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编译团队 | 陈玲 朱彦夫
尽管说我们大部分人更习惯于处理以像素数为单位的分辨率(例如:1920x1080的显示器),但是像素密度(每个度数上的像素数)却是个更有用的参数,特别是研发AR和VR头显的时候。“视网膜级分辨率”是头显设计的最终目标,因为在一个特定的像素密度下,甚至那些拥有完美视力的人都无法看清楚任何更多的细节。
这篇文章将会带我们探索相关概念,然后讨论我们现在的头显离视网膜分辨率还有多大差距。
如果说人类的眼睛是一个数码相机,那么它的“数据表”会说它的传感器能够在视网膜的凹处(视敏度最高处)探测到60像素/视度。从视觉质量的角度来看,凡是像素/视度超过60的视觉呈现其实是浪费分辨率,因为人眼无法再分辨出更多的细节了。这被成为视网膜分辨率,或者极限分辨率。
这其实就意味着,
如果一张图片拥有3600像素(60x60),那张图片就会以1°x1°视度的比率分布在视网膜的凹处。
注意:60像素每视度,有时被理解为“1弧分是度的计量单位,也成为每度的1/60。相关计算是以苹果公司所称的“视网膜显示屏”为基础,在保持正常的距离的情况下,这种屏幕能够投射相同种类的像素密度在视网膜上”。
如果你拥有一个VR头显,你就可以计算像素密度-每视度有多少像素会投射在眼球上-通过水平显示行的像素数除以镜头所提供的水平区域的视场。举例来说,OculusRiftDK1devkit(是的,我知道这是很早前的版本)采用的是一个1280x800的显示屏(所以每只眼睛是640x800的像素),并且拥有一个90视度的单眼水平视场区域,那么它的像素密度就会超出7像素/视度(640/90)。你将会发现它是远低于视网膜分别率,也就是60像素每视度。
不是堆积在DK1之上,7像素每度是个线性的像素密度。
当
你考虑到每表面区域的像素密度时,这就不仅仅是比人眼糟8.5倍了(60÷7=8.5) 而是更糟(8.5 × 8.5也就是超过70倍)。
下列的表格比较了一些流行的消费级和专业级的HMDs的像素密度:
越高的像素密度可观察到更多的细节-读文字;在汽车的仪表板上看到皮革的纹路;在较远的距离辨识出目标 - 同时支持了不断增长的现实图像。
纵观历史,区分专业级别和消费级别VR头显的分水岭是较高的像素密度。我们用下列四张图来简单演示下。我们假设第一个图像显示全60像素/度的密度(这可能取决于分辨率和你距显示器的距离)。我们也可以在一半像素密度时重新取样 (模拟30像素每度) 或者再取一半(15像素每度)的再一半(7.5像素每度)。当我们一再降低像素密度的时候,
你可以分辨出明显的差别:
对于视觉系统,越高的像素密度并不意味着对于显示屏越高的像素密度是必要的,因为在显示器上的像素通过光纤被放大了。相同的显示屏可能会因为被两种不同的视觉系统不同程度的放大而导致不同的像素密度呈现在眼中。没错,尽管
对于相同的视觉系统,越高的像素密度在显示屏上确实转化为更高的像素密度呈现在眼睛上
。
当显示器变的越来越好,我们将会越来越接近眼睛极限的分辨率,也就意味着更靠近相片般逼真的体验。
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原文链接:http://www.roadtovr.com/understanding-pixel-density-retinal-resolution-and-why-its-important-for-vr-and-ar-headsets/
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