Valve新專利可解決紗窗效應

原標題：Valve新專利可解決紗窗效應

VR和AR設備的紗窗效應一直是用戶抱怨的一個問題，在某種程度上，可以說它是代表設備的清晰度，體驗度的重要指標。

紗窗效應是「低填充係數」的結果，就是說，像素點在單位面積內填充數量太少（PPD太低），而AR和VR設備又是近眼顯示，離屏幕上的圖像很近時，人眼會直接看到顯示屏的像素點，使顯示的圖像變得不真實，就好比在紗窗之後看東西一樣。

紗窗效應效果

紗窗效應導致的問題是，由於AR和VR是實時渲染的，當用戶的頭微微轉動時，會感覺那條原本應該靜止的細線（或者某些物體的邊緣線）像在閃爍或者舞動一般。而對比度很高的物體邊緣會出分離式閃爍（sparkle distractingly）——用戶會看到一個像素在RGB幾種高純度顏色之間閃爍。

簡單來說，紗窗效應就是 一定面積的屏幕解析度不足導致的問題。因此大部分OLED顯示的VR和AR設備都存在這種問題。

一般情況下，紗窗效應的解決辦法都是從屏幕像素點排列，提升頭顯屏幕清晰度方面解決問題，比如光場顯示技術和眼動追蹤渲染技術。前者製造的光場不存在像素填充不夠的問題，後者則是強行將用戶注視的位置渲染到沒有紗窗效應。

最近， Valve公司公開一個專利，通過新的方法解決這個問題，在VR頭顯鏡片後面再加一個相位光學器件來混淆掉人眼對屏幕後像素點的對焦達到讓用戶看不到像素點的目的。

具體來說，相位光學器件包括在微透鏡之間具有0.6mmpitch（在兩個正交方向上）的微透鏡陣列，其中每個微透鏡具有85mm的曲率半徑。在具體的情況中，相位光學器件可以包括聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯材料（均為性能良好的光學材料），並且可以包括抗反射塗層。

常用的陣列是矩形微透鏡陣列，但根據特定的要求，微透鏡陣列同樣可以實現六邊形陣列。

光學器件增加了適當的相位折射，通過平衡微透鏡陣列引起像素點在小範圍內的模糊，從而減小了角解析度，同時匹配頭顯上的 RGB像素解析度，這種情況下，角解析度的降低必須做到像素之間的不連續，即解析度的降低只能發生在一個像素上，不能影響到下一個像素。這時，人體自然的眼睛調節不能校正模糊，那麼人眼也就不能不能分辨子像素。

前面的說明比較複雜，簡單一點來說，就是這個相位光學器件可以給顯示的圖像加個濾鏡、磨個皮。

與現有的解決方案相比，Valve的專利並不能把顯示效果提升到比光場顯示和眼動追蹤渲染更清晰、更真實的程度，但對於OLED屏幕顯示的頭顯來說，將解析度提高至不存在紗窗效應的情況顯然不現實，光場顯示和眼動追蹤渲染門檻又要高很多，這種相位光學器件似乎就成了一個不錯的選擇。

有趣的是，LG也在去年末公開過一個類似的專利，該專利表示，LG在顯示面板和透鏡之間放置了「光漫射構件」，將從顯示面板的透光區域發出的光擴散到遮光區域，從而「提高顯示屏的成像質量」。也就是說，在透鏡和顯示屏之間添加光學元件，想讓光擴散到顯示屏上不發光的部分。和Valve的專利非常相似，只是具體用於折射的光學器件有所不同。

對於一些想讓圖像更清晰的頭顯來說，這項技術的視覺效果提升可能不是很大，但至少對於想讓圖像更有真實感的頭顯來說，這種技術還是很有必要的。或許會成為大部分OLED屏幕顯示的頭顯的解決方案。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！