Occhiali display: cosa ottieni davvero

Ci occupiamo di stereoscopia 3D da molti anni, e ci viene posta la stessa domanda più e più volte: Questi occhiali compatti con un enorme schermo virtuale valgono l'acquisto, e quale modello dovresti scegliere? Invece di rispondere ogni volta, abbiamo deciso di scrivere questa recensione.

Una persona comune non comprende i principi di base dell'ottica e non può valutare adeguatamente la qualità dell'immagine di tali dispositivi. Questo viene sfruttato da ogni sorta di truffatori per vendere prodotti di bassa qualità. Spiegheremo come chiunque possa facilmente valutare la qualità dell'immagine di questi occhiali.

Di seguito, esamineremo la tecnologia con calma e obiettività, senza hype né emozioni. Solo ottica, fisica, biologia e matematica, basandoci su ciò che la scienza sa realmente. Puoi verificare tutte le conclusioni da solo usando una calcolatrice. Le persone che hanno già acquistato tali dispositivi dicono di sentirsi ingannate. Leggi cosa ottieni realmente prima di acquistare, non dopo, quando i tuoi soldi sono già spariti.

I produttori e i blogger avidi ti canteranno dolci storie fantastiche. Il loro obiettivo è venderti il dispositivo al prezzo più alto possibile, o farsi pagare per una recensione o un video. Ciò che accade dopo non è una loro preoccupazione, da quel momento in poi sei tu che devi conviverci.

Formalmente, tutti i numeri nella loro pubblicità sono veri. Ma ciò che ti vendono sono solo numeri, non ciò che l'utente vedrà realmente nella vita reale. Ma ciò che vuoi davvero è un'immagine di alta qualità, non un mucchio di numeri in una pubblicità, giusto? Lo schermo può sembrare enorme. Ma 'grande' e 'nitido' sono due cose completamente diverse, e la seconda caratteristica viene comodamente omessa dalla pubblicità. Altrimenti, probabilmente non venderebbero molto bene...

Come è costruito

All'interno di qualsiasi occhiale di questo tipo c'è un minuscolo pannello micro-OLED, tipicamente tra 0,5 e 1,0 pollici, e una lente che proietta e ingrandisce un'immagine virtuale. Il tuo occhio non vede il pannello stesso, vede una proiezione ottica ingrandita di esso.

Sul mercato esistono due classi fondamentalmente diverse di occhiali, e vengono costantemente confusi.

Birdbath, occhiali AR ottici.
La configurazione è una lente, un divisore di fascio polarizzante piatto e uno specchio semitrasparente curvo. Vedi il mondo reale attraverso il vetro. È così che sono costruiti XREAL, VITURE, Rokid Max e i loro cloni.

Pancake, essenzialmente un visore VR in una montatura da occhiali.
Il percorso ottico è ripiegato dalla polarizzazione tra due film. Un tale modulo non può essere trasparente, perché un pannello opaco si trova dietro l'ottica. Vedi il mondo reale attraverso le telecamere, su uno schermo. È così che funziona Meta Quest in modalità passthrough, e anche il recente URXR One.

Questa distinzione è importante. Se una descrizione del prodotto usa le parole "spaziale", "AR" e "see-through", scopri se significa guardare attraverso il vetro o guardare un feed della telecamera. Questi sono due dispositivi completamente diversi.

Il parametro chiave che non ti mostreranno

Cos'è il PPD
Dimentica i pollici, dimentica la risoluzione del pannello, dimentica la parola "4K". Gli occhiali hanno esattamente una misura di nitidezza, e si chiama PPD, pixel per grado, il numero di pixel che cadono entro un grado del tuo campo visivo.

Perché proprio questa? Perché la nitidezza non è determinata né dal solo numero di pixel né dalla sola dimensione dell'immagine, ma dal rapporto tra loro. Lo stesso fotogramma 1920x1080 può essere mostrato su uno schermo delle dimensioni del tuo palmo o sul muro di una casa. La quantità di dettaglio non cambia, cambia solo la dimensione di ogni pixel nel tuo campo visivo.

La formula è semplice:
PPD = pixel orizzontali / campo visivo orizzontale in gradi
Una persona con vista normale risolve dettagli di circa un minuto d'arco. Ciò corrisponde a circa 60 PPD

Ora calcoliamo i dispositivi reali.
Questo è tutto il segreto. Anche gli occhiali display più nuovi e costosi offrono da due a tre volte meno PPD di un monitor 4K da 27". Ogni modello di occhiali mini-display si colloca dal 20 al 55% sotto la soglia alla quale l'occhio umano inizia a percepire la struttura dei singoli pixel. Di conseguenza, la qualità dell'immagine che vedi attraverso gli occhiali può essere diverse volte peggiore di quella che otterresti da un normale smartphone da $50.

Giocare con i numeri.
Il produttore degli occhiali nell'ultima riga della tabella dichiara circa 36 PPD e fornisce persino la formula: 2448 pixel divisi per ~70 gradi orizzontalmente. Fai il calcolo da solo: risulta 35,0, non 36. La cifra 36 compare solo se si divide la diagonale del pannello per il campo visivo diagonale (3202 / 90 = 35,6). Così il numero sembra più bello.

Controlla sempre a quale asse si riferisce una cifra dichiarata e fai il calcolo da solo. Entrambi i numeri, risoluzione e campo visivo, devono comparire nella specifica. Se mancano, qualcuno sta cercando di ingannarti.

Per esempio, l'URXR One inganna chiaramente gli acquirenti. La designazione "5K" si riferisce al numero totale di pixel per entrambi i display! Ma ogni occhio vede comunque solo 2448 pixel. Orizzontalmente, il campo visivo di un occhio è di circa 70 gradi: 2448 / 70 ≈ 35 PPD. E questo è un risultato molto scarso. Non ha senso pagare $800 per questo.

Confrontiamo la qualità dell'immagine dei modelli principali
La tabella è ordinata per PPD, dal migliore al peggiore. Il punto principale che mostra: più ampio è il FOV, peggiore è l'immagine. XREAL One Pro e URXR One sono i modelli più costosi, pubblicizzati come i più "avanzati" delle loro linee. Hanno il campo visivo più ampio, e sono esattamente quelli in fondo alla classifica di qualità. Tutti i modelli costosi sono scarsi.

Stesso pannello, angolo più ampio, pixel più grandi. La pubblicità vende un FOV ampio come un vantaggio, ma in termini di qualità è uno svantaggio netto! Quasi tutti i modelli usano lo stesso identico pannello con 1920 pixel in orizzontale. La differenza tra i modelli da $400 e quelli da $900 è solo la dimensione del campo visivo, cioè quanto sono allungati quegli stessi pixel. XREAL 1S promette 500 pollici e offre 43 PPD, XREAL One promette 70 pollici e offre gli stessi 43. Il numero nella pubblicità differisce di un fattore sette, la qualità è ugualmente scadente.

Perché "uno schermo da 130, 200 o 300... pollici" è un inganno

Questa è la manipolazione più comune del settore, e funziona perché i pollici suonano familiari mentre i gradi no.

Uno schermo virtuale non ha una dimensione in pollici.


Ha solo una dimensione angolare. La frase "uno schermo da 200 pollici" è priva di senso senza la seconda metà della frase, la distanza di visione. 200 pollici a 10 metri e 200 pollici a 3 metri sono immagini completamente diverse in termini di qualità. I produttori di solito scelgono la distanza che fa sembrare il dato in pollici più impressionante.

La regola che governa tutto: ingrandire un'immagine con una lente non aggiunge un solo bit di informazione. L'ottica può estendere un'immagine su qualsiasi angolo, ma se il pannello aveva 2000 pixel in una riga, ne ha ancora 2000. Allungare lo schermo da "100 pollici" a "200 pollici" non ti dà più dettaglio né più nitidezza. Ti dà pixel due volte più grandi e un valore PPD due volte peggiore.

Un'analogia che chiunque può seguire: prendi una fotografia da 2 megapixel da un vecchio telefono e allungala sul muro di una casa. Diventerà più grande. Non diventerà mai più nitida o migliore.

Ecco perché la modalità "ingrandisci lo schermo" in questi occhiali degrada solo la qualità, non la migliora mai. Chiunque li abbia provati sa che per leggere il testo comodamente lo schermo deve essere rimpicciolito. E poi strizzi gli occhi su lettere microscopiche, che è esattamente il punto in cui i tuoi occhi cedono più in fretta.

Dove va l'85-90% della luce

Nessuno schema ottico near-eye consegna all'occhio l'intera emissione luminosa del pannello. La luce passa attraverso un polarizzatore, che costa immediatamente il 50% dell'intensità, poi si riflette su un beam splitter, poi su uno specchio semitrasparente. Ogni stadio costa potenza ottica. Le misurazioni dei laboratori di ottica danno i seguenti valori:
Questo ha conseguenze pratiche che non compaiono mai nella pubblicità.

Lenti scure
Per rendere l'immagine visibile, gli occhiali birdbath bloccano circa il 70-75% della luce del mondo reale. È il livello di occhiali da sole scuri. Non stai aumentando la realtà, stai guardando il mondo attraverso un filtro. All'aperto, in pieno giorno, l'immagine diventa traslucida, slavata e senza vita.

Il nero non è nero
Il micro-OLED di per sé ha un contrasto eccellente, ma in una configurazione birdbath la luce della stanza raggiunge il tuo occhio direttamente attraverso lo specchio semitrasparente. Il nero di un film diventa grigio. E ancora una volta vieni abilmente ingannato. Il contrasto pubblicizzato di 100000:1 si riferisce al pannello, non a ciò che vedrai effettivamente. :)

Occhiali spaziali: vedi il mondo attraverso una telecamera

La nuova ondata di dispositivi con ottiche pancake merita una discussione a parte. Vengono venduti con le parole spatial computing, 6DoF e video see-through ad alta fedeltà.

Tecnicamente è onesto: il tracking 6DoF c'è davvero, e le finestre possono davvero essere fissate a un punto della stanza. Ma la frase video see-through significa letteralmente questo: un pannello opaco si trova davanti ai tuoi occhi, e vedi il mondo intorno a te come un feed video dalle telecamere sull'involucro. Questi non sono occhiali AR. Questo è un visore VR in una montatura da occhiali.

Cosa significa in pratica.

Il mondo a bassa risoluzione
Le tue mani, la tua tastiera, il volto della persona con cui stai parlando, tutto ciò che ti circonda arriva con lo stesso scarso PPD dello schermo virtuale. Poche persone lo apprezzano.

La gamma dinamica della telecamera è molto inferiore a quella dell'occhio
Una finestra alla luce del giorno diventa una macchia bianca, e un angolo buio della stanza diventa un ribollente ammasso di rumore.

Latenza
I produttori dichiarano 10 ms o poco meno, che è un buon valore, ma è ben lontano da 1 ms. Quando giri la testa il mondo resta indietro e ondeggia. Non si allineerà mai perfettamente.

Geometria
Le telecamere non si trovano dove sono le tue pupille. Per questo motivo valuterai male le distanze dagli oggetti. Versare il tè, raccogliere attrezzi o scendere le scale indossando questi occhiali non è consigliabile. Puoi farti male.

Nitido solo al centro

Le lenti perfette non esistono. Quelle buone costano centinaia di dollari. Una lente economica che pesa pochi grammi, montata in una montatura per occhiali, è per definizione un compromesso serio. Di conseguenza si riceve l'intero set di difetti ottici, nessuno dei quali è mai elencato nelle specifiche.

Aberrazione cromatica
Attorno alle linee e alle lettere bianche vicino ai bordi si vedono molteplici falsi contorni colorati. La compensazione software di questo difetto è parziale e non molto efficace. La lente scompone la luce nelle sue componenti spettrali e si vede il risultato. Pensate a un prisma che divide la luce in un arcobaleno. Il meccanismo qui è lo stesso.

Distorsione e pupil swim
Le linee rette vicino ai bordi dell'immagine si curvano, e il carattere della curvatura cambia mentre l'occhio si muove. Il cervello lo percepisce come un leggero nuotare del mondo.

Un piccolo eyebox
La zona nitida sulla pupilla è larga solo pochi millimetri. Se gli occhiali scivolano di mezzo centimetro lungo il naso, l'immagine si sfoca immediatamente. Ecco perché le persone spingono continuamente questi occhiali al loro posto. Bisogna stare fermi come statue, il che è molto scomodo.

Non si può leggere con gli occhi, solo con la testa
Su un normale monitor lo sguardo scorre lungo la riga di testo. Qui, non appena l'occhio ruota, la pupilla esce dalla zona nitida, e si è costretti a girare la testa invece. Un'ora di lettura in questo modo stanca il collo più di una sessione in palestra.

Distanza interpupillare
Le persone hanno dimensioni della testa diverse, e quindi diverse distanze interpupillari (IPD). Se la vostra IPD non corrisponde ai centri ottici delle lenti, i vostri occhi sono costretti a convergere in modo innaturale. La maggior parte dei modelli economici di occhiali con display non ha alcuna regolazione dell'IPD.

Bisogna semplicemente accettare qualunque spaziatura il produttore vi dia. Questo può portare a perdita di messa a fuoco e a una significativa distorsione dell'immagine. I centri ottici delle lenti devono essere allineati con precisione alle vostre pupille.

Occhiali sopra gli occhiali
Se già indossate lenti correttive, avrete bisogno di inserti ottici personalizzati, il che significa soldi extra e settimane di attesa, oppure una regolazione diottrica integrata. L'astigmatismo, tra l'altro, non può sempre essere corretto con gli inserti.

L'ingresso limita la risoluzione
L'URXR One, per esempio, accetta un segnale non superiore a 2560x1440 dal computer, e i prototipi funzionavano a 1920x1080. Il produttore ha annunciato il supporto 1440p come "aggiornamento di lancio" solo durante la campagna. Stendete un fotogramma da 1920 pixel sull'intero campo di 70 gradi di un occhio: 1920 / 70 = solo 27 PPD, non importa quanto sia buono il pannello. E uno schermo da 2560 pixel non entra affatto sul pannello uno a uno: servirebbero ~73 gradi, più di quanto un occhio possa vedere. Rendete lo schermo largo 50 gradi e ottiene solo ~1750 pixel del pannello, meno di un normale monitor Full HD. L'immagine viene ricampionata, e la nitidezza va persa.

Tutto si impara per confronto

I numeri sopra possono essere verificati con più di una calcolatrice. Questo simulatore calcola ciò che i dispositivi fanno realmente. Prende un'immagine ordinaria e la elabora attraverso un modello matematico semplificato del dispositivo. Scegli la tua opzione e confrontala con il pulsante Originale, dove non c'è un singolo difetto.

Cosa viene modellato. Primo, la dimensione del pixel: il fotogramma viene ricampionato al PPD del dispositivo selezionato rispetto alla soglia di 60 PPD della visione umana. Secondo, l'ottica degli occhiali: sfocatura che cresce dal centro verso i bordi, le frange colorate dell'aberrazione cromatica, luminosità che cala verso i bordi e nero sollevato dalla luce diffusa. L'intensità di questi difetti è scalata dal campo visivo, perché le aberrazioni crescono insieme all'angolo di campo. I monitor non hanno lenti, lì conta solo la dimensione del pixel.
Sulla tabella di test, osserva i due reticoli verticali nella parte superiore del fotogramma. Lo stesso reticolo attraversa l'intero fotogramma, così puoi vedere immediatamente dove è ancora risolto e dove si fonde in un campo grigio uniforme. Sei quadrati identici con reticoli, un cerchio e una linea diagonale sono posizionati al centro e ai bordi, e la loro sorgente è assolutamente identica. Ogni differenza tra il centro e il bordo deriva esclusivamente dall'ottica.

La conclusione importante che emerge solo da un confronto
Un economico monitor FHD da 24" a 60 cm offre 40 PPD, formalmente persino peggiore dell'XREAL One con i suoi 43. Passa dall'uno all'altro. Il monitor ha un pixel grande e nessuna ottica. Quindi gli angoli sono nitidi quanto il centro, non ci sono frange colorate, il nero è sempre nero e la luminosità è uniforme. Gli occhiali hanno esattamente la stessa dimensione del pixel più l'intero restante bouquet di difetti. In altre parole, i PPD coprono solo una parte del problema, non l'intero quadro.

Stereo: due schermi non sono ancora 3D

È qui che l'acquirente trae la conclusione più logica di tutte, e sbaglia. Gli occhiali contengono due display separati, uno per occhio. Nessun otturatore, nessuna polarizzazione, nessuna perdita nella separazione delle viste. La disposizione perfetta per lo stereo, migliore di un televisore e migliore di un proiettore. Quindi i film 3D dovrebbero funzionare nativamente su di essi, giusto?

Non funzionano. Gli occhiali non possono funzionare affatto con lo stereo. Possono fare esattamente una cosa: tagliare a metà qualunque fotogramma sia stato inviato loro. Tutto il lavoro di creazione del 3D deve essere fatto da qualcun altro, prima degli occhiali.

Cosa accetta l'ingresso
Gli XREAL One in modalità 3D hanno solo due opzioni. Full SBS, un fotogramma 3840x1080 in cui le due metà stanno affiancate non compresse. E Half SBS, un normale fotogramma 1920x1080 in cui ciascuna vista è compressa orizzontalmente di due e gli occhiali la riportano in scala. La modalità si cambia a mano nel menu su schermo e deve corrispondere a ciò che è effettivamente contenuto nel file. Non c'è rilevamento automatico. Sbaglia e ottieni o uno sdoppiamento o un pasticcio allungato verticalmente. I modelli della generazione precedente erano ancora più semplici: attivare il 3D trasformava gli occhiali in un singolo monitor 2x1920x1080, quindi capivano solo il Full SBS.

Cosa gli occhiali non capiscono affatto
Ciò significa che un lettore Blu-ray 3D, una PlayStation e qualsiasi set-top box sono subito esclusi. Il Top-and-Bottom esiste formalmente, ma funziona solo all'interno del lettore integrato nel box del produttore, che converte l'immagine in SBS prima che raggiunga gli occhiali. Un file in quel formato dal tuo laptop semplicemente non verrà mostrato.

Half SBS uccide la nitidezza esattamente di due volte
Rimane l'Half SBS, l'unico formato abbastanza comune da contare. E costa più di quanto sembri. In esso ciascun occhio riceve 960 pixel reali in orizzontale, allungati a 1920. Prendi il valore dalla tabella PPD sopra e dimezza la componente orizzontale. Invece di 43 PPD ti restano circa 21, contro una soglia di riconoscimento di 60. Quel medesimo "schermo enorme" in stereo diventa due volte più morbido di un'immagine che abbiamo già definito scarsa.

Il Full SBS preserva la nitidezza, ma richiede che la sorgente emetta 3840x1080. Da un telefono non c'è modo di farlo affatto. Su un computer devi creare una risoluzione non standard a mano, e mentre la modalità 3D è attiva, il tuo desktop si divide in due metà e navighi l'interfaccia con un occhio chiuso. Per i giochi ti serve anche uno strato di terze parti come geo-11 in aggiunta.

Come risponde il produttore stesso
XREAL suggerisce di attivare la funzione REAL 3D e convertire il normale video piatto in 3D al volo, così che tu, citando la pubblicità, "non debba andare a caccia di contenuti 3D". L'ammissione è stata fatta per noi: non esiste contenuto nel formato richiesto, e non c'è certamente un modo onesto di mostrarlo. Cosa disegnerà un software primitivo al posto di una seconda vista che non è mai esistita nel clip, probabilmente puoi già immaginarlo. La "qualità" ti farà star male.

Sulla qualità della conversione
Solo convertitori 3D molto sofisticati possono produrre una buona conversione 3D. Funzionano su GPU potenti su un PC e richiedono molto tempo. Una clip di dieci minuti, per esempio, può richiedere due o tre ore per essere elaborata. Il tempo reale all'interno degli occhiali è fuori discussione, è una bugia. I dispositivi semplici semplicemente non hanno la potenza di calcolo necessaria.

Il punto della situazione
Gli occhiali da visualizzazione non sono un dispositivo 3D. Sono un monitor con un separatore di fotogrammi. Tutto ciò che rende un'immagine tridimensionale, cioè l'analisi del contenitore multimediale, la decodifica delle viste, il loro portarle alla geometria corretta e la loro sincronizzazione, deve essere fatto da qualcun altro prima degli occhiali. Un lettore, un driver o un computer aggiuntivo. L'hardware all'interno degli occhiali è destinato solo alla visualizzazione. Il lavoro di formazione dell'immagine deve essere svolto da qualcun altro.

DRM / HDCP: non ci sarà contenuto a pagamento

Netflix e altri servizi non funzionano tramite una connessione diretta a causa delle restrizioni di protezione dei contenuti DRM. Questo è un problema comune per la maggior parte degli occhiali economici. DRM (Digital Rights Management) è una protezione contro la copia e la distribuzione non autorizzate. I contenuti multimediali possono essere riprodotti solo da applicazioni o dispositivi specificamente autorizzati. Solo le grandi aziende possono ottenere una licenza DRM ed è molto costosa. Quindi i piccoli produttori non avranno media in streaming, non credere alle promesse. Una persona acquista un "cinema in volo" e poi scopre improvvisamente che la parte cinema è finita.

Per 4K/HDR, Netflix richiede HDCP 2.2+. Se il lettore non supera la verifica, otterrai uno schermo nero. Se i tuoi occhiali non supportano HDCP o utilizzano una versione precedente, otterrai 1080p o 720p, o nel peggiore dei casi, uno schermo nero. Non siamo riusciti a trovare alcun riferimento al supporto HDCP nelle specifiche di URXR One.

Riuscirai davvero a guardare e lavorare mentre viaggi?

Non preoccuparti - non ci riuscirai... Almeno non comodamente. Il lavoro di testo è semplicemente fuori discussione. C'è un altro problema importante che i venditori raramente menzionano, e gli acquirenti di solito lo scoprono solo quando sono già in viaggio. E questo problema distrugge uno dei sogni principali per cui le persone acquistano questi occhiali in primo luogo: guardare film su un treno, un autobus, in un'auto o su un aereo.

Il problema principale è meccanico, non elettronico
Ricorda il piccolo eyebox di cui abbiamo parlato sopra. La zona di messa a fuoco nitida attorno alla tua pupilla è larga solo pochi millimetri. Eppure gli occhiali poggiano sul naso e sulle orecchie, tessuto molle, e pesano 100 grammi, con un cavo che li tira verso il basso e di lato. Ogni urto, giunto ferroviario o buca fa muovere l'intero assemblaggio rispetto al tuo cranio. La tua pupilla esce dalla zona di messa a fuoco nitida.

L'immagine non trema semplicemente. Perde nitidezza e luminosità: diventa sfocata, si scurisce verso i bordi e sviluppa frange colorate e distorsioni geometriche. Per un secondo gli occhiali tornano in posizione; due secondi dopo si sono spostati di nuovo. I tuoi occhi cercano costantemente di trovare una messa a fuoco che semplicemente non c'è.

Questo è fondamentalmente diverso dall'usare un telefono. Quando tieni un telefono in mano mentre ti muovi, trema con te ma rimane a fuoco, e i tuoi occhi possono facilmente seguirlo perché lo schermo è relativamente lontano. Con gli occhiali, anche un minuscolo movimento di pochi millimetri può mandare fuori fuoco il display. Queste sono situazioni completamente diverse.

Alla fine, guardare attraverso tali occhiali durante un viaggio può sembrare come guardare uno schermo su un tavolo vibrante: anche piccole vibrazioni esterne possono causare immagini fantasma, immagini doppie e un continuo rifocalizzare.

L'unico vero modo per risolvere questo è fissare rigidamente il dispositivo alla tua testa essenzialmente usando una fascia per la testa invece delle aste laterali. Ma allora non sono più davvero occhiali, sono un visore. E tutto il senso di avere una montatura leggera è perso. Non esiste una soluzione software per questo problema. L'ottica non ha modo di sapere esattamente dove si trova la tua pupilla e di regolare dinamicamente l'immagine per adattarla. A questo punto, l'unica cosa che aiuterebbe davvero è una museruola di cuoio, come quella che metti a un cane.

Il secondo problema è la deriva dello schermo virtuale
Il giroscopio e l'accelerometro all'interno degli occhiali misurano il movimento rispetto al suolo del pianeta, non rispetto al tuo sedile su un aereo. Semplicemente non possono fisicamente distinguere tra te che giri la testa e il veicolo stesso che gira. Nemmeno le telecamere di tracciamento della posizione risolvono il problema. Tracciano la cabina intorno a te, ma la cabina stessa si muove. Lo schermo virtuale, che dovrebbe rimanere fisso nello spazio, inizia a spostarsi lateralmente ogni volta che il veicolo gira, accelera o frena. Questo inizierà a farti impazzire nel giro di circa 15 minuti.

La gravità del problema dipende dalla modalità operativa. Se l'immagine è rigidamente ancorata alla tua testa, non c'è deriva, ma non c'è nemmeno un monitor virtuale. Il problema si manifesta nelle modalità Anchor, 3DoF e 6DoF, precisamente le modalità per cui le persone acquistano questi dispositivi in primo luogo.

I produttori stessi riconoscono il problema. Apple ha introdotto una modalità Travel dedicata per Vision Pro. Senza di essa, se il tracciamento viene perso, il display semplicemente diventa nero con un avviso "Tracking Failed".

Le raccomandazioni ufficiali di Apple coprono specificamente aerei e treni. Il viaggio in auto è considerato troppo imprevedibile, mentre metropolitane e treni pendolari soffrono dello stesso problema a causa delle loro frequenti fermate e partenze.

VITURE pubblicizza la sua modalità auto con l'affermazione che lo "schermo rimane stazionario indipendentemente dal movimento del veicolo, prevenendo il mal di movimento." Questa è essenzialmente un'ammissione diretta che senza tale modalità, lo schermo non rimane stazionario.

Finirai per vomitare
Anche se riesci a stabilizzare l'immagine, c'è comunque un conflitto con il tuo sistema vestibolare. I tuoi occhi vedono uno schermo stazionario mentre il tuo orecchio interno percepisce accelerazione, frenata, curve e vibrazioni. Questo è il classico meccanismo alla base del mal di movimento, e con gli occhiali, può essere significativamente peggiore che leggere semplicemente un libro.

Con un libro, puoi comunque vedere il mondo reale intorno a te. Con gli occhiali, non puoi. Il mondo virtuale davanti ai tuoi occhi potrebbe muoversi in modo completamente diverso da ciò che il tuo corpo sta effettivamente sperimentando. Dopo un po', inizierai a sentirti male.

Affaticamento degli occhi: cosa è fermamente stabilito

Cosa è provato e universalmente accettato

Conflitto vergenza-accomodazione, VAC.
Questo è il problema fisiologico centrale di tutti questi dispositivi. In natura, quando guardi un oggetto vicino, i bulbi oculari ruotano verso l'interno, cioè la vergenza, e allo stesso tempo il cristallino dell'occhio si tende per mettere a fuoco, cioè l'accomodazione. I due processi sono saldamente accoppiati fin dall'infanzia. Negli occhiali a display l'ottica fissa la distanza focale su un unico piano, di solito da 2 a 6 metri, mentre la convergenza dei tuoi occhi dipende dalla distanza apparente dell'oggetto virtuale. Il cervello riceve segnali contraddittori. Questa è una causa riconosciuta di affaticamento visivo, mal di testa e nausea durante l'uso prolungato.

Riduzione della frequenza di ammiccamento e occhi secchi.
Quando fissi intensamente una fonte luminosa, la frequenza di ammiccamento diminuisce e il film lacrimale non si rinnova. Una sensazione di sabbia negli occhi e arrossamento sono comuni. È lo stesso meccanismo del lavorare davanti a un monitor, ma più pronunciato.

Effetti misurabili a breve termine.
Gli studi su bambini e adolescenti registrano affaticamento dopo le sessioni VR, aumento dell'esoforia, riduzione dell'acutezza visiva da vicino e uno spostamento miopico temporaneo. Questi effetti passano poco dopo la rimozione del dispositivo.

Il punto sulla salute
Tali occhiali quasi certamente non ti rovineranno la vista rapidamente, ma è molto probabile che causino affaticamento, dolore e mal di testa dopo 30 a 60 minuti di utilizzo. È proprio per questo che la maggior parte degli acquirenti li usa un paio di volte e poi li lascia su uno scaffale per sempre.

Un confronto diretto con un monitor ordinario

Le uniche cose che un monitor non può fare: stare in tasca, funzionare su un aeroplano e mantenere il tuo schermo privato. Questi sono i vantaggi onesti degli occhiali a display. Tutto il resto nella loro pubblicità riguarda le dimensioni ridotte, non la qualità.

Il vero prezzo: ciò che il cartellino del prezzo omette

Il peso ridotto di questi occhiali non è ottenuto grazie a un genio ingegneristico ma con un semplice trucco: il processore e la batteria sono stati rimossi dalla montatura. Un peso da 90 a 100 grammi significa una montatura senza alcun tipo di elaborazione del segnale. Il dispositivo ha comunque bisogno di un potente processore per pilotare il video, e dovrete comunque portarlo con voi.

DisplayPort Alt Mode
Gli occhiali richiedono obbligatoriamente il DP Alt Mode. XREAL con NRSDK 2.3.0, per esempio, ha ridotto la lista di telefoni supportati alle sole ammiraglie Samsung. La connessione avviene tramite USB-C in questa specifica modalità. Il supporto è tutt'altro che universale tra telefoni e laptop. Verificate il vostro dispositivo specifico tramite il numero di modello, non dalla presenza di un connettore USB-C. Qui non c'è Wi-Fi: gli occhiali non contengono né un processore né una batteria, e la trasmissione wireless richiederebbe entrambi, oltre ad aggiungere compressione e latenza. Dovrete pagare un premio considerevole per un dispositivo con DP Alt Mode.

Audio scadente
Viene venduto come "tutto in uno", ma in pratica avrete comunque bisogno di cuffie: nei luoghi rumorosi, in qualsiasi tipo di veicolo. A causa delle dimensioni ridotte, della mancanza di isolamento e della bassa potenza degli altoparlanti semplicemente non è sufficiente. Dovrete usare cuffie separate per un audio decente. In altre parole, la funzione è praticamente inutile.

Nessuna messa a fuoco
La messa a fuoco non si trova in linea di principio, e non solo ai bordi. Il One Pro ha tre posizioni IPD discrete, e il recensore di PhoneArena lo afferma chiaramente: nessuna delle impostazioni ha funzionato. La sfocatura è sempre presente, e nei momenti in cui la messa a fuoco riusciva ad allinearsi, la nitidezza era buona solo al centro. I possessori di Viture dicono la stessa cosa: vorrebbero che le lenti avessero un punto ottimale più ampio. È una lotteria ogni volta che li indossate, sperando che la pupilla finisca dentro il punto nitido.

Firmware acerbo e unità brickate
Un possessore descrive il problema. Alla primissima accensione, subito dopo l'acquisto, l'app ha richiesto un aggiornamento del firmware, il collegamento con il telefono si è interrotto a metà del processo, probabilmente a causa di un cattivo contatto nel connettore. Gli occhiali hanno smesso di rispondere, nessuna combinazione di tasti ha aiutato, il dispositivo era morto. Per gli XREAL One Pro nella loro recensione: il passaggio a Ultra-Wide mandava in crash e riavviava il dispositivo in modo affidabile, e l'immagine continuava a restare inclinata verso sinistra.

Se acquistate un dispositivo nuovo da una startup, dovrete inevitabilmente aggiornare il firmware diverse volte. Ogni volta c'è un enorme rischio che il dispositivo si trasformi in una zucca. E dove lo mandate poi? Giusto, nel cestino...

Batteria esterna
I telefoni non riescono a fornire la potenza che display luminosi e questo tipo di carico richiedono. Su un Samsung S21 Ultra il consumo è di circa il 5% della batteria ogni dieci minuti, cioè circa due ore con una carica completa. Non potete nemmeno guardare e ricaricare allo stesso tempo, serve un hub o una dock speciale. I produttori vendono il battery pack come accessorio a pagamento separato, tipicamente intorno ai 70 $, e questo significa altri 300 grammi in tasca e un secondo dispositivo che deve essere ricaricato anch'esso.

Cavi
Niente funziona senza cavi, cosa che dovrebbe essere ovvia per chiunque. Continuerete a impigliare il cavo negli oggetti intorno a voi, e gli occhiali vi verranno strappati dalla testa e danneggiati. Non potrete nemmeno guardare sdraiati, perché il connettore preme contro il cuscino e spinge gli occhiali giù dal naso. Rimane solo un'opzione: restare immobili come statue.

L'applicazione del produttore
L'insieme completo delle funzioni spesso funziona solo tramite essa, e solo su alcune piattaforme. Le versioni iOS e Android sono di solito promesse per dopo. Una volta incassati i soldi, tuttavia, quelle promesse vengono spesso dimenticate, e aspetterete invano.

I piccoli dettagli
Gli inserti per la vista, un cinturino per la testa, una custodia, gli adattatori, tutto questo contribuisce alla spesa. Conta il totale finale, non il numero sullo striscione.

Domande da fare prima di acquistare

Poni queste domande al venditore. Se non c'è una risposta sensata, anche questa è una risposta.

Qual è la risoluzione e il campo visivo orizzontale?
Dividi uno per l'altro e ottieni il PPD. Sotto 45 e il testo sarà difficile da leggere. Non accettare la parola "4K", chiedi il numero di pixel fisici per occhio.

Il see-through è ottico o tramite telecamere?
Una singola domanda che separa gli occhiali AR da un visore VR in un attimo.

Qual è la luminosità all'occhio, non la luminosità del pannello?
Al chiuso servono circa 300 nit, all'aperto circa 1200.

C'è la regolazione dell'IPD?
E quale intervallo di distanza interpupillare è supportato. I centri ottici delle lenti devono allinearsi precisamente con la distanza tra le tue pupille.

E per le lenti correttive?
Gli inserti sono inclusi, venduti separatamente o non disponibili affatto.

Il mio specifico laptop o telefono è supportato?
E richiede il pacchetto batteria aggiuntivo.

Ci sono fotografie reali scattate attraverso la lente?
Non render, non uno screenshot di ciò che dovresti vedere, ma una fotografia reale scattata da una fotocamera posizionata dove sarebbe l'occhio. Se né il produttore né i recensori hanno tali immagini, è un chiaro campanello d'allarme. Non acquistare.

Quali sono i termini e il periodo di reso?
Il comfort in questi dispositivi è altamente individuale, e ci sono già molte lamentele. Il diritto di restituire il prodotto dopo un'ora di utilizzo vale più di qualsiasi sconto.

Una parola a parte sul crowdfunding
Kickstarter non è un negozio. Nessuno ti garantisce un risultato. In molti casi ricevi un dispositivo di bassa qualità e mezzo finito senza alcun modo di riavere i tuoi soldi.

Conclusione

Gli occhiali display sono ingegneria piena di compromessi, e vengono venduti con gli svantaggi taciuti, senza alcuna garanzia. Facendo largo affidamento sull'analfabetismo tecnico degli acquirenti. Possono vedere che la qualità dell'immagine è scarsa, ma non sono in grado di spiegare cosa esattamente non va.

La legge dell'ottica da cui tutto il resto deriva recita così: ingrandire un'immagine con una lente non crea informazioni che non siano nel pannello. Un enorme schermo virtuale non è un grande schermo di alta qualità come al cinema, e nemmeno pari a un display ordinario.

Non acquistateli se volete:
Ottenere una qualità d'immagine da TV - non la otterrete
Sostituire il vostro monitor per lavorare con testo e codice - non funzionerà
Usare gli occhiali comodamente per diverse ore di fila - non ci riuscirete
Guardare contenuti in viaggio o su un veicolo in movimento - non potrete
Ottenere un'immagine nitida su tutto il fotogramma - non l'otterrete nemmeno

Potete acquistarli se avete bisogno di
Guardare film seduti su una sedia, avere uno schermo privato in uno spazio condiviso, o sperimentare con questa tecnologia comprendendone i limiti. Possono avere senso anche se avete la possibilità di restituire rapidamente il prodotto.

Se il vostro obiettivo è un'immagine di alta qualità, incluso il 3D
Un display ordinario batte qualsiasi occhiale display su ogni parametro misurabile, tranne la portabilità. Questa non è l'opinione personale dell'autore. È dettata dalle leggi dell'ottica e dalla matematica del PPD. Volete discutere con la matematica? Buona fortuna...

Fonti
KGOnTech, smontaggio dell'ottica birdbath e misurazioni della perdita di luce
Information Display SID, efficienza ottica delle architetture AR e MR
Revisione sistematica, realtà virtuale e miopia
Road to VR, specifiche degli attuali occhiali con ottica pancake
XREAL, documentazione per la modalità 3D
Unseen Reality, URXR One FAQ: alimentazione, raffreddamento
MRTV, recensione URXR One: FOV, rumore della ventola