¿Por qué difieren dos pares de gafas de la misma empresa: una muestra todo color y la otra sólo conserva el color verde?

Coloque el Thunderbird X3 Pro al lado del iO recién lanzado y surgirá un conjunto de figuras intrigantes.

El X3 Pro cuenta con una pantalla binocular a todo color; se lanzó a un precio inicial de 8.999 yuanes y pesa 76 gramos. El iO utiliza una pantalla verde monocromática; Debutó a 2.349 yuanes y pesa 34 gramos.

Un dispositivo se parece más a un sistema informático espacial completo, mientras que el otro se parece a unas gafas estándar. Aunque proceden de la misma empresa, no han seguido el mismo camino de desarrollo.

La conclusión más obvia podría ser que la tecnología a todo color es simplemente demasiado costosa y pesada, y por el momento requiere un enfoque exclusivamente ecológico.

Sin embargo, esa es sólo la mitad de la historia. El precio y el peso reflejan el costo total y la masa del dispositivo (factores que también abarcan el procesador, las cámaras, los parlantes, el almacenamiento y las capacidades de seguimiento espacial), por lo que estas cifras no se pueden atribuir únicamente al color de la pantalla.

Para comprender verdaderamente la distinción entre estos dos pares de gafas, hay que observar un desglose más detallado de la óptica.

Primero, separe el libro mayor general de los libros auxiliares.

Primero veamos las especificaciones generales del dispositivo.

El X3 Pro cuenta con el chip Snapdragon AR1, 4 GB de RAM y 32 GB de almacenamiento, una cámara principal, una cámara espacial y parlantes; también admite navegación por mapas e interfaces de aplicaciones. La definición de producto para el modelo iO es significativamente más enfocada: carece de cámaras y parlantes, priorizando en cambio subtítulos, teleprompting, traducción, notificaciones y pantallas de información.

Por lo tanto, la diferencia de 42 gramos entre los dispositivos de 76 gy 34 g no puede atribuirse de manera simplista a la adición de capacidades a todo color. De manera similar, la diferencia de precios (8.999 yuanes frente a 2.349 yuanes) representa mucho más que una simple mejora del color.

Cuando examinamos la óptica, el verdadero costo de agregar color se hace evidente.

RayNeo ha anunciado que el volumen del motor óptico a todo color 'Firefly' del X3 Pro es de 0,36 cc, mientras que el motor óptico verde monocromático 'Firefly Nano' del iO mide 0,085 cc.

Dividiendo 0,36 por 0,085 se obtiene una proporción de aproximadamente 4,2.

Si bien esto no constituye una comparación estricta de 'manzanas con manzanas', dado que los dos motores ópticos difieren en el tiempo de lanzamiento, las limitaciones del empaque y los objetivos de rendimiento, las especificaciones publicadas públicamente por la misma compañía ilustran la escala de la diferencia: el principal 'margen' ganado al optar por el verde monocromático está en el volumen del motor óptico en sí.

¿Por qué verde, de todos los colores?

Si sólo se va a conservar un color, ¿por qué no elegir ni el rojo ni el azul?

Aquí se deben considerar dos factores distintos: la eficiencia del dispositivo y el brillo percibido; estos no deben combinarse.

La eficiencia del dispositivo de los MicroLED azules no es inherentemente menor que la de los verdes. Woo et al. Fabricaron estructuras de mesa circulares que varían de 3 a 150 μm de diámetro utilizando una oblea azul y dos obleas verdes de diferente calidad. Para diámetros superiores a 5 μm, la muestra azul exhibió una mayor eficiencia de fotoluminiscencia absoluta (PL) que la muestra verde 1. Fue solo en la escala de 3 μm que la muestra verde 1 superó a la muestra azul. Mientras tanto, la muestra verde 2 mostró una eficiencia más baja que la muestra azul en todos los tamaños probados.

Incluso dentro del espectro verde, las curvas de eficiencia pueden variar significativamente. La clasificación de eficiencia después de la miniaturización depende de la interacción entre la eficiencia intrínseca de la oblea y la recombinación de la superficie; No se pueden sacar conclusiones basándose únicamente en el color de emisión.

Consideremos también el factor ojo humano. La función de eficiencia luminosa fotópica CIE alcanza su punto máximo cerca de 555 nm. Esto significa que, en una comparación teórica donde otras condiciones permanecen constantes, la luz cercana a esta longitud de onda se convierte de manera más efectiva en brillo visual percibido.

La luz verde entra de lleno en la región de alta sensibilidad de la visión fotópica humana. Al mostrar elementos como subtítulos, flechas o notificaciones breves, una configuración verde monocromática ofrece un equilibrio más eficiente entre legibilidad y utilización de energía óptica.

La luz roja enfrenta limitaciones prácticas adicionales. A medida que los MicroLED rojos de AlGaInP se miniaturizan, se intensifica el impacto de la recombinación no radiativa de las paredes laterales en la eficiencia; Los artículos de investigación citan con frecuencia la brecha de eficiencia entre los LED rojos y azules/verdes como un desafío crítico.

Esto no significa necesariamente que los MicroLED verdes posean la mayor eficiencia a nivel de dispositivo. El rendimiento real del sistema depende de una combinación de factores: eficiencia del chip emisor de luz, captura de luz del motor óptico, eficiencia de difracción de la guía de ondas y respuesta del ojo humano. Además, dado que no se ha revelado la longitud de onda de emisión específica del dispositivo iO, no se puede simplemente sustituir el valor máximo de 555 nm por las especificaciones reales del producto.

Por lo tanto, una evaluación más precisa es la siguiente: un enfoque monocromático elimina la necesidad de dos canales de luz adicionales, mientras que la elección del verde alinea la salida con la sensibilidad máxima del ojo humano. Es una ecuación a nivel de sistema que involucra tecnología de chips, óptica y fisiología humana, no simplemente una comparación de qué tipo de chip cuenta con la mayor eficiencia cuántica externa (EQE).

Diseño óptico-mecánico: configuración a todo color con dos rutas ópticas adicionales y una única etapa de combinación de colores.

El motor óptico a todo color del X3 Pro utiliza canales MicroLED rojo, verde y azul, superponiendo las tres imágenes en un solo eje óptico a través de un prisma de combinación de colores.

Por el contrario, un sistema verde monocromático sólo maneja un único camino de luz.

No se trata simplemente de eliminar dos paneles de micropantallas; Los sistemas a todo color también deben lidiar con prismas que combinan colores, la alineación de tres ejes ópticos, el balance de blancos entre colores y la consistencia del color a través de las fluctuaciones de temperatura. Al ampliar a un sistema binocular, estos requisitos de componentes y calibración deben replicarse tanto para el ojo izquierdo como para el derecho.

Por lo tanto, miniaturizar un motor óptico a todo color requiere mirar más allá del tamaño de la propia pantalla; La lente de proyección, el prisma, los componentes estructurales y las tolerancias de ensamblaje ubicados detrás de la pantalla consumen un espacio valioso dentro del brazo de la sien.

Esto explica por qué, aunque un motor óptico a todo color de 0,36 cc ya es notablemente compacto, iO todavía está desarrollando un motor 'Nano' verde monocromático de 0,085 cc.

Para un producto que pretende parecerse a unas gafas estándar, todo el volumen ahorrado dentro del brazo de la sien se puede reasignar a la batería, la integridad estructural, el equilibrio del peso y la estética.

Libro mayor de guía de ondas: faltar un color significa perder un conjunto completo de restricciones.

Después de que el motor óptico genera una imagen, la guía de ondas debe entregar esa imagen al ojo del usuario.

Las guías de ondas difractivas se basan en micronanorrejillas para alterar la dirección de propagación de la luz. Dado que la longitud de onda es un factor directo en la ecuación de la red, la luz roja, verde y azul no se alinean naturalmente en términos de ángulo de propagación o eficiencia de difracción cuando se encuentran con la misma red.

Hay dos enfoques típicos para lograr una visualización a todo color. El método tradicional asigna diferentes capas de guías de ondas a diferentes colores, aunque esto conlleva un mayor espesor y complejidad del ensamblaje. La alternativa es multiplexar múltiples períodos de rejilla en una única guía de ondas; Si bien esto permite obtener un producto más delgado, traslada la carga del diseño a factores como la uniformidad del color, la diafonía, las imágenes fantasma, la eficiencia y las tolerancias de fabricación.

El X3 Pro ha implementado con éxito una visualización a todo color dentro de una guía de ondas difractiva grabada de una sola capa, lo que demuestra que la capacidad a todo color no requiere apilar tres lentes separadas.

El valor de una configuración de un solo verde radica en algo más que la simple eliminación de una capa de vidrio. Elimina el desafío de diseño de la coincidencia de longitudes de onda cruzadas, lo que permite al equipo de ingeniería concentrar los esfuerzos de optimización en la caja del ojo, la uniformidad del brillo, la transmisión de luz, la fuga de luz y la estética.

Sin embargo, una configuración de un solo verde ciertamente no implica un diseño de guía de ondas más simple. La información disponible públicamente de iO muestra tres componentes ópticos en un solo diagrama de vista ampliada, al tiempo que observa un ajuste delgado y liviano de 1:1 con los lentes recetados del usuario. Las instrucciones de instalación oficiales posteriores aclaran además que los elementos refractivos de iO están directamente integrados con la óptica de la pantalla.

Por lo tanto, las 'tres capas' mencionadas aquí deben interpretarse como un conjunto de lentes en lugar de tres guías de ondas independientes. Como los materiales públicos no etiquetan el material y la función de cada capa, no está claro cuál sirve como lente protectora y cuál como lente graduada.

Las guías de ondas verdes únicas aún requieren abordar problemas como la caja del ojo, la uniformidad del brillo, la transmisión de luz, las fugas de luz y los artefactos del arco iris; sin embargo, estos desafíos son inherentes a la propia guía de ondas y no surgen de la estructura de tres capas.

Una configuración única y ecológica no elimina todos los desafíos; más bien, elimina la variable más costosa.

Los colores de los estantes los determina primero la tarea.

Una vez que se calculan completamente las compensaciones para el motor óptico y la guía de ondas, revisar la definición del producto revela una progresión clara y lógica.

El X3 Pro necesita mostrar mapas en color, interfaces de aplicaciones, fotografías y contenido espacial. El color en sí transmite información; eliminarlo comprometería significativamente las capacidades del producto.

Mientras tanto, iO muestra principalmente subtítulos, texto de teleprompter, traducciones, horarios y notificaciones breves. Estos requieren contenido que sea legible instantáneamente de un vistazo; El valor marginal agregado por el color es mucho menor que el de factores como el peso, la transmitancia de luz, la duración de la batería y el precio.

Por lo tanto, los ingenieros no se decidieron simplemente por lo ecológico y luego se apresuraron a encontrar características que se adaptaran a él.

El proceso funcionó al revés: el producto fue definido para manejar sólo información de alta frecuencia y baja densidad, haciendo del 'verde monocromático' la opción lógica.

Precisamente ahí reside el valor de estos dos pares de gafas. En lugar de forzar un solo dispositivo para cubrir todos los escenarios posibles, la empresa dividió la computación espacial y la visualización de información cotidiana en dos productos distintos.

¿Cuándo volverá a pesar alrededor de 34 gramos?

Desde el punto de vista óptico, no se descarta la tecnología a todo color.

En 2025, un equipo dirigido por Chen (de la Universidad de Westlake y otras instituciones) publicó un artículo en eLight que detalla un prototipo de una guía de ondas difractiva de carburo de silicio a todo color y de una sola capa. El informe oficial citó un campo de visión de 30,82°, un grosor de 0,75 mm y un peso de 3,795 g para la unidad de una sola pieza, al tiempo que demuestra imágenes a todo color libres de artefactos de arco iris.

Estos resultados demuestran que es posible fabricar una guía de ondas muy delgada a todo color. Aunque el artículo demostró el procesamiento a nivel de oblea de 4 pulgadas y la integración de elementos correctivos de Fresnel, no reveló datos sobre el rendimiento de los lotes, los costos de extremo a extremo o la confiabilidad a nivel de dispositivo, métricas esenciales para la producción en masa de productos electrónicos de consumo. Si bien el enfoque es viable, esto no significa que un producto a todo color de 34 gramos esté todavía listo para comercializarse.

Otro camino de desarrollo se encuentra dentro del motor óptico. Si la tecnología MicroLED a todo color puede evolucionar desde una configuración de tres paneles más prisma a un diseño RGB monolítico verdaderamente maduro, se reducirá la carga estructural asociada con la combinación de tres canales de color.

Por lo tanto, para determinar cuándo el verde dejará de ser la opción predeterminada para las gafas inteligentes livianas, se deben monitorear tres factores:

1. Si el volumen y el consumo de energía de los motores ópticos a todo color pueden acercarse a los de los motores de un solo color verde manteniendo el mismo tamaño de apertura.

2. Si las guías de ondas de una sola capa a todo color pueden ofrecer simultáneamente eficiencia, uniformidad, tamaño de la caja ocular, tasas de rendimiento y rentabilidad satisfactorias.

3. Si las aplicaciones en las gafas realmente requieren color y si los usuarios están dispuestos a aceptar las compensaciones en consumo de energía y peso que implica el color.

Deben cumplirse las tres condiciones.

Volviendo al principio: el X3 Pro pretende incluir un sistema informático espacial en el dispositivo de la forma más completa posible, mientras que el iO busca conservar una función de visualización y parecerse lo más posible a unas gafas normales. Los primeros optaron por el full color, mientras que los segundos eligieron el verde; ambas decisiones se derivan de sus respectivas definiciones de producto.

La verdadera pregunta nunca ha sido si el color es técnicamente viable.

Más bien, la pregunta es si el dispositivo aún puede sentirse como un par de anteojos una vez que se incorpora el color.

Fuente: AR Insights