Волноводную оптику часто называют решением для нового поколения очков дополненной реальности. Одним из самых известных производителей волноводов является Lumus. На этой неделе она предоставила эксперту по дисплейным технологиям Карлу Гуттагу (Karl Guttag), известному по блогу kguttag.com, возможность исследовать свой последний прототип очков на волноводах с 50-градусной обзорностью «Maximus». Он сделал фотографии линз функционирующего устройства и поделился впечатлениями о разрешении, яркости и чёткости изображения.
Подход Lumus к созданию волноводов отличается от методики конкурентов. Вместо дифракционных волноводов компания производит отражающие волноводы, которые дают некоторые преимущества, особенно в отношении светоотдачи, что даёт высокую яркость (важно для использования при дневном свете) и дополнительную прозрачность линзы.
Прототип очков был создан только для демонстрации волновода и функциями не блещет. В нём нет вычислительной электроники, датчиков или аккумуляторов, в отличие от тех же DigiLens Design v1. Гуттаг рассказывает о хорошем впечатлении от Maximus по целому ряду показателей, но отмечает, что Lumus предстоит доказать возможность масштабировать производство таких устройств.
Разрешение LCOS-дисплеев составляет 2048×2048 на глаз. Пиксели распределяются по диагональному полю обзора 50°. Даже с таким количеством пикселей может быть плохое изображение, если устройство не умеет ювелирно управлять светом, проходящим от источника через дисплей в глаз.
Волновод Lumus отлично справляется сохраняет чёткость на этом пути даже после увеличения изображения от микродисплея до 50 градусов обзорности.
В центре дисплея угловое разрешение составляет 60 пикселей на градус, что соответствует так называемому ретинальному уровню, когда уже не возникает проблема заметности отдельных пикселей. Теоретически это значит, что если бы вы держали перед собой книгу в дополненной реальности на нормальном для чтения расстоянии, вы бы легко различили буквы в ней при условии, что конвейер обработки изображений с трекингом головы не ухудшает резкость.
Для сравнения, ни одни потребительские очки виртуальной реальности на рынке не могут похвастаться 60 пикселями на градус, включая суперсовременные Vive Pro 2 с лучшим в своем классе разрешением 2448×2448 пикселей на глаз. Пикселей в Vive Pro 2 больше, но они отвечают за гораздо большую область обзора.
Яркость очень важна для очков дополненной реальности, поскольку вектор развития этих устройств предполагает их постоянное ношение на улице, даже при ярком солнечном свете. Если яркости недостаточно, вы просто не разглядите изображение — или получите очки с затемняющими накладками, как у HoloLens 2 или Nreal Light.
Яркость отражающего волновода является одним из ключевых преимуществ Lumus. Компания заявляет о яркости прототипа Maximus в 3000 нит.
Не менее важна и эффективность всего оптического конвейера. Если он теряет 90% света, теоретически, можно добавить более яркий источник света, чтобы достичь желаемой выходной яркости, но это будет стоить размеров, тепла, заряда и денег. Лучше всего, если источник минимально яркого света работает вместе с высокоэффективным оптическим конвейером.
Lumus ожидает от Maximus эффективности 650 нит на люмен, что более чем в десять раз эффективнее, чем последний на данный момент волновод WaveOptics с 50 нит на люмен (из-за которого очки дополненной реальности Snap немного затемнены, компенсируя этот недостаток). Между тем, DigiLens уже показывает эффективность своих волноводов на уровне 300 нит на люмен.
Прототип Lumus Maximus также демонстрирует впечатляющую однородность изображения, то есть постоянство яркости, цвета и разрешения. На снимках ниже вы видите сравнение Maximus и HoloLens 2.
Гуттаг утверждает, что «равномерность цвета и яркости изображения хоть и не идеальна, но намного лучше, чем у любой другой оптики волноводного типа», которую он видел. К сожалению, эти показатели начинают заметно падать к углам изображения. С большим полем обзора это не стало бы проблемой, но здесь всего 50 градусов, которые будут видимы задолго до перехода не периферийное зрение.
В прошлом году Lumus объявила о стратегическом сотрудничестве с компанией «Schott», специализирующейся на производстве стекла, с целью увеличения производственных мощностей и достижения того, что в компании называют «приемлемыми затратами», то есть, большей экономической эффективности. Гуттаг резюмирует, что технология Lumus может быть «по крайней мере такой же рентабельной, как дифракционные волноводы», при условии соответствующих инвестиций в производство.
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в Telegram, ВК, Twitter и Facebook!
Далее: Niantic переименовала Real World Platform в Lightship и предлагает новый SDK
