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三维显示作为一项新兴的显示技术,有着广泛的应用前景。与传统的平面显示器相比,三维显示由于引入了深度信息,因而能给观看者带来更丰富的视觉体验。逼真的显示效果虽然给我们全新的体验,但是不可避免会带来一些负面影响,其中尤以三维显示的舒适度以及视疲劳影响最为突出。随着消费者对显示器件的视觉感受和相关健康性能的要求越来越高,对三维显示器件引起的视觉不舒适进行全面深入的研究是很有意义的。论文探索性地研究了不同类型的生理参量与观看三维显示引起的视觉不舒适之间的关系,并尝试寻找评估视觉舒适度的有效参量。 为了寻找有效测量观看三维显示视觉舒适度的参量,论文从主观客观两个方面出发,一方面采用了主观调查问卷来调查被试的主观舒适度,另一方面采用脑电信号、生理信号来测量被试的客观生理变化。基于视觉感知实验将主观与客观测量结合。结果显示随着视觉舒适度的下降,alpha波、theta波的频谱能量增加,ERP信号P300成分的峰值降低,潜伏期延迟,血氧饱和度升高,皮电增强,心率变异性中的低频成分增多,高频成分减少。 对于观看不同景深的三维显示前后视觉舒适度的变化,实验采用阅读电子书时的生理信号以及ERP实验中的EEG信号,同时对被试实验前后生理症状进行评估。主观调查问卷说明加深景深情况下各项症状的严重程度高于正常景深。客观测量发现EEG信号中alpha波的频谱能量的前后变化在加深景深情况下明显高于正常景深情况。同时,当加深景深时ERP波形中的P300成分潜伏期延迟相较于正常景深延迟更长。而生理信号方面,在正常景深下,体温、皮电、血氧饱和度、心率变异性实验前后都没有显著性变化,而在加深景深情况下,皮电显著增加,血氧饱和度显著升高,心率变异性的低频成分显著增多,高频成分显著减少。说明加深景深会造成视觉舒适度变差。 同时,论文使用主客观结合法测量观看二维和三维显示前后闭眼休息时的EEG信号以及前后ERP信号,同时对被试实验前后生理症状进行评价。通过闭眼休息时的脑电频谱和P300成分分析对比观看二维显示和三维显示时生理症状的差异和视觉舒适度的差异。主观调查问卷中无法说明视觉舒适度在二维情况与三维情况两者之间有显著性差异,但是客观测量可以发现在闭眼静息状态alpha波的波频谱能量的前后变化在三维下明显高于二维。同时,从ERP实验中所得的ERP波形可以发现在三维下潜伏期相较于二维有明显的延迟。说明观看三维显示更易导致被试觉舒适度变差。 论文研究结果为提高显示器的性能,评估三维显示视觉舒适度提供了参考。