AR眼镜的全局环境调光与像素级环境调光

我们将AR眼镜的全局调光与像素级调光进行了对比,并探讨了它们各自带来的优势。

德西·亚历山德罗娃,市场传播经理

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在增强现实(AR)眼镜领域,提升虚拟物体的可见度和逼真度对于提供最佳用户体验至关重要。通过降低现实世界的亮度,可以确保即使外部光线条件发生变化,图像依然清晰稳定。这种调光功能能够控制进入人眼的现实世界光线量,预计将成为透视型AR眼镜的标准配置。

全局环境光调暗与像素级环境光调暗的区别

采用全局调光还是局部调光(即像素级调光或空间调光)来降低环境亮度,会产生显著差异。虽然这两种方式都能提高虚拟物体的对比度,但全局调光是通过降低现实世界各处的亮度来实现的,即使在无需调光的地方也是如此,这可能会为了虚拟物体的效果而牺牲现实世界的可视性。 像素级调光则避免了这种权衡,仅对虚拟物体后方的真实世界进行调光,使其能与未受干扰的真实世界背景自然融合。

下表列出了全局调光与像素级调光之间的主要区别:

全球变暗像素化调光
单层薄膜或滤光片会使整个视野均匀变暗。调光器的每个像素均可独立调节透光率,
从而有选择地调暗特定区域。
虽然适用于任何场景,但缺乏细腻表现。在亮度存在巨大空间变化的真实场景中,一旦开启调暗功能,光线较暗的区域就会变得难以辨认。通过降低虚拟物体周围及后方明亮背景的亮度,使其更加突出且显得更加立体,同时确保现实世界中光线较暗的区域依然清晰可见。
可采用现有技术实现,例如LCD快门或电致变色薄膜。对切换速度的要求可以适当放宽。需要快速切换的调光技术,例如生物塑料薄膜上的液晶单元。
适用于基础的AR叠加效果,但在光线复杂的场景中表现欠佳。为先进的增强现实(AR)应用开辟了新途径,例如虚拟与现实的无缝融合、真正的眼动追踪交互以及超逼真的体验。

总而言之,虽然全局调光比完全不调光更简单且效果好得多,但像素级调光才是最终所需的技术,它能提供更出色的视觉保真度,并带来更沉浸式的体验。

环境调光技术

虽然全球调光技术有多种候选方案,例如基于电致变色和液晶的技术,但像素级调光所需的高切换速度要求必须采用液晶单元。 此类像素化空间调光单元虽可在玻璃基板上制造,但玻璃本身相对较重,会给设备增加不必要的重量——而为了确保舒适性和长时间使用,设备必须尽可能轻便(尤其是考虑到每款产品需要使用四到八层玻璃)。 由于 AR 光学元件通常在多个方向(双轴)上都呈曲面状,因此调光单元也必须符合曲面固定 3D 光学元件的要求——这超出了玻璃液晶单元的能力范围。为了满足全天可穿戴 AR 设备的形状、重量和体积要求,必须使用塑料单元。

在 FlexEnable,我们开发出了在塑料基板上制造液晶单元的技术,以及利用有机晶体管实现像素化的技术——甚至可在光学性能理想的生物塑料薄膜上实现——这些正是塑料基板空间调光所需的所有关键要素。由此制成的调光器极其轻薄——单个直径 30 毫米的调光器重量不足 0.3 克,厚度仅为 100 微米。 这些液晶单元可通过热成型在不会损坏液晶材料或有机晶体管的温度下进行双轴弯曲。我们非常期待为增强现实(AR)领域带来新功能,致力于打造性能卓越、轻薄舒适的设备,使其在外观和佩戴体验上都与普通眼镜无异。

如果您想进一步了解 FlexEnable 的环境调光评估套件,请通过info@flexenable.com 与我们联系。