AR加油站|消费级AR眼镜会是又一个“视力杀手”吗?

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AR加油站|消费级AR眼镜会是又一个“视力杀手”吗?

2024-07-12 05:27| 来源: 网络整理| 查看: 265

较高的角分辨率意味着显示器能够呈现更多的细节和更清晰的图像,提供更逼真的视觉体验。同样,角分辨率也不是越高越好,超过45人眼就不容易分辨出颗粒感,观感上已经十分清晰了,目前主流的VR设备的PPD在20左右,而主流的观影类AR眼镜的PPD均在45以上,苹果新发布的Vision Pro并未主动公开详细的FOV和PPD参数,外界估测,PPD应该在35-45之间。

在AR设备中,清晰度通常就是由角分辨率来体现的。

3.刷新率:指的是显示屏每秒更新图像的次数。

低刷新率,尤其是在快速移动或者快速变化的情况下,可能会导致观看图像时有闪烁或者断断续续的感觉,引起眼睛不适;较高的刷新率可以提供更流畅、平滑的图像。当然,刷新率越高,需要的计算和图形处理能力也越高,因此导致的功耗也更高。

在AR环境中,刷新率很重要,因为AR不会将使用者与外界环境剥离,局限在某个空间内,使用者可能佩戴后会移动位置或做一些动作造成抖动,所以AR眼镜对高频输出的要求十分严格。通常,对于普通的AR眼镜,刷新率在60Hz到90Hz范围内就可以提供良好的观看体验了。

刷新率和分辨率一般是结合在一起来看的,两者都好才是真的好。

目前市场上部分AR眼镜的分辨率、角分辨率、刷新率等参数都可以在AR加油站:一文读懂分辨率、DPI、FOV和PPD 这篇文章中进行参考。

4.亮度和对比度:

AR显示屏的亮度过低或者对比度不足时,可能导致眼睛需要更努力的看清图像,从而会增加眼睛的疲劳度;较高的亮度在明亮的环境下可以提供更好的可视性,但是在低光环境下可能会导致使用者产生眩光或者不适。因此适度的亮度和对比度是确保图像清晰以及视觉舒适的关键因素。

目前主流的智能手机的峰值入眼亮度超过1000nit,部分旗舰机型甚至超过2000nit,但目前市场上主流的AR眼镜入眼亮度最高600nit。(这里需要注意的是,部分厂商在描述AR/VR设备时,宣传的是显示屏的亮度,然而显示屏的光线需要通过光路再最终入眼,光路因为涉及到偏振选择、半透半反射、折射、衍射等原因,会有光线的损耗,因此最终的入眼亮度会远低于显示屏的亮度。)例如Rokid Max采用的的Micro OLED显示屏峰值亮度为5000nit,实际入眼峰值亮度为600nit,默认为400nit,相比之下在保证观看舒适性清晰度的前提下,AR眼镜的入眼亮度实际远低于手机。

苹果新发布的Vision Pro公开资料显示Micro OLED显示屏的峰值亮度也为5000nit,其使用的Pancake光学模组理论光效为1/8,但据传苹果使用的是3P式的光学方案,综合各种因素考虑,光效会远低于理论值,实际入眼亮度估计300nit以内,作为对比,目前主流的VR眼镜入眼亮度为100nit左右,当然因为VR的全包裹性,不需要通过很高的显示亮度来提升与实际的外界环境的对比度(例如我们在漆黑的环境中,也不会把手机调到最高亮度使用),因此VR对入眼亮度的要求也是普遍低于AR。

因此,使用者如果在正确使用下控制好AR设备的亮度,一般不会对视力产生负面影响。

此外,更值得一提的是AR设备中蓝光对视力的影响,长时间接触高强度的蓝光辐射可能会增加视网膜受损、视觉疲劳等眼部问题的风险。为了避免这种问题,一些AR设备采用了蓝光过滤等护眼功能来减轻蓝光对眼睛的影响。

因此,在挑选AR设备时,建议尽量选择具有低蓝光、蓝光过滤等有护眼功能的AR设备。例如Rokid Air、Rokid Max、XREAL Air、雷鸟Air等,均通过了德国莱茵TÜV 低蓝光认证:

5.屈光度调节:

目前设备自身的屈光度调节主要有以下几种方式实现:

(1)调节透镜位置:通过调节眼镜中透镜的位置来改变透镜与屏幕之间的距离,从而调节光线的聚焦位置,实现对屈光度的调节;

Rokid Max等采用了此种方式:通过旋钮即可调节屈光度,适配近视人群;

(2)可变焦透镜:这种透镜具有多个可调节的焦距,可以根据使用者的需求和环境来调节光线的聚焦点,从而实现屈光度的调节。

两种方式相比之下,后者是一种较为复杂和先进的技术,因此相比于前者成本更高,技术性也更强,目前尚未量产。

(3)采用近视镜片:第三种更为常见,在人眼与眼镜之间设置近视眼镜夹片,近视眼镜夹片适配使用者的视力要求,对近视、远光、散光等进行矫正,但是这也会造成一些问题、额外的使用成本、整体佩戴起来变得更厚、更重,单个眼镜片只能单个人使用,无法快速将设备分给不同的人体验。

为了满足所有用户的视力佩戴需求,Rokid Max在目前技术和成本能力范围内,率先在AR眼睛上实现了自带屈光调节+近视(远视、散光)眼镜夹片的方案,更方便地将设备给不同的人体验,同时最大程度上保护佩戴者的视力。

那么有的人会问,当调节屈光度时,为了满足近视的需求,使用者手动调节屈光度后,呈现的距离较短的虚像距离意味着图像更靠近眼镜,这会不会导致给眼睛施加更多的压力,恶化视力呢?

答案是不会。

结合人眼工程学,近眼显示成像可以分为2个部分进行解决:

(1)虚像距离:虚像距离对应人眼的近视度,设计不同虚像距离下成像清晰度。相当于将近视镜片的功能融合到AR眼镜里,即保证适配的度数范围内,不同视度下都能清晰成像;

(2)双目融合距离:由于人眼双目视差的存在,会使大脑进行左右目合像,形成强烈的深度感,此深度感可以感知到画面的远近大小。因此采用人眼视差的影响,将左右目画面在合像较远的距离,以达到不同视度的使用者的睫状肌依然可以在放松的状态下看到6m左右外的清晰的画面,因此不会存在压迫感和伤害人眼的状况。

然而,如果使用者没有进行正确的屈光度调节,模糊不清的图像可能会对用户造成观感上的不适,加深近视、远视或散光。因此,使用者应确保AR眼镜进行了正确的屈光度调节。

更值得一提的是,AR眼镜不仅对视力没有过多的有害影响,目前甚至还被用来帮助视力受损人群改善视力!

案例:

案例1:Rokid AR眼镜和美国视觉增强穿戴设备研发商Eyedaptic共同推出的AR眼镜医疗辅助解决方案帮助了一位18岁视障少年重见光明。眼镜(Air Pro)摄像头通过采集真实世界的图像画面,以特定的模式将真实世界投屏到患者眼前。根据自身需求,患者可以将相机中的“真实环境”画面放大数倍,辅助近眼距离,看清现实环境。

Rokid AR眼镜创造医学奇迹,助力美国18岁视障少年重见光明

案例2:三星孵化的韩国初创公司Cellico为黄斑性变患者推出AR视力矫正眼镜:Arges。该产品的特点是搭载4K摄像头,可通过语音控制,并调整中央清晰区域、放大图像,目的是提升黄斑变性(AMD)患者的视力。

但需要注意的是,Arges 目前仍处于原型机阶段,Cellico 接下来会根据用户的反馈对产品进行新一轮的更新。

总结:

简单来讲,AR设备中可能会影响视力的因素主要包括分辨率、角分辨率、刷新率、亮度、对比度以及屈光度调节等等。一般来说,因为AR设备的成像原理和使用时长,加上头部厂商迅速提升的产品性能,AR设备对用户视力的影响是远小于其他电子设备,甚至有护眼和医疗的用途。建议用户在选择AR眼镜时,仔细考虑这些因素,并选择与个人视力需求和舒适度相匹配的设备。

此外,适时适度的使用AR设备,遵循使用指南,并定期休息和保护眼睛的健康,对于降低对视力的潜在影响也是重要的。对其他电子设备对视力的影响,可以参考央视这个视频,一定程度也印证了远像的屏幕对视力的保护作用。

https://tv.cctv.com/2023/06/06/VIDEWJZnwUhRFbvR0HWIrp20230606.shtml

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