顯示眼鏡:你實際得到的是什麼


我們已經研究立體 3D 多年, 而我們一次又一次被問到同一個問題: 這些配備巨大虛擬螢幕的輕巧眼鏡值得買嗎, 你又該選擇哪一款? 與其每次回答,我們決定寫下這篇評論。

一般人並不了解光學的底層原理, 也無法正確評估這類裝置的影像品質。 各種騙子都利用這一點來販售劣質產品。 我們將說明任何人如何輕鬆評估這些眼鏡的影像品質。

接下來,我們將冷靜且客觀地審視這項技術,不炒作、不帶情緒。 只有光學、物理、生物學和數學,基於科學實際已知的內容。 你可以用計算機自行驗證所有結論。 已經買過這類裝置的人說他們 感覺被騙了。 在你購買之前,先了解你實際得到的是什麼, 而不是在之後、當你的錢已經花掉時才了解。

製造商和貪婪的部落客會對你唱出甜美又夢幻的故事。 他們的目標是以盡可能高的價格把裝置賣給你,或是為了獲得評論 或影片的報酬。之後會發生什麼事不是他們關心的,從那一刻起,你才是那個 必須承受後果的人。

形式上,他們廣告中的所有數字都是真的。 但他們賣給你的只是數字, 而不是使用者實際在現實生活中會看到的東西。 但你真正想要的是高品質的影像,而不是廣告裡的一堆數字,對吧? 螢幕可能看起來很大。但「大」和「清晰」是兩件完全不同的事, 而第二個特性被方便地從廣告中省略了。 否則,它們大概不會賣得很好……

顯示眼鏡

它是如何構成的

在任何這類眼鏡內部,都有一塊極小的 micro-OLED 面板,通常介於 0.5 到 1.0 吋之間, 以及一個將虛擬影像投射並放大的鏡片。 你的眼睛看到的不是面板本身,而是它被放大的光學投影。

市場上有兩種根本不同的眼鏡類型,而它們經常被混淆。

Birdbath,光學 AR 眼鏡。
其配置是一個鏡片、一個平面偏光分光鏡和一個曲面半透明反射鏡。 你透過玻璃看到真實世界。XREAL、VITURE、Rokid Max 及其仿製品就是這樣構成的。

Pancake,本質上是裝在眼鏡框裡的 VR 頭戴式裝置。
光路透過兩層薄膜之間的偏振來折疊。這樣的模組不可能透明, 因為光學元件後方有一塊不透明面板。你 透過相機、在螢幕上看到真實世界。Meta Quest 在透視模式下就是這樣運作,最近的 URXR One 也是如此。

這個區別很重要。如果產品說明使用「空間」、「AR」和「透視」這些詞, 就要弄清楚它指的是透過玻璃觀看,還是觀看相機畫面。 這是兩種完全不同的裝置。

他們不會告訴你的關鍵參數

什麼是 PPD
忘掉英寸,忘掉面板解析度,忘掉「4K」這個詞。眼鏡只有一個銳利度的衡量標準,它叫做 PPD,每度像素數,也就是落在你視野一度範圍內的像素數量。

為什麼是這個?因為銳利度既不是單獨由像素數量決定,也不是單獨由影像尺寸決定,而是由兩者之間的比例決定。同一個 1920x1080 畫面可以顯示在手掌大小的螢幕上,也可以顯示在房屋的牆面上。 細節的數量不會改變,改變的只是每個像素在你視野中的大小。

公式很簡單:
PPD = 水平像素數 / 水平視野角度
水平視野:
結果: PPD
人類視覺的閾值:60 PPD
視力正常的人能分辨大約一角分的細節。 這相當於約 60 PPD

現在讓我們計算真實裝置。
55 吋 4K 電視,距離 3 公尺: 167 PPD,極佳
FHD+ 智慧型手機,距離 35 公分: 110 PPD,非常好
27 吋 4K 螢幕,距離 60 公分: 73 PPD,良好
人類視覺閾值: 60 PPD,尚可
27 吋 1440p 螢幕,距離 60 公分: 48 PPD,勉強可接受
眼鏡 1080p,對角線 50 度: 44 PPD,差
眼鏡 2448x2064,對角線 90 度: 35 PPD,非常差
這就是全部的祕密。即使是最新、最昂貴的顯示眼鏡,其 PPD 也 比 27 吋 4K 螢幕低了兩到三倍。 每一款微型顯示眼鏡都比人類眼睛開始感知個別像素結構的閾值低了 20% 到 55%。 因此,您透過眼鏡看到的影像品質,可能比您從一般 50 美元智慧型手機獲得的品質差上數倍。

玩弄數字。
表格最後一列的眼鏡製造商聲稱約 36 PPD,甚至給出了公式: 2448 像素除以水平約 70 度。您自己算算看:結果是 35.0,不是 36。 數字 36 只有在您將面板對角線除以對角視野時才會出現 (3202 / 90 = 35.6)。這樣數字看起來比較漂亮。

務必確認引用的數字是指哪個軸向,並自己動手計算。 解析度和視野這兩個數字都必須出現在規格中。 如果缺少,就是有人試圖誤導您。

例如,URXR One 明顯在誤導買家。「5K」的標示指的是 兩塊顯示器的總像素數!但每隻眼睛仍然只看到 2448 像素。 在水平方向上,單眼的視野約為 70 度:2448 / 70 ≈ 35 PPD。 而這是非常差的結果。花 800 美元買這個毫無意義。

讓我們比較主要型號的影像品質
表格按 PPD 排序,從最佳到最差。 它主要顯示的是:FOV 越寬,畫面越差。 XREAL One Pro 和 URXR One 是最昂貴的型號,被宣傳為 其產品線中「最先進」的。它們擁有最寬的視野, 而它們正好位於品質排名的底部。所有昂貴的型號都很差。

相同的面板,更寬的角度,更大的像素。 廣告將寬 FOV 當作優勢來推銷,但就品質而言,這完全是缺點! 幾乎所有型號都使用完全相同、水平 1920 像素的面板。 400 美元和 900 美元型號之間的差異只在於視野的大小, 也就是同樣那些像素被拉伸到多遠。 XREAL 1S 號稱 500 吋,實際提供 43 PPD, XREAL One 號稱 70 吋,實際提供同樣的 43。 廣告中的數字相差七倍,品質卻同樣糟糕。

依水平方向計算的影像品質比較裝置
裝置 面板 FOV(h) 螢幕 距離 PPD 品質
FHD+ 智慧型手機 1170x2532 10° 6.1" 0.35 m 110 極佳
27" 4K 螢幕 3840x2160 53° 27" 0.6 m 73 非常好
人類視覺閾值 — — — — 60 良好
RayNeo Air 3s Pro 1920x1080 41° 201" 6 m 47 普通
RayNeo Air 3s 1920x1080 42° 205" 6 m 46 平庸
XREAL One 1920x1080 44° 73" 2 m 43 差
XREAL 1S 1920x1200 45° 384" 10 m 43 差
VITURE Luma Pro 1920x1200 45° 115" 3 m 43 差
XREAL One Pro 1920x1080 51° 171" 4 m 38 差
VITURE Beast 1920x1200 50° 174" 3 m 38 差
Meta VR Glasses 2026 2412x2288 70° 188" 2.5 m 34.5 非常差
URXR One 2448x2064 75° 200" 2.5 m 32.7 最差
URXR One, 1080p 1920x1080 75° 173" 2.5 m 26 糟透了
Meta Quest 3 2064x2208 94° 309" 2.5 m 22 糟到極點
Pico 4 2160x2160 104° 356" 2.5 m 20.8 糟到極點
Meta Quest 3S 1832x1920 97° 322" 2.5 m 18.9 世界上最糟

為什麼「130、200 或 300……吋以上的螢幕」是騙人的

這是業界最常見的手法,而且它之所以有效,是因為吋聽起來很熟悉, 而度數則不然。

虛擬螢幕沒有以吋計的尺寸。


它只有角尺寸。「200 吋螢幕」這個說法 若少了句子的後半段——觀看距離——就毫無意義。 200 吋在 10 公尺處和 200 吋在 3 公尺處,就品質而言是完全不同的畫面。 製造商通常會挑選能讓吋數聽起來最驚人的那個距離。

主導規則:用鏡片放大影像,不會增加任何一點資訊。 光學可以將畫面拉伸到任何角度,但如果面板一排有 2000 個像素, 它仍然只有 2000 個。把螢幕從「100 吋」拉伸到「200 吋」,不會給你更多 細節或更銳利。它給你的是兩倍大的像素, 以及兩倍糟的 PPD 數值。

一個任何人都能理解的比喻:拿一支舊手機拍的 200 萬像素照片,把它拉伸 到一整面房屋外牆上。它會變大。它永遠不會變得更銳利或更好。

這就是為什麼這類眼鏡的「放大螢幕」模式只會降低品質,永遠不會提升它。 任何試用過的人都知道,要舒適地閱讀文字就必須把螢幕縮小。 然後你就得瞇著眼看微小的字母,而那正是你的眼睛最快撐不住的地方。

85-90% 的光跑到哪裡去了

沒有任何近眼顯示光學方案能將面板的全部光輸出送到你的眼睛。 光線通過偏光片,立刻損失 50% 的強度, 然後從分光鏡反射,再從半透明鏡面反射。 每個階段都會消耗光學功率。光學實驗室的測量給出以下數據:
Birdbath,到達眼睛的光: 面板亮度的 10.. 15%
Pancake,到達眼睛的光: 約 10%
繞射波導: 約 0.1%
1000 nit 面板透過 birdbath: 到達眼睛為 120 nits
室內所需: 到達眼睛為 300 nits
戶外所需: 到達眼睛為 1200 nits
這有從未出現在廣告中的實際後果。

深色鏡片
為了讓影像勉強可見,birdbath 眼鏡會阻擋來自真實世界約 70-75% 的光。 那相當於深色太陽眼鏡的程度。你不是在擴增實境,你是在透過 濾鏡看世界。在戶外日光下,影像會變得半透明、泛白且毫無生氣。

黑色不是黑色
Micro-OLED 本身有極佳的對比度,但在 birdbath 配置中,房間的光會直接 穿過半透明鏡面到達你的眼睛。影片的黑色會變成灰色。 而你又再次被巧妙地誤導了。廣告宣稱的 100000:1 對比度指的是面板, 而不是你實際會看到的。:)

空間眼鏡:你透過攝影機看世界

新一代的薄餅光學裝置值得另外討論。它們販售時打著 空間運算、6DoF 與高保真視訊透視的口號。

技術上這很誠實:6DoF 追蹤確實存在,視窗也確實可以釘在 房間中的某個點上。但視訊透視這個詞字面上的意思是: 一塊不透明的面板擋在你眼前,而你看到周圍的世界,是來自機身上攝影機的視訊畫面。這些不是 AR 眼鏡。這是裝在眼鏡框裡的 VR 頭戴式裝置。

這在實際使用上代表什麼。

低解析度的世界
你的手、你的鍵盤、與你交談的人的臉、你周圍的一切, 都以和虛擬螢幕一樣糟糕的 PPD 呈現。 很少人會喜歡這樣。

攝影機的動態範圍遠低於眼睛
日光下的窗戶會變成一團白色, 而房間的暗角則會變成沸騰的雜訊。

延遲
製造商宣稱 10 毫秒或略低一些,這是不錯的數字,但離 1 毫秒還差得遠。 當你轉頭時,世界會落後並游移。它永遠無法完美對齊。

幾何
攝影機的位置並不在你瞳孔所在的地方。 因此你會誤判與物體的距離。 戴著這種眼鏡倒茶、拿工具或下樓梯都不建議。 你可能會讓自己受傷。

只有中央清晰

完美的鏡片並不存在。好的鏡片要價數百美元。 一副重量僅幾公克、裝在眼鏡框裡的廉價鏡片, 從定義上來說就是一種嚴重的妥協。 結果就是你得到全套的光學缺陷, 而這些缺陷從來不會列在規格表上。

色差
在邊緣附近的線條和白色字母周圍,你會看到多重的彩色假輪廓。 針對這個缺陷的軟體補償只是部分有效,而且效果不太好。鏡片把光 分解成光譜成分,你就看到了結果。想想稜鏡把光 分成彩虹。這裡的機制是一樣的。

變形與瞳孔游移
影像邊緣附近的直線會彎曲,而且彎曲的特性會隨著你的眼睛移動而改變。 大腦會把這感知為世界在輕微地游動。

狹小的眼盒
瞳孔處的清晰區域只有幾公釐寬。 如果眼鏡沿著鼻子滑下半公分,畫面立刻就會模糊。 這就是為什麼人們會不斷把這種眼鏡推回原位。 你必須像雕像一樣坐著不動,這非常不舒服。

你不能用眼睛閱讀,只能用頭
在普通螢幕上,你的視線會沿著文字行移動。 在這裡,只要眼睛一轉動,瞳孔就會離開清晰區域, 你就被迫改為轉動頭部。 這樣閱讀一個小時,比上健身房還更讓你的脖子疲勞。

瞳距
每個人的頭部大小不同,因此 瞳距(IPD)也不同。 如果你的瞳距與鏡片的 光學中心不符,你的眼睛就會被迫不自然地內聚。 大多數便宜的顯示眼鏡機型完全沒有瞳距 調整功能。

你只能接受 製造商給你的任何間距。 這可能導致失焦和明顯的影像變形。 鏡片的光學中心必須與你的瞳孔精確對齊。

眼鏡疊眼鏡
如果你已經戴有度數的鏡片,你就需要訂製光學鏡片配件, 這意味著額外的花費和數週的等待,或是內建的屈光度調整。 順帶一提,散光並不總能用鏡片配件矯正。

輸入限制了解析度
例如 URXR One 從電腦接受的訊號不超過 2560x1440,而原型機 跑的是 1920x1080。製造商只在群眾募資活動期間,把 1440p 支援宣布為「上市升級」。 把 1920 像素的畫面拉伸到單眼完整的 70 度視野:1920 / 70 = 只有 27 PPD, 無論面板有多好。而 2560 像素的螢幕根本無法一對一放上面板: 那需要約 73 度,超過單眼能看到的範圍。把螢幕做成 50 度寬, 它就只能得到約 1750 個面板像素,比普通 Full HD 螢幕還少。 畫面被重新取樣,清晰度就流失了。

一切皆由比較而得知

上方的數字可以用比計算機更多的東西來驗證。這個模擬器會計算出這些 裝置實際上的表現。它會取一張普通的圖片,並將其透過裝置的簡化數學 模型來處理。選擇你的選項,並與Original按鈕進行比較, 在那裡沒有任何單一缺陷。

模擬了什麼。首先是像素大小:畫面會依據所選裝置的 PPD 重新取樣, 相對於人類視覺的 60 PPD 閾值。 第二,眼鏡的光學:從中心向邊緣增長的模糊、色差的彩色 條紋、向邊緣衰減的亮度,以及被雜散光抬升的黑色。這些缺陷的強度會依視場 縮放,因為像差會隨著視場角一起增長。 顯示器完全沒有鏡片,在那裡只有像素大小有影響。
裝置:
畫面:
顯示:
在測試圖上,請看畫面頂部的兩條垂直光柵。 同一條光柵橫貫整個畫面,因此你可以立即看出它在哪裡仍能 被解析,以及在哪裡合併成一片平坦的灰色區域。六個帶有光柵的相同方塊、 一個圓形和一條對角線被放置在中央和邊緣,而它們的來源 完全相同。中央與邊緣之間的每一處差異都僅來自光學元件。

只有透過比較才會顯現的重要結論
一台便宜的 24 吋 FHD 螢幕在 60 公分處可提供 40 PPD,形式上甚至比 XREAL One 的 43 還要差。在它們之間切換。這台螢幕的像素很大,而且沒有光學元件。 因此角落和中央一樣銳利,沒有彩色邊紋,黑色始終是 黑色,亮度也很均勻。這副眼鏡擁有完全相同的像素尺寸,再加上整套 其餘的缺陷。換句話說,PPD 只涵蓋了問題的一部分, 而非全貌。

立體:兩個螢幕還不是 3D

這正是買家得出最合乎邏輯的結論、卻又搞錯的地方。 眼鏡內含兩塊獨立的顯示器,每眼各一。沒有快門、沒有偏振, 在分離左右視圖上也沒有任何損失。這是立體顯示的完美配置,比電視更好, 也比投影機更好。所以 3D 電影應該能原生在上面播放,對吧?

並不能。這副眼鏡根本無法處理立體內容。它只能做一件事: 把送進來的任何畫面切成兩半。所有創造 3D 的工作都得由 別人、在眼鏡之前完成。

輸入端接受什麼
XREAL One 在 3D 模式下只有兩個選項。Full SBS,一張 3840x1080 的畫面,兩半 未經壓縮地並排。以及 Half SBS,一張普通的 1920x1080 畫面,其中每個視圖 在水平方向被壓縮為二分之一,再由眼鏡拉伸還原。模式得在螢幕選單中手動切換, 而且必須與檔案裡實際的內容相符。它沒有自動偵測。 弄錯了,你看到的不是畫面重疊,就是被垂直拉伸的一團亂。 前一代機型更簡單:開啟 3D 會把眼鏡變成單一的 2x1920x1080 顯示器,所以它們只認得 Full SBS。

眼鏡完全無法理解的東西
Frame packing,HDMI 1.4: 不行,需要外接轉換器
MVC,3D 藍光光碟的串流: 不行,沒有任何東西可以解碼它
Frame sequential: 不行,那是快門眼鏡的格式
Top-and-Bottom: 不行,只能透過廠商自家的盒子
Half SBS 1920x1080: 可以,手動,損失一半像素
Full SBS 3840x1080: 可以,手動,前提是來源能輸出它
這意味著 3D 藍光播放機、PlayStation 以及任何機上盒立刻出局。 Top-and-Bottom 形式上存在,但它只在廠商盒子的內建播放器裡運作, 該播放器會在畫面到達眼鏡之前先把它轉成 SBS。 從你的筆電送出的那種格式的檔案,根本不會被顯示出來。

Half SBS 恰好把銳利度砍半
這樣就只剩下 Half SBS,唯一常見得足以值得一提的格式。 而它的代價比表面上看起來更高。在其中每眼水平方向只收到 960 個真實像素, 再被拉伸到 1920。拿上面 PPD 表中的數字,把水平分量減半。 原本的 43 PPD 只剩下大約 21,而辨識門檻是 60。 同一塊「巨大螢幕」在立體模式下,會比我們已經稱之為糟糕的畫面還要軟上兩倍。

Full SBS 能保留銳利度,但它要求來源輸出 3840x1080。 從手機根本沒辦法做到。在電腦上你得手動建立一個非標準 解析度,而且在 3D 模式開啟時,你的桌面會裂成兩半,你得閉著一隻眼睛 操作介面。玩遊戲時你還得額外疊上一層第三方工具,例如 geo-11。

製造商自己怎麼回應這件事
XREAL 建議開啟 REAL 3D 功能,把普通的平面影片即時轉換成 3D,這樣你,引用廣告的說法,「就不必到處尋找 3D 內容」。 這等於替我們承認了:根本沒有符合所需格式的內容,而且 也絕對沒有誠實的方式能呈現它。一段簡陋的軟體會畫出什麼來代替 影片中從不存在的第二視圖,你大概已經猜得到了。 那「畫質」會讓你反胃。

關於轉換的品質
只有非常精密的 3D 轉換器才能產生良好的 3D 轉換。 它們在 PC 上執行於強大的 GPU,並且需要很長的時間。 例如,一段十分鐘的影片可能需要兩到三個小時來處理。 要在眼鏡內即時處理是不可能的,那是騙人的。 簡單的裝置根本沒有足夠的運算能力來做到。

結論
顯示眼鏡不是 3D 裝置。它們是帶有畫面分割器的螢幕。 所有讓影像呈現三維效果的工作,也就是解析媒體容器、解碼 視圖、將它們調整到正確的幾何並同步,都必須由眼鏡之前的某個人來完成。 一個播放器、一個驅動程式或一台額外的電腦。 眼鏡內部的硬體僅用於顯示。形成影像的工作 必須由其他人來完成。

DRM / HDCP:不會有付費內容

Netflix 和其他服務因為 DRM 內容保護限制,無法透過直接連線運作。這是大多數平價眼鏡的通病。 DRM(數位版權管理)是防止未經授權複製與散布的保護機制。 媒體只能由特別授權的應用程式或裝置播放。 只有大型企業才能取得 DRM 授權,而且費用非常昂貴。 所以小型製造商不會有串流媒體,別相信那些承諾。 使用者買了「飛機上的電影院」,然後突然發現電影院的部分沒了。

對於 4K/HDR,Netflix 要求 HDCP 2.2+。如果播放器驗證失敗,你會看到黑畫面。 如果你的眼鏡不支援 HDCP 或使用較舊版本,你會得到 1080p 或 720p, 或者最糟的情況是黑畫面。我們在 URXR One 的規格中找不到任何關於 HDCP 支援的說明。

旅行時你真的能邊看邊工作嗎?

別擔心——你不會…… 至少不會舒服地做到。 文字工作根本免談。 還有一個賣家很少提及的重大問題,買家通常 只有在已經上路後才會發現。而這個問題摧毀了 人們當初購買這些眼鏡的主要夢想之一: 在火車、巴士、汽車或飛機上看電影。

主要問題是機械性的,不是電子性的
還記得我們上面討論過的小眼箱嗎。 你瞳孔周圍的清晰對焦區只有幾毫米寬。 然而眼鏡卻架在你的鼻子和耳朵上,靠著軟組織,重達100公克, 還有一條線纜向下和向側邊拉扯。 每一次顛簸、鐵軌接縫或路面坑洞都會讓整個組件 相對於你的頭骨移動。你的瞳孔就會離開清晰對焦區。

影像不只是晃動。它會失去清晰度和亮度: 變得模糊、邊緣變暗,並出現彩色 邊紋和幾何變形。這一秒眼鏡回到 定位;兩秒後它們又移動了。 你的眼睛不斷試圖尋找一個根本不存在的焦點。

這與使用手機有根本上的不同。 當你在移動中手持手機時, 它會隨著你晃動但仍保持對焦,你的眼睛可以輕鬆 追隨它,因為螢幕距離相對較遠。 使用眼鏡時,即使只是幾毫米的微小移動,也可能 讓顯示器失焦。這是完全不同的情況。

到頭來,在旅行時透過這種眼鏡觀看,感覺就像 在看振動台上的螢幕:即使微小的外部振動 也可能造成殘影、雙重影像和不斷重新對焦。

唯一真正解決這個問題的方法,是將裝置剛性地固定在你的 頭上——本質上是使用頭帶而不是鏡腳。 但這樣它們就不再是真正的眼鏡了,而是頭戴式裝置。 而擁有輕量鏡框的整個意義也就失去了。 這個問題沒有軟體修復方法。光學系統無法 確切知道你的瞳孔在哪裡,並動態 調整影像來配合它。到了這個地步,唯一真正 有幫助的是一個皮革嘴套,就像你給狗戴的那種。

第二個問題是虛擬螢幕漂移
眼鏡內部的陀螺儀和加速度計測量的是相對於地球地面的移動, 而不是相對於你在飛機上座位的位置。 它們在物理上根本無法區分是你轉動頭部還是載具本身在轉彎。位置追蹤相機也 無法解決這個問題。它們追蹤你周圍的車廂,但車廂本身也在移動。 虛擬螢幕本應固定於空間中, 卻在每次載具轉彎、 加速或煞車時開始橫向漂移。這會在大約15分鐘內把你逼瘋。

問題的嚴重程度取決於運作模式。 如果影像剛性附著於你的頭部,就不會有漂移, 但也不會有虛擬螢幕。 這個問題出現在Anchor、3DoF和6DoF模式中, 而這些正是人們最初購買這些裝置所針對的模式。

製造商自己也承認這個問題。 Apple為Vision Pro推出了專用的Travel Mode。 沒有它,如果追蹤遺失,顯示器就會直接 變黑並顯示「Tracking Failed」警告。

Apple的官方建議特別涵蓋了飛機和火車。 汽車旅行被認為過於不可預測,而地鐵和通勤 火車則因為頻繁的停靠和啟動而遭受同樣的問題。

VITURE宣傳其汽車模式時聲稱 「無論載具如何移動,螢幕都保持靜止,防止暈動症。」 這基本上等於直接承認,如果沒有這種模式, 螢幕不會保持靜止。

你會吐出來
即使你成功穩定了影像,仍然 會與你的前庭系統產生衝突。 你的眼睛看到靜止的螢幕,而你的內耳感受到加速、 煞車、轉彎和震動。這是暈動症的經典機制, 而戴著眼鏡時,情況可能比單純閱讀一本書嚴重得多。

看書時,你仍然可以看到周圍的真實世界。 戴眼鏡時,你做不到。你眼前的虛擬世界可能以 與你身體實際經歷完全不同的方式移動。 過一段時間後,你會感到噁心。

眼睛的負擔:哪些是確立的事實

哪些已被證實且普遍接受

輻輳-調節衝突,VAC。
這是所有此類裝置的核心生理問題。在自然界中,當你注視近處的物體時,你的眼球會向內轉,這稱為輻輳;同時眼睛的水晶體會收緊以對焦,這稱為調節。這兩個過程從童年起就緊密耦合。在顯示眼鏡中,光學系統將焦距固定在單一平面,通常是2到6公尺,而你眼睛的輻輳則取決於虛擬物體的表觀距離。大腦接收到矛盾的訊號。這是公認的視覺疲勞、頭痛和噁心原因,在長時間使用時會發生。

眨眼頻率降低和眼睛乾澀。
當你專注地盯著明亮光源時,你的眨眼頻率會下降,淚膜無法更新。沙礫感和發紅很常見。這與在螢幕前工作的機制相同,但更為明顯。

可測量的短期影響。
對兒童和青少年的研究記錄了VR使用後的疲勞、內隱斜視增加、近距離視力下降和暫時性近視偏移。這些影響在移除裝置後不久就會消失。

關於健康的最終結論
這種眼鏡幾乎肯定不會迅速毀掉你的視力,但在使用30到60分鐘後,它們很可能會導致疲勞、痠痛和頭痛。這正是為什麼大多數買家使用幾次後就將它們永遠擱在架子上。

與普通螢幕的直接比較

銳利度,27吋 4K 螢幕: 73 PPD
銳利度,顯示眼鏡: 27.. 48 PPD
畫面邊緣,螢幕: 與中心一樣銳利
畫面邊緣,眼鏡: 銳利度下降,+像差,+變形
黑階,螢幕: 真正的黑色
黑階,眼鏡: 灰色,雜散光
到達眼睛的面板光線,螢幕: 約100%
到達眼睛的面板光線,眼鏡: 10.. 15%
對焦,螢幕: 自由,眼睛處於休息狀態
對焦,眼鏡: 固定,VAC衝突
閱讀文字,螢幕: 透過移動眼睛
閱讀文字,眼鏡: 透過轉動頭部
數小時工作,螢幕: 整天都沒問題
數小時工作,眼鏡: 在30.. 60分鐘內疲勞
價格,螢幕: 從$150起
價格,眼鏡: $300.. 900加上配件
螢幕唯一做不到的事情:放進口袋、在飛機上工作,以及保持螢幕隱私。這些是顯示眼鏡的誠實優勢。它們廣告中的其他一切都是在講小尺寸,而不是品質。

真實價格:價錢標籤沒告訴你的事

這類眼鏡之所以輕盈,並非靠工程上的卓越成就,而是靠一個簡單的伎倆: 處理器和電池已從外殼中移除。90 到 100 公克的重量, 意味著一副完全沒有任何訊號處理的鏡框。這裝置仍然需要一顆強大的 處理器來驅動影像,而你還是得隨身攜帶它。

DisplayPort Alt Mode
這款眼鏡硬性要求 DP Alt Mode。舉例來說,XREAL 搭配 NRSDK 2.3.0 時,把支援的 手機清單縮減到只剩三星旗艦機。連線是透過 USB-C 以這個特定模式運作。 手機和筆電對它的支援遠非普遍。請依型號確認你的特定裝置, 而不是看有沒有 USB-C 接頭。這裡沒有 Wi-Fi:眼鏡裡既沒有 處理器也沒有電池,而無線傳輸兩者都需要, 還會額外增加壓縮和延遲。你將得為支援 DP Alt Mode 的裝置 付出可觀的溢價。

音質很差
它打著「一體成型」的名號販售,但實際上你還是需要耳機:在吵雜的地方、 在任何交通工具上。因為體積小、缺乏隔音,加上喇叭功率低, 音量根本不夠。想要像樣的音訊,你就得使用另外的耳機。 換句話說,這項功能實際上沒什麼用。

無法對焦
對焦根本不可能找到,而且不只是邊緣。 One Pro 有三段離散的 IPD 位置,而 PhoneArena 的評測者說得很直白: 沒有一個設定管用。模糊永遠存在,而在對焦剛好 對上的時候,清晰度也只有中央部分良好。 Viture 的用戶也這麼說:他們希望鏡片的清晰範圍能更大一點。 每次戴上都是一場賭博,只能祈禱瞳孔落在清晰的位置上。

原始韌體與變磚的裝置
一位用戶描述了這個問題。在第一次開機時,就在購買之後,應用程式要求 更新韌體,與手機的連結在過程中中斷了,可能是因為 接頭接觸不良。眼鏡停止回應,沒有任何按鍵組合有用, 裝置就這樣死了。在他們評測中的 XREAL One Pro:切換到 Ultra-Wide 會穩定地當機 並重新啟動裝置,而且畫面一直維持向左歪斜。

如果你從一家新創公司買了全新的裝置,你必然得更新韌體好幾次。 每一次都有極大的風險,裝置會變成南瓜。 然後你要把它送到哪裡?沒錯,送進垃圾桶……

外接電池
手機無法提供明亮顯示器和這類負載所需的電力。 在三星 S21 Ultra 上,耗電大約是每十分鐘 5% 的電量,也就是說 充飽電大約能用兩小時。你也無法同時觀看和充電,那需要 特殊的集線器或底座。製造商把電池組當作另外付費的配件販售, 通常大約 70 美元,而那意味著口袋裡多了 300 公克,還有第二個 同樣需要充電的裝置。

線材
沒有線材就什麼都行不通,這對任何人來說應該都很明顯。 你會不斷被周遭的東西勾到線材,眼鏡會被從你 頭上扯下來並損壞。你也無法躺著觀看,因為接頭會壓 在枕頭上,把眼鏡從你鼻子上推開。 只剩下一個選擇,就是像雕像一樣坐著不動。

廠商應用程式
完整的功能組合往往只能透過它運作,而且只在某些平台上。 iOS 和 Android 版本通常被承諾之後推出。然而,一旦錢收了, 那些承諾往往就被遺忘,而你將什麼也等不到。

那些小東西
處方鏡片、頭帶、收納盒、轉接器,這些全都會增加費用。 要計算最終總價,而不是橫幅上的數字。

購買前該問的問題

把這些問題拿去問賣家。如果得不到合理的回答,那本身也是一種回答。

解析度和水平視野是多少?
把前者除以後者,就得到 PPD。低於 45,文字就會很難閱讀。 不要接受「4K」這個詞,要問每眼的實際像素數量。

透視是光學式還是透過攝影機?
一個問題就能區分 AR 眼鏡和 VR 頭戴式裝置。

眼睛處的亮度是多少,而不是面板的亮度?
室內大約需要 300 尼特,室外大約 1200。

有 IPD 調整嗎?
以及支援的瞳距範圍是多少。 你需要鏡片的光學中心與你的瞳孔距離精確對齊。

那處方鏡片呢?
是隨附內嵌鏡片、另售,還是根本沒有提供。

我特定的筆電或手機支援嗎?
以及是否需要額外的電池組。

有透過鏡片拍攝的真實照片嗎?
不是渲染圖,不是你應該看到的畫面截圖,而是 由放置在眼睛位置的相機所拍攝的實際照片。 如果製造商和評測者都沒有這樣的圖片, 那就是明顯的警訊。不要買。

退貨條款和退貨期限是什麼?
這類裝置的舒適度因人而異,而且已經有很多抱怨了。 使用一小時後能退貨的權利,比任何折扣都更有價值。

關於群眾募資的額外提醒
Kickstarter 不是商店。沒有人保證你會得到結果。 在很多情況下,你會收到品質低劣、半成品的裝置,而且無法拿回你的錢。

結論

顯示眼鏡是充滿妥協的工程,而且 它們在販售時對缺點絕口不提,沒有任何保證。 很大程度上依賴買家的技術無知。 他們看得出畫質很差,卻無法 解釋到底哪裡有問題。

一切推論所依據的光學定律如下: 用透鏡放大影像並不會產生面板中沒有的資訊。 巨大的虛擬螢幕並不是像電影院那樣大的高品質螢幕, 甚至比不上普通的顯示器。

如果你想要以下這些,就不要買:
獲得電視級畫質——你得不到
取代你的螢幕來處理文字和程式碼——行不通
舒適地連續使用眼鏡好幾個小時——你做不到
在旅行途中或行進中的車輛裡觀看媒體——你沒辦法
在整個畫面範圍內獲得清晰的影像——你也得不到

如果你有以下需求,可以買
坐在椅子上看電影、在共享空間擁有私人螢幕, 或在了解其限制的情況下實驗這項技術。 如果你能快速退貨,它們或許也說得通。

如果你的目標是高品質影像,包括 3D
普通顯示器在每一項可測量的參數上都勝過任何顯示眼鏡,除了可攜性。 這不是作者的個人意見。這是由 光學定律和 PPD 的數學所決定的。 想跟數學爭論?祝你好運……

資料來源
KGOnTech,birdbath 光學拆解與光損耗測量
Information Display SID,AR 與 MR 架構的光學效率
系統性回顧,虛擬實境與近視
Road to VR,現行 pancake 光學眼鏡的規格
XREAL,3D 模式的文件
Unseen Reality,URXR One 常見問題:電力、散熱
MRTV,URXR One 評測:視野、風扇噪音
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