映像酔いの生態影響軽減のためのガイドライン作成を目指して映像酔い

映像酔いの生態影響軽減のための
ガイドライン作成を目指して
(独)産業技術総合研究所
ヒューマンライフテクノロジー研究部門
氏家弘裕
共同研究者
本講演内容については、以下の人々との共同研究を含みます。
（敬称略；50音順）
飯島敦彦（新潟大学）
木竜徹（新潟大学）
斎田真也（神奈川大学）
田中明（福島大学）
棚橋重仁（新潟大学）
二瓶健次（東京西徳洲会病院）
千葉滋（NPO映像評価機構）
板東武彦（新潟大学）
吉澤誠（東北大学）
渡邊洋（産総研）
映像酔いとは？
映像視聴により、いわゆる乗り物酔いのような症
状を発症した状態
映像酔いとは？
原因仮説：感覚不一致説
身体の動きに関する視覚、前庭感覚、体性感覚
等の感覚情報の関係が、中枢系に記憶された過
去の経験から予期し得る状態から逸脱した時に
誘起される
自己の空間定位に関わる感覚情報
前庭感覚
視覚
自己受容感覚
（筋、腱、関節）
聴覚
触覚
映像酔いとは？
運動酔い
車酔い
船酔い
列車酔い
飛行機酔い
など
実空間での
身体運動
による
サイバー酔い
(VRシステム等で)
“3D酔い”
(ビデオゲームで)
シミュレータ酔い
(シミュレータにて)
以下の映像での酔い
- 映画
- ビデオ
- ウェブ・コンテンツ等
仮想空間での
身体運動
と
視覚運動
とによる
視覚運動
による
映像酔い対策の必要性
・視野サイズを拡大する
・解像度を高める
映像のリアリティや
没入感の向上
没入感の楽しみ
映像の娯楽性や有用性の
さらなる向上
臨場感による迫力
であればこそ同時に映像酔いに対する
対策を立てておくことも不可欠
映像酔いに関連すると思われる事例
・2003年7月8日、松江市の中学校にて、授
業中にビデオ視聴していた生徒が気分が悪
くなる（294名中、少なくとも50名程度）
・このうち症状の比較的重い36名が近隣の
救急病院に搬送され、手当を受ける
・主な症状は、頭痛、発汗、吐き気、眼の痛
み（3名は嘔吐）
・ビデオの内容は、米国の中学校の日常生
活を紹介した20分程度のもので、手持ちのカ
メラで撮影された。
スクリーン上での
表示画面の大きさ： 4.5 x 3.4 m
最前列： 33 x 25 deg
最後列： 15 x 11 deg
事例発生の現場（後日撮影）
映像酔いに関連する主な要因
動き：映像中の視覚的な動き、特に一人
称的視点の動き（視覚的グローバル運動）
視野サイズ：視野に占める映像の大きさ
明るさ：映像自体や周囲環境の明るさ
時間ずれ：特にHMD等の場合、頭部の動
きに対する映像の切り替えの遅れ
個人特性：視聴時の構え、さまざまな個人
属性（※映像酔いは、個人差が非常に大きい）
視覚的グローバル運動
コンピュータで設定した仮想空間
RD
ランダムドットパタン
5m
yaw
roll
OR
pitch
3m
一般的な部屋を
模擬したパタン
5m
刺激サイズ: 82 x 67 deg
視覚運動成分:
‐ 一方向回転運動： 2.6, 6.0, 14, 31, 70, 159, 360 deg/s
往復回転運動：振幅. 30, 90 deg
周波数. 0.03, 0.06, 0.12, 0.24, 0.49, 1.0 Hz
Yaw
一方向
Pitch
一方向
Roll
一方向
Roll
往復
視覚的グローバル運動
一方向回転運動
酔いに関わる主観評価
Pitch
Yaw
Roll
Subjective score
2.5
2.0
n = 39
*
* *
10
4.0
3.0
2.0
1.0
(*p<.05, Mann-Whitney)
0.0
1
n = 39
Pitch
Yaw
Roll
5.0
1.0
*
6.0
* *
*
1.5
0.5
ベクション強度
Subjective score
3.0
100
Rotation speed (deg/s)
1000
0.0
1
10
100
1000
Rotation speed (deg/s)
Ujike, Yokoi, Saida (2004)
特定の回転速度帯域（30～70deg/s）で、
主観評価スコアやベクション強度が増加
視覚的グローバル運動
重心動揺への影響
重心動揺軌跡長
（対静止時）
回転ドラム（Yaw軸回転）
回転速度（deg/s）
S. Hu, R. M. Stern, M.W. Vasey and K. L. Koch (1989)
視覚的グローバル運動
往復回転運動
酔いに関わる主観評価
Sickness-related
subjective score
Amp. 90 deg
Amp. 30 deg
* p<0.05 (Mann-Whitney)
2.5
2
Pitch
2.5
*
2
*
2.5
Yaw
1.5
1.5
1
1
1
0.5
0.5
0
10.00
*
100.00
1000.00
0
10.00
n = 41
*
Roll
2
1.5
*
*
*
*
0.5
*
100.00
1000.00
0
10.00
*
100.00
1000.00
Peak velocity (deg/s)
Ujike, Kozawa, Yokoi, Saida (2005)
異なる振幅でのスコアが、時間周波数に
対して（PitchとYawは）１つの関数形を示す
⇒映像酔いの速度次元による支配
視野サイズによる影響
松江市映像酔い事例での映像視聴距離等
15 x 11 deg
液晶
プロジェクタ 9 deg
32 x 22 deg
0.4
3.4 m
側面図
21 deg
前方
0.3
A
7.1 m
0.1
C
1.84 m
0
D
後方
10.2 m
0.2
（スクリーン側） B
Ujike, Nihei, Ukai (2008)
8, 7
左側
6, 5
4, 3
2, 1
最後列付近に
かけて減少
右側
クラス番号
実験室での映像サイズによる効果（松江市事例映像）
影響小
n = 138
0.8
映像酔い事例の映像を
視距離一定で、４種類
のサイズで提示
酔いに関する
主観評価スコア
1
0.9
Ra tio of viewers
floor
“かなり気分が
0.6 悪くなった”
0.5 生徒の割合
スクリーン
最前列
最後列
最前列付近
２割程度
0 and smaller
1 to 4
5 to 8
9 to 12
13 to 16
17 to 20
21 to 24
25 and larger
halt
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
影響大
the
11smallest
x8
smaller
15
x 11 23larger
x 17 the
34largest
x 26
Size of display
Size of display (deg)
最前列から最
後列に相当する
サイズの間で、
影響の減少が明
らか。
Ujike, Yokoi, Saida (2005)
映像の見かけのサイズ 34 x 26 deg以上 ⇒ 映像酔いの可能性が高まる
視野サイズによる影響
2分ごとの不快度主観評価スコア（0~3の4段階）にも
視野サイズの効果
Averaged score
映像提示区間
0.8
0.7
11 x 8 deg
0.6
0.5
0.4
0.3
11
13
20
37
0.2
0.1
0
2
4
6
*
15 x 11 deg
23 x 17 deg
34 x 26 deg
*
*
* P<.05
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
time (min)
Ujike, Yokoi, Saida (2005)
映像の見かけのサイズ 34 x 26 deg以上 ⇒ 映像酔いの可能性が高まる
周囲の明るさによる影響
周囲の照度を増加させることで、不快感が減少する
Averaged subjective score
of “General Discomfort”
不快度に関する
主観評価値
2.5
1.5
遊園地（抜粋）
手ブレシーン
Intro
Vertical Horizontal
Roll
Zoom
照度 50 lx
2
1
1.5
250 lx
50 lx
1
0.5
0.5
照度 250 lx
0
0
00
5
5
10
10
15
15
20
2025
25
Time (min)
250 lx
50 lx
立体表示による効果
デモ映像
立体表示による効果
シミュレータ酔いアンケート（SSQ）
についての評価値
*: p<0.1
**: p<0.05
***: p<0.01
映像提示区間
0.5
*p<0.05
Scores before watching the video was
subtracted from those after watching,
then averaged across the observers.
30 2D
3D
25 0
n = 34
2D
**
‐0.5
**
**
2D
3D
15 10 3D
‐1
20 Score
SS of “comfortability”
1分ごとの快適度主観評価
*
* *
n = 34
***
5 ‐1.5
0
5
10
15
20
Time (min)
2D映像よりも立体映像において、映像提示期間に
より”不快”な方へと主観評価値が低下した
0 Nausia
Oculomotor
Disorientation
Total Score
“吐き気”に関わるサブスコアのみ優位で
あったが、いずれも立体映像の方がより高
い値を示す場合が多かった。
立体表示による効果
LF/HF
交感神経
優位
LF/HF は、心電より求めたR-R間隔の時間変動
分に関する2分間の時間枠で計算した高周波成
分に対する低周波成分の比
映像提示区間
7
2D
LF/HF
5
*
4
3
2D
2
n = 34
1
副交感神経
優位
*: p<0.1
**: p<0.05
***: p<0.01
3D
3D
6
0
0
5
10
15
20
Time (min)
交感神経の活動指標であるLF/HF は、2D映像よりも立
体映像を観視中により高い値となる傾向を示した
個人特性による影響
・男性より女性の方が影響が大きいか？
⇒ 平均値はその方向での相違があったが、
有意差は無し
・年代的に若い方が影響が大きいか？
⇒ 平均値はその方向での相違があったが、
有意差は無し
・車酔いしやすい方が影響が大きいか？
⇒ 平均値はその方向で有意差あり
映像酔い評価システムの開発
Vpan, Vtilt, Vroll, Vzoom
Pan
映像を制作した人自らが容易に利用できる
3D映像評価システムの構築を目指す
Tilt
Roll
Biomedical model
and Zoom
2D/3D
DR(t) =
f (V
, Vtilt, Vroll, Vzoom,
2D/3D, VC1, VC2,
VC3, …)
pan
VC1, VC2, VC3, …
Visual conditions
related to 3D visual
fatigue
0
1
2
3
none
moderate
slight
severe
主観評価値の推定
映像酔い評価システムの開発
往復回転運動
酔いに関わる主観評価
Sickness-related
subjective score
Amp. 90 deg
Amp. 30 deg
* p<0.05 (Mann-Whitney)
2.5
2
Pitch
2.5
*
2
*
2.5
Yaw
1.5
1.5
1
1
1
0.5
0.5
0
10.00
*
100.00
1000.00
0
10.00
n = 41
*
Roll
2
1.5
*
*
*
*
0.5
*
100.00
1000.00
0
10.00
*
100.00
基準値設定
1000.00
Peak velocity (deg/s)
Ujike, Kozawa, Yokoi, Saida (2005)
異なる振幅でのスコアが、時間周波数に
対して（PitchとYawは）１つの関数形を示す
⇒映像酔いの速度次元による支配
映像酔い評価システムの開発
不快度主観評価値
2.00
A
B
C
D
1.50
1.00
それぞれ異なる研究機関での結果を示す
0.50
0.00
生体影響モデルの出力
5
10
camera shake
15
ride
20
Intro
Vertical Horizontal
motion motion
25
Roll
Zoom
映像酔い評価システムの開発
（財）JKA機械工業振
興事業補助金交付に
よるJEITAへの委託
事業において開発
Video
映像モニタ
映像操作
映像情報
影響を与える可能性
のある映像区間のリ
スト表示
視聴環境条件
カメラ要素運動の推定速度
氏家：Synthesiology (2010)
映像酔いレベルの時系列推定値
本講演のまとめ
１．映像の技術革新の進展による恩恵を誰もが享受で
きるように、映像酔いについての対策が不可欠。
２．映像酔いの主な影響要因として、視覚的グローバル
運動、視野サイズ、映像や周囲の明るさ、個人差な
どがある。
３．映像酔いの影響要因を正しく理解した上でのガイド
ライン作成が１つの対策となり得る。
４．また映像制作に携わる人々が利用しやすい映像酔
い評価システムを実用化を目指したい。
ご静聴、ありがとうございました
本講演内容の一部は、（財）JKAの機械工業振興事業補助金の交付を
受けて行った(財)機械システム振興協会の委託による事業であり、平成
19年度「映像酔いガイドライン検証システムの実用化に関するフィージ
ビリティスタディ」として実施しています。
映像酔い評価システムの開発にあたり、共同研究等でご尽力いただい
た当該委託事業研究開発委員会関係者に感謝します。

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