Исследование Кембриджа и Meta повышает планку для «разрешения сетчатки» в XR

Долгое время люди верили, что человеческий глаз может чётко видеть только до 60 пикселей на каждый градус обзора – это считалось пределом так называемого «разрешения сетчатки». Считалось, что добавление большего количества пикселей за пределами этой точки не имеет значения. Однако, новое исследование Кембриджского университета и Meta Reality Labs, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что этот предел на самом деле намного выше, чем считалось ранее.

Новости

Исследователи из Кембриджского университета протестировали, насколько хорошо люди могут замечать детали на изображениях, согласно новостному сайту университета. Они изучили эту способность в различных ситуациях – с цветными и черно-белыми изображениями, используя как прямое, так и периферическое зрение, а также на разных расстояниях.

Итак, моя команда создала действительно крутую демонстрационную установку, которая перемещается, и мы использовали её, чтобы проверить, насколько острое зрение у людей на самом деле. Оказывается, старая идея о том, что 60 пикселей на градус (PPD) — это предел человеческого зрения – то, что все называли «разрешением сетчатки» – может быть совершенно неверной! Мы обнаруживаем, что мы можем видеть больше деталей, чем это предполагалось.

Pixels Per Degree (PPD) указывает, сколько пикселей вы фактически видите в пределах своего поля зрения. Это способ понять визуальную чёткость XR-гарнитуры, учитывающий как её поле зрения, так и разрешение дисплея. По сути, это помогает вам понять, насколько чётким будет изображение.

Итак, я читал о том, насколько острое у нас зрение действительно, и оно намного лучше, чем кто-либо думал! Ученые раньше говорили, что мы можем видеть около 60 пикселей на градус (PPD), но их исследования показывают, что это ближе к 94 PPD для чёрно-белого, 89 PPD для красного и зелёного, и даже 53 PPD для жёлтого и фиолетового. Что действительно круто, так это то, что несколько человек в исследовании могли видеть до 120 PPD – это вдвое больше, чем они ранее считали предел разрешения нашего глаза! Это заставляет задуматься о том, сколько деталей мы на самом деле воспринимаем, когда играем, верно?

Это исследование также имеет преимущества для фовеального рендеринга, техники, используемой в VR и AR гарнитурах, которая снижает качество изображения в вашем периферийном зрении для экономии вычислительной мощности. В настоящее время разработанная для изображений в оттенках серого, эта работа предполагает, что фовеальный рендеринг может быть еще более эффективным за счет дальнейшего снижения разрешения для определенных цветов.

Эти результаты указывают на новую цель для разработчиков XR-оборудования, стремящихся достичь действительно высококачественных дисплеев. Подробную информацию можно найти в полной исследовательской статье, опубликованной в Nature.

Моё мнение

Трудно найти достоверную информацию о плотности пикселей (PPD) для большинства VR-гарнитур — некоторые компании выделяют пиксели на дюйм (PPI), а другие просто указывают общее разрешение. В настоящее время лишь немногие гарнитуры достигают 60 PPD, и еще меньше достигают более высокого, четкого разрешения, которое, по мнению многих экспертов, является идеальным.

Данные с сайта сравнения VR-гарнитур VRCompare показывают, что популярные гарнитуры, такие как Quest 3, Pico 4 и Bigscreen Beyond 2, обычно предлагают пиковую плотность пикселей (PPD) около 22-25. Эта PPD представляет собой самую чёткую область дисплея, прямо в центре вашего обзора.

Более дорогие гарнитуры для серьезных пользователей и предприятий предлагают слегка улучшенный визуальный опыт, но разница не велика. Основываясь на текущей информации, Apple Vision Pro и Samsung Galaxy XR предлагают максимальную плотность пикселей около 32–36.

Такие гарнитуры, как Shiftall MeganeX Superlight «8K» и Pimax Dream Air, предлагают около 35-40 пикселей на градус (PPD) на пике. Varjo’s XR-4, высококлассная гарнитура стоимостью 8 000 долларов для профессионального использования, лидирует в этой области с заявленным пиковым PPD 51, достигнутым благодаря своей специализированной асферической линзе.

Я был действительно рад увидеть гарнитуру ‘Butterscotch’ от Meta ещё в 2023 году – это конструкция с переменным фокусным расстоянием, что означает, что она может регулировать фокус для ваших глаз. Они утверждают, что она имеет около 56 пикселей на градус, что выглядело бы невероятно чётко, хотя пока не совсем ясно, является ли это средним значением или самым высоким числом, которого они достигли.

Достижение поистине идеальной визуализации включает в себя гораздо больше, чем просто плотность пикселей, будь то пиковая плотность или другая мера. Такие вещи, как визуальные искажения, частота обновления экрана, расположение отдельных пикселей, то, как оба глаза видят изображение, и угол обзора, все играют роль и даже могут ухудшить впечатление от отличного дисплея. Одно можно сказать наверняка: технология дисплеев еще имеет долгий путь, прежде чем какая-либо компания сможет по-настоящему заявить, что их экраны ‘retinal‘.