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Thèse Année : 2016

Impact of 3D technologies and environment stimuli on stereo vision perception

Impact des technologies 3D et des stimuli environnementaux sur la perception stéréo de la vision

Di Zhang
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 987901

Résumé

Comfort viewing experience has been a permanent goal in stereoscopic research due to the development of 3D technologies. However, various parameters affect stereo vision perception. In this thesis, a series of physiological experiments have been carried out aiming at evaluating the 3D visual perception with respect to 3 of the most important factors: 3D display technology, viewing environments and motion-in-depth (MID) perception. First we measured vertical fusion amplitude (VFA) on 3D projectors and an autostereoscopic TV. VFA was chosen as an indicator for visual comfort due to our strong sensitivity to vertical disparity. Several factors have been tested (e.g. viewing distance, background luminance, crosstalk, viewing angle etc.). We compared observer performance on both 3D displays and concluded the tolerance for vertical disparity was better on 3D projector than on autostereoscopic TV. For the environment effect, we measured VFA on a 3D projector by varying the room lighting, 3D content complexity, disparity velocity. We assessed the interaction between central and peripheral fusion, by introducing a series of base-up prisms in front of one eye. We observed that the fusion balance of central and peripheral vision was broken when large peripheral disparities (>4 prism diopter) or stimulus sizes (central stimulus angle < 15°) were induced on the peripheral vision. Finally, we investigated the interaction between sensorial and oculomotor system for MID stimulation. Preliminary results indicated that the motion aftereffect generated by sensorial cue stimulus could be partially mitigated by oculomotor cue and that MID perception performance could be improved by specific trainings. We identified some critical factors for 3D content generation to enhance the MID perception, such as background texture, fixation object dot life time.
Le confort de visualisation a été un objectif permanent dans la recherche stéréoscopique en raison du développement des technologies 3D. Cependant, divers paramètres affectent la perception de la vision stéréo. Dans cette thèse, une série d'expériences physiologiques ont été menées visant à évaluer la perception visuelle 3D par rapport à 3 des facteurs les plus importants: la technologie d'affichage 3D, les environnements de visualisation et de mouvement en profondeur (MID). Nous avons d'abord mesuré l'amplitude de fusion verticale (VFA) sur les projecteurs 3D et une télévision autostéréoscopique. Le VFA a été choisi comme un indicateur pour le confort visuel en raison de notre forte sensibilité à la disparité verticale. Plusieurs facteurs ont été testés (e.g. distance d'observation, la luminance du fond, la diaphonie, l¿angle de vue, etc.). Nous avons comparé les performances d'observateur sur les deux écrans 3D et conclu que la tolérance pour la disparité verticale était meilleure sur le projecteur 3D que sur la télévision autostéréoscopique. Pour l'impact de l'environnement sur la perception stéréo, nous avons mesuré le VFA sur un projecteur 3D en fonction de l'éclairage de la pièce, de la complexité du contenu 3D, de la vitesse de disparité. Nous avons évalué l'interaction entre la fusion centrale et périphérique, en introduisant une série de prismes en face d'un oeil. Nous avons observé que l'équilibre de la fusion entre vision centrale et périphérique était rompu quand de grandes disparités périphériques (> 4 dioptries prismatiques) ou tailles de stimuli (angle central du stimulus < 15 °) étaient induites sur la vision périphérique. Enfin, nous avons étudié l'interaction entre le système sensoriel et oculomoteur en stimulation MID. Les premiers résultats indiquent que les post-effets générés par stimulation sensorielle pouvaient être partiellement atténués par des stimulations oculomotrices. Nous avons en outre identifié certains facteurs critiques pour la génération de contenu 3D pour améliorer la perception MID, comme la texture de fond, le temps de fixation objet et la durée de vie des random dots.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

tel-01356200 , version 1 (25-08-2016)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01356200 , version 1

Citer

Di Zhang. Impact of 3D technologies and environment stimuli on stereo vision perception. Optics / Photonic. Télécom Bretagne; Université de Bretagne Occidentale, 2016. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01356200⟩
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