与え，局所的に立体に変換したもの を3D条件とした．各刺激は5秒間ずつ呈示され，
ランダムな順序で3回ずつ繰り返した．
図 2 提示刺激
図 3 変換したデプスマップの一例 ３．結果
各画像，視差を与えた対象を囲うような四角形を 定め，その範囲に含まれる座標への注視時間につ いて，2D，3Dで分散分析を行った．
画像 A では，対象の土器への平均注視時間は，
2Dで0.082秒，3Dで0.057秒とどちらも短く，
有意差はみられなかった。画像 B では、2D で 2.41 秒，3D で2.95 秒であり，5％水準で，3D の方が有意に高かった．（p= 0.037）
画像Cでは，2Dで3.61秒，3Dで4.52秒であ り（p=0.002），予測とは逆に，3Dの方がより像 を注視しているという結果になった．しかし，散 布図を見ると3Dではより像の顔に視線が集中し ている．そこで、対象の範囲を上下2つに分割し，
停留時間の割合を求めてみると，2Dでは上72％，
下23％，3Dでは上81％，下19％となった．
図 4 画像 C 2D
図 5 画像 C 3D
画像Dでは，視差を変化させる箇所が1つの3D
（Part）条件と、2 箇所の3D（All）と，2Dの 3 条件を用意した．2Dで2.42 秒，3D（part）
で2.97秒，3D（All）で2.48秒と，3D（Part）
が最も高く，3D（Part）条件と 2D 条件の間に 5%水準で有意差が（p=0.046），3D（Part）条件 とAll条件の間には有意傾向が（p=0.056）みと められた．
４．考察
1 つの対象に適度な交差方向の視差をつけた画 像Bでは，仮説どおり3Dで注視時間が長くなっ た．しかし，画像 A のように対象が小さすぎる 場合は，計測機器の精度の影響を受けた可能性が ある．また、対象に強い視差をつけ，2Dよりも 注視時間が短くなると予測した画像 C では，対 象全体への停留時間は3Dで長いという結果であ ったが，視差の強い部分を避け，－0.6度ほどの 適度な視差を有する像の顔の付近へ移動したこ とが考えられる．画像 D では、視差の変化があ る対象を注視する傾向が見られた．2D条件では 広い範囲に分散し，ひとつだけ視差を変化させる と，変化する対象に集中し，変化する箇所が 2 つになると，また分散するという結果になった．
５．結論
はじめに述べた，3つの仮説はおおむね他のコ ンテンツでも当てはまるという結果になった．本 研究は，3Dのデジタルサイネージやテレビコマ ーシャル作成に役立てることができると考える．
例えば，注目させたい対象がある場合，その対象 に強い視差をつけるよりは，－0.2～－0.8度ほど の適度な交差方向の視差が適しており，さらに視 差を奥行き方向に変化させることが効果的であ る．また，それ以外の隣接する対象に視差の変化 をつけることは，避けたほうがよいと考えられる．
今後は，人物，商品，文字情報など，さまざまな 要素がある実際のコンテンツにおいての有効性 について，さらなる研究が必要であろう．
参考文献：
1) http:// www. kaha ku .go. jp/exhibi tions /ueno/special/20 09/sica n/index. html 2 ) http:// www.b s -tbs .co. jp/ app/pro gram
_details/inde x/ KDT0705 300
