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视频光学显示系统原理

视频AR方面,目前Varjo XR-1等VR头显已具备此功能,原理是直接在摄像头拍摄的画面上叠加虚拟内容,你观看的是屏幕的“虚拟内容”,看不到真实世界环境。其优势是,可让AR与真实环境融合更自然,劣势则是这种基于摄像头+屏幕的组合,对于光学显示方面存在较大不确定性,包括对比度、亮度、视场角等。






关于AR光学

市面上主流AR光学显示系统有:光学和视频两种。据悉,这两种AR光学显示系统都曾得到探索,不过视频法在头显重量、体积等方面有较大局限,合肥光学系统,因此大多数AR眼镜采用光学方案。

光学方案和常规眼镜类似,你可以直接看到现实世界,但光学模组并不是完全透明,光学系统代理商,由此通过真实图像叠加虚拟图像来实现AR现实。光学方案的缺点是,难以显示黑色或深色,因此阴影渲染很苦难。科学家们进行过一些尝试,但实用性并不高。






影响成像的关键因素

由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。

色差

色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。光学系统的功能就是消色差。 色差一般有位置色差,放大率色差,光学系统价格,位置色差使像在任何位置观察都带有或晕环,使像模糊不清,而放大率色差使像带有彩色边缘。


球差

球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是,一个点成像后,形成一个中间亮边缘逐渐模糊的亮斑,从而影响成像质量。 球差的矫正常利用透镜组合来消除,由于凸、凹透镜的球差是相反的,可选配不同材料的凸凹透镜胶合起来给予消除。








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