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설문을 통해서 디스플레이 배경 조명에 대한 사용자들의 선호도를 살펴보고자 하였다. 특히, 미디어의 장르별 구분이나 화질 요소가 배경 조명에 대한 선호도와 관련이 있는가를 파악하고자 하였다. 따라서 동일한 미디어에 대하여 배경 조명의 유무를 동시에 제시하고, 상대적인 비교를 바탕으로 정량적 응답을 수집한 후, 비교 결과의 근거에 대하여 형용사 어휘를 기록하여 개인별, 제시된 자극물별 참여자의 의견을 수렴하고자 하였다.

2021년 COVID-19 상황에 따라 비대면 방식의 온라인 설문을 진행하였다. 슬라이드 방식으로 10개 장르, 4가지 자극물로 구성된 총 40 페이지를 제작하여, 이미지 아래에는 주관적 평가를 질의하는 리커트 척도를 배치, “배경 조명을 켜고 싶지 않아요(-2)”에서 “배경 조명을 켠 게 훨씬 마음에 들어요(+2)” 까지의 다섯 단계 중 선택하도록 하였다. 모든 응답을 완료한 후, 피험자들은 전체적인 배경 조명 경험에 대해 긍정적 경험을 기술하는 단어 3개 이상과, 부정적 경험을 기술하는 단어 3개 이상을 기입하도록 안내다(Figure 3의 우측).

Figure 3 Structure of Online Survey Conducted on the Experiment.

총 64명이 설문에 참여하였다. 연령과 성별에 대한 영향을 최소화하기 위해, 32명의 20대와 32명의 30대로 구인하였으며, 각 나이대별 남성과 여성의 수 또한 동일하게 구성하였다. 20대 참여자의 평균 나이는 24.44세(표준편차 = 2.44), 30대 참여자의 평균 나이는 33.22세(표준편차 = 2.17)이며, 전체 참여자의 평균 나이는 28.83세(표준편차 = 4.98)였다. 모든 참여자는 설문 전 이시하라 테스트(Ishihara, 1987)를 수행해, 색각 이상을 가지고 있지 않음을 확인한 후 설문에 응답할 수 있도록 하였다.

40개 자극물에 대한 64명의 선호 점수 평균은 0.29점(-2 ~ +2, 표준편차 = 1.27점)으로, 새로운 방식의 제시에 대한 관심과 장식적인 요소가 추가된 데 대한 일시적 효과일 수 있으나, 사용자들에게서 디스플레이 배경 조명을 선호하는 전반적인 경향성을 관찰할 수 있었다.

선호 점수를 토대로 40가지 미디어 구분에 따른 사용자 선호도 변화의 통계적 유의미성을 확인하기 위해 반복측정 일원분산분석(Repeated Measure One-Way ANOVA)을 수행하였다. 그 결과, 미디어의 종류에 따른 선호도는 통계적으로 유의미한 차이가 있었고(F(39, 2457) = 7.86, p < .01), 평균값을 기준으로 볼 때 64명의 사용자들이 OuFan1, InFan2, OuEdu1, OuEdu2 등의 미디어에 대해서는 0 미만의 평가점수를 부여하여, 디스플레이 배경 조명을 소등하는 것이 오히려 좋겠다는 의견을 보인 것을 관찰할 수 있었다.

Table 2에서 선호도에 따른 미디어 예시와 선호점수 평균을 확인할 수 있는데, 선호도 기준 최상위 4개 미디어는 OnMus1, OnWeb1, InWeb1, InMus1로, 중위권에 기록된 미디어는 InNew1, OuBro2, InVar1, InVar2로 나타났다.

상위 4종 자극물 종류	Rank 1	Rank 2	Rank 3	Rank 4
	OuMus1	OuWeb1	InWeb1	InMus1
조명이 켜진 상태의 자극물
점수	1.16	1.11	0.80	0.77
(표준오차)	(0.13)	(0.11)	(0.13)	(0.15)
중위 4종 자극물 종류	Rank 18	Rank 19	Rank 20	Rank 21
	InSpo2	InVar2	InVar1	OuBro2
조명이 켜진 상태의 자극물
점수	0.34	0.34	0.33	0.33
(표준오차)	(0.15)	(0.16)	(0.15)	(0.15)
하위 4종 자극물 종류	Rank 37	Rank 38	Rank 39	Rank 40
	OuFan1	OuEdu1	InFan2	OnEdu2
조명이 켜진 상태의 자극물
점수	-0.30	-0.38	-0.42	-0.42
(표준오차)	(0.15)	(0.17)	(0.15)	(0.17)

그리고 설문 평가 과정에서 수집된 감성 어휘를 기반으로, 사용자 경험의 만족 및 불만족 요인을 탐색하고자 하였다. 수집된 단어는 총 321개로, 159개의 긍정적 경험에 대한 단어, 162개의 부정적 경험과 연관한 단어가 수집되었다. 수집된 형용사에 대하여 본 연구의 저자 3명과 산업디자인학과 대학원에 재학중인 3명의 연구자들이 단어 간 유사성에 기반한 친화도 다이어그램(Affinity Diagram) 방법을 사용하여 14개의 그룹으로 수렴하였다(Table 3 의 ‘그룹’ 열).

이어서 14개 그룹은 이미지 측면의 특징에 기반하여 5가지 요인―밝기, 채도, 복잡도, 심도, 실감도―에 대응될 수 있었는데, 미디어에 대하여 각 요인별 특징을 정량적으로 파악하고자 문헌 연구에서 탐색한 내용을 참고하였다. 예를 들어, Kim과 Suk(2020)의 연구에서는 영화 포스터의 색채, 인물의 배치 등 그래픽적 요인을 정량적으로 변환한 후, 포스터의 감성적 경험과 연결한 바 있다. 본 연구의 이미지 분석을 위해서는 Python 3.7에서 OpenCV를 이용하여 이미지 픽셀을 추출하였으며(2021), colour 패키지를 활용해 LCh 색 좌표를 변환하였다(2013). 또한, 복잡도 분석을 위해 Cannyedge 함수를(Canny, 1986), 심도 계산을 위해서는 딥러닝을 통해 제작된 Midas 모델을 사용하였다(Ranftl et al., 2019).

• 1) 밝기(Brightness) - 사용자들의 시각적 피로와 편안함에 영향
• 　 자극물로 사용된 미디어의 각 픽셀을 RGB로 도출한 후, 색채인지적 기준으로 해석이 용이하도록 CIELCh(L:밝기, C:채도, h:색상 각도)로 전환하여 L값의 평균 밝기값에 대응.

• 2) 채도(Saturation) - 미디어의 선명한 정도
• 　 상기 1)의 과정에서 미디어의 C값 평균을 추출.

• 3) 복잡도(Complexity) - 화면 인지의 용이성과 혼란스러운 정도
• 　 Cannyedge(Canny, 1986) 함수를 이용하여 이미지에 포함된 경계선 부분 비율 산출하여 복잡도로 해석. 연산 과정에서 함수의 알파(alpha) 값은 0.3으로 설정.

• 4) 심도(Image-depth) - 미디어가 한 대상을 집중적으로 보여주는 정도
• 　 딥러닝으로 학습시킨 이미지의 심도 계산 모델인 MiDaS를 이용하여 픽셀별 심도값을 산출, 표준편차를 기반으로 각 이미지의 심도값으로 활용(Ranftl et al., 2019).

• 5) 다채로움(Colorfulness) - 미디어의 분위기와 생동감이 느껴지는 정도
• 　 상기 1)의 과정에서 h로 변환된 각도 수치를 기반으로 원형 표준편차를 계산.

또한, 다섯 가지 요인에 대해 산출된 값들은 지표 간 직접 비교를 위해, 추출된 요인들 내에서 표준 점수(Z-Score)로 환산하여 분석에 활용하였다. 표준 점수와 리커트 척도 점수 간 상관관계를 통해 미디어의 그래픽 요소들이 시청 경험에 주는 영향을 살펴보았는데 그 결과, 밝기는 아주 밝거나 어두운 미디어에서 시청을 선호하는 경향을, 채도, 복잡도와 심도, 세 요인에서는 각 지표가 모두 증가할 때 디스플레이 배경 조명을 선호하지 않게 되는 경향을 관찰할 수 있었다. 다채로움과 사용자의 선호도 간 상관관계는 발견되지 않았다(Figure 04).

Figure 04 Scatter Plot of Assessment Scores Accoding to 5 Factors (Brightness, Chrome, Complexity, Depth, and Colorfulness). Top 4 Scored Stimuli Were Shown in Black Color.

이와 같은 경향성은, 상위 점수를 받은 자극물과 하위 점수를 받은 자극물의 그래픽 요소 값들을 비교하였을 때 명확히 대비됨을 알 수 있었다(Table 4).

상위 4종	1위	2위	3위	4위
	OuMus1	OuWeb1	InWeb1	InMus1
조명이 켜진 상태의 자극물
점수(표준오차)	1.16 (0.13)	1.11 (0.11)	0.80 (0.13)	0.77 (0.15)
밝기	-1.99	-1.44	1.78	-1.15
채도	-1.72	-0.85	-0.93	0.79
복잡도	-1.03	-1.43	-0.90	-1.18
심도	-1.22	-1.05	-1.21	-0.32
다채로움	-2.39	1.34	-0.89	-1.31
하위 4종	37위	38위	39위	40위
	OuFan1	OuEdu1	InFan2	OnEdu2
조명이 켜진 상태의 자극물
점수(표준오차)	-0.30 (0.15)	-0.38 (0.17)	-0.42 (0.15)	-0.42 (0.17)
밝기	0.31	0.21	-1.17	0.31
채도	-0.87	-0.12	0.68	0.14
복잡도	0.84	-0.43	0.04	-0.07
심도	1.32	0.41	1.06	0.31
다채로움	−1.25	1.19	1.65	-0.76

본 연구에서는 야간 디스플레이 시청 시 디스플레이 배경 조명에 대한 선호도를 조사하고자, 온라인 기반의 사용자 설문을 진행하였다. 전반적으로는 주변 조명을 선호하는 경향을 보였으며, 이를 통해 디스플레이 배경 조명이 사용자들의 시청 선호도를 증진시킨다는, 기존의 디스플레이 주변을 밝히는 조명 연구와 유사한 결과를 관찰할 수 있었다(Seuntiens, Vogels & Van Keersop, 2007; Weffers-Albu et al. 2011). 또한, 사용자들의 감성적 경험에 대한 설문을 바탕으로 그래픽적 요소, 특히 밝기, 채도, 복잡도, 심도가 디스플레이 배경 조명 사용 선호에 영향을 주는 것을 관찰하였다. 온라인 설문 응답과 미디어의 그래픽 요인적 특징 간 관계성을 토대로 아래와 같이 네 가지 주요 발견점을 요약하고, 확장 가능성을 제시하고자 한다.

첫째, “눈이 편안하도록 도와주는 조명” 

설문을 통해 사용자들은 미디어가 밝거나 어두울 때, 즉 이미지 픽셀들의 평균 L값이 높을 때와 낮을 때, 주변 조명을 켜는 것을 선호한다는 것을 알 수 있었다(Table 5).

조명이 켜진 상태의 자극물
종류	OuMus1	OuWeb1	InWeb1
밝기	-1.99	-1.44	1.78
점수 (표준오차)	1.16 (0.13)	1.11 (0.11)	0.80 (0.13)
순위	1	2	3

본 결과는 사용자들의 경험과 기존 연구들에서 그 근거를 확인할 수 있었는데, 사용자들은 디스플레이 배경 조명이 시각적 피로를 줄여주고, 미디어의 내용을 더 잘 인지할 수 있도록 돕는다고 응답하였다. 이는 Wang et al.(2016)이 디스플레이 주변의 조도가 높을수록 미디어 시청 시 시청자들의 피로도가 낮음을 확인한 내용과 동일한 결과를 보였다. 또한 Iwanami et al.(2009)이 모니터 주변 조명의 밝기가 밝아질수록 디스플레이 이용자가 느끼는 편안함이 개선될 수 있다고 밝혀낸 내용과도 일치하는 결과를 보였다. 위 결과를 통해 디스플레이 배경 조명은 사용자들에게 시각적 피로도를 줄이고 가독성을 증진시키는 효과를 제공하는 용도로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

둘째, “색상이 너무 강렬하지 않게 조성되는 조명” 

사용자들은 이미지의 채도가 낮아질수록, 주변 조명 이용을 선호하게 되는 경향을 보였다. 채도가 낮은 미디어들은 주로 인터페이스와 같은 미디어인데, 이와 대조적으로 음악 방송 등 높은 채도의 이미지가 제시되는 경우, 사용자들은 주변 조명을 켜고 싶어하지 않는 경향도 관찰되었다(Table 6).

조명이 켜진 상태의 자극물
종류	InFan1	OuBro1	InGam1
채도	2.52	0.66	0.59
점수 (표준오차)	-0.03 (0.16)	0.25 (0.18)	0.05 (0.18)
순위	33	24	29

이러한 경향성은 주변 조명 사용 경험에 대한 사용자 응답으로 미루어볼 때, 채도가 높은 미디어를 시청할 때 주어진 배경 조명의 강한 채도의 조명은 오히려 미디어 시청 시 너무 강렬한 자극을 제공하고 시선을 혼란스럽게 해 디스플레이 시청 시 시각적 피로도를 증가시키는 데 기인한다고 사료된다. 따라서 주변 조명이 저채도의 영상 주변에 적용될 때, 미디어를 더 부각시키는 역할을 할 것으로 기대할 수 있다.

셋째, “디스플레이를 더 돋보이게 만들어 주는 조명” 

설문 결과, 복잡도가 낮은 인터페이스와 같은 이미지 시청 시 주변 조명 선호도가 높게 평가되었다. 그러나, 판타지 영화, 게임 등 복잡도가 높은 이미지 시청 시 사용자들은 배경 조명을 별로 켜고 싶지 않아 하는 경향성이 추가로 관찰되었다(Table 7).

조명이 켜진 상태의 자극물
종류	OuGam1	InFan1	InGam2
채도	3.32	2.09	2.08
점수 (표준오차)	0.08 (0.16)	-0.03 (0.16)	-0.02 (0.16)
순위	28	33	32

사용자들은 배경 조명이 단순한 이미지에서는 화면을 더 잘 보이게 돕지만, 복잡한 이미지에서는 오히려 세부 사항에 집중하는 데에 방해가 된다고 기술한 바 있다. 선행 연구에서도 복잡한 이미지의 경우 사용자들이 미디어의 밝기를 인지하는 데에 더 복잡한 인지 과정을 요한다는 결과가 제시된 바 있어, 이를 뒷받침해 준다(Guterman et al., 2010). 추가적으로, 더 다양한 색이 혼재되어 있는 미디어에서는 대표색 추출이 어려움은 물론, 복잡한 미디어에서 화면과 조명에 각각 제시된 색 간의 부조화가 발생하거나, 사용자들이 인지하는 이미지의 대표색이 추출된 배경 조명의 색상과 불일치할 가능성이 높아져 사용자들이 조명 사용성에 높은 점수를 부과하지 않았을 것으로 예측된다. 아를 통해 배경 조명을 복잡하지 않은 단순한 미디어에서 활용할 때, 사용자들의 몰입과 집중을 도울 수 있을 것이다.

넷째, “화면에 더 몰입할 수 있도록 도와주는 조명” 

응답자들은 심도가 높은 이미지를 시청할 때에는 조명을 켜고 싶지 않아 하는 경향성을 보였다. 심도가 높은 이미지는 주로 사람과 같은 특정 대상을 확대하고 있거나, 벽 등에 가로막히지 않은 배경을 포함한 미디어로 확인되었다(Table 8).

조명이 켜진 상태의 자극물
종류	OuFan1	InFan2	InGam2
채도	1.32	1.06	0.37
점수 (표준오차)	-0.30 (0.15)	-0.42 (0.15)	-0.02 (0.16)
순위	37	39	32

사용자들은 주변 조명이 미디어에 몰입하는 것을 돕는 반면, 시선을 분산하고 미디어에 집중하는 데에 방해가 된다고 응답하였다. 높은 심도가 산출된 미디어의 경우, 미디어 속 주요 피사체에 집중하는 경향을 관찰하였다. 즉 심도 대비가 높은 이미지에서는 몰입을 위해 조명에 의존할 필요성이 약한 것으로 예상된다. 이는 기존의 미디어 간접등에 대한 연구 결과와 일치하는데, 디스플레이 간접등이 사용자의 몰입감을 돕는다고 밝혀진 바 있다. 본 연구 결과를 토대로 기존 연구 발견점을 확대하여 미디어의 장르나 이미지 특징이 고려된 주변 조명 방식을 고안해볼 수 있다. 즉 주변 조명이 사용자에게 몰입감을 전달하기 위한 용도로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

실험이 진행된 2021년 상반기 당시 COVID-19로 인한 전염병 사태를 반영하여, 피험자들이 실제 환경에서 실험을 직접 진행하는 대신 온라인 설문조사를 통해 선호도를 평가하였다. 이에 피험자들이 실제로 디스플레이와 조명을 관찰하는 상황과 물리적 환경에 근본적인 차이가 있다. 각 피험자별 디스플레이 사양에 따른 밝기와 색채 정보가 상이하게 재연되었던 점 또한 온라인 설문조사의 한계에 해당한다.

본 연구는 정지 영상을 대상으로 설문 평가한 결과를 토대로 발견점을 도출한 바 있어, 동적 영상이 포함하고 있는 화면 전환의 빈도나 음향 효과 등이 복합적으로 제시되는 상태에서는 새로운 상호작용 효과를 추가적으로 탐색해야 할 것이다. 후속 연구에서는 동적 영상 이미지를 기반으로 추가적인 요소에 대한 평가가 가능할 것이다. 또한, 미디어 시청은 사용자의 시야각이나 연령대 등 다양한 외부 요인도 시청 경험에 영향을 줄 수 있어, 이를 변수로 포함한 연구가 진행된다면, 활용도 높은 조명 보조 도구 개발에 반영될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 디스플레이 시청 시 프레임 주변 조명 이용에 대한 선호도를 조사하고, 영향을 미치는 지표를 추출 및 분석하여 발견점을 정리하였다. 미디어의 밝기, 채도, 복잡도, 그리고 심도가 주변 조명 선호도에 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 특히 밝기가 아주 높거나 낮은 미디어를 시청할 때에 주변 조명을 선호하였다. 또한, 채도, 복잡도나 심도가 높은 미디어를 시청할 때에는 주변 조명을 선호하지 않았다. 그러나, 미디어의 다채로운 정도는 주변 조명에 대한 선호와는 연관이 없는 것으로 확인되었다. 이러한 발견점과 사용자 조사 결과는 보다 만족스러운 주변 조명 사용 경험을 제공하기 위한 자료로 활용될 수 있다.