Монокулярлы және бинокулярлы дисплей көзілдіріктерінде: қосымша экран ғана емес

Кіріспе

Смарт көзілдірік саласында монокулярлы және бинокулярлы дисплейлер ұқсас болып көрінетін, бірақ түбегейлі айырмашылығы бар екі техникалық тәсілді білдіреді.

Бір қарағанда, айырмашылық тек екінші оптикалық қозғалтқышты қосу сияқты көрінеді - смартфонның бір линзадан қос объективті камераға дейін жаңартылуы сияқты. Алайда, бұл оптикалық қозғалтқыш көздің дәл алдында орналасқанда, негізгі сұрақ туындайды:

Егер монокулярлы дисплей қажетті ақпаратты бере алатын болса, неге екінші көзге дисплей қосу керек?

Бинокулярлық және монокулярлық жүйелер 'жоғары деңгейлі' мен 'төменгі деңгейлі' конфигурацияларды жай ғана білдірмейді; керісінше, олар визуалды өзара әрекеттесудің екі түрлі тәсілі.

Монокулярлық : ақпаратты көздің алдына әкеледі

Дүрбі : ақпаратты кеңістіктік ортаға орналастырады

Бұл мақалада адамның көрнекі факторлары және киюдегі жайлылық тұрғысынан - смарт көзілдіріктердің неліктен монокулярлық және бинокулярлық көзқарастарға бөлінгені және екеуін ерекшелендіретіні зерттеледі.

Неліктен адамға екі көз керек?

Адамның көруі ұзақ уақыт бойы синхрондалған фокустау, стереоскопиялық бейнелеу және теңдестірілген көру өрістерін қамтитын физиологиялық принциптерге сәйкес жұмыс істейді. Дегенмен, бір көз іс жүзінде визуалды тапсырмалардың кең ауқымын орындауға қабілетті; окклюзия, перспектива, салыстырмалы өлшем, көлеңкелеу, текстура градиенттері және қозғалыс параллаксы сияқты монокулярлық тереңдік белгілерін пайдалану арқылы ми объектілердің қашықтығы мен кеңістіктегі орналасуын анықтай алады. Қарапайым тілмен айтқанда, бір көздің болуы адамның қалыпты өмір сүруіне кедергі келтірмейді.

Неліктен адамға екі көз керек?

Адамның көзі табиғи түрде синхрондалған бинокулярлық фокустауды, стереоскопиялық кескінді және теңдестірілген көру өрістерін қамтитын физиологиялық принциптерге сәйкес жұмыс істейді. Дегенмен, бір көз іс жүзінде визуалды тапсырмалардың кең ауқымын орындауға қабілетті; окклюзия, перспектива, салыстырмалы өлшем, көлеңкелеу, текстура градиенттері және қозғалыс параллаксы сияқты монокулярлық тереңдік белгілерін пайдалану арқылы ми объектілердің қашықтығы мен кеңістіктегі орналасуын анықтай алады. Қарапайым тілмен айтқанда, бір ғана көзі бар адам да қалыпты өмір сүре алады.

Бұл екі көз нақты не береді?

Жауап: бинокулярлық диспропорция және бинокулярлық конвергенция.

Монокулярлық көру : 2D жазық кескіндерге негізделген, ми қосымша қорытындылар жасау үшін тереңдік белгілеріне сүйенеді. Ол сізге мыналарды анықтауға көмектеседі: 'Қай нысан жақынырақ?', 'Жол қай бағытта созылады?', 'Қай нысан екіншісін жасырып тұр?'

Бинокулярлық көру : бинокулярлық диспропорция миға сол және оң көздердегі кескіндер арасындағы айырмашылықтарды салыстыру арқылы пайымдаулар жасауға мүмкіндік береді, ал вергенция механизмі виртуалды нысандарды нақты кеңістіктегі белгілі бір тереңдікте табиғи түрде бекітуге көмектеседі. Ол сізге тікелей айтады: 'Осы нысанның оған қатысты нақты қашықтығы қандай?'

Абсолютті тереңдік = Монокулярлық белгілер (абсолютті қашықтық/бағдарлау) × Бинокулярлық белгілер (тереңдік айырмашылығы)

Ескерту: Мұнда '×' 'интеграцияны' білдіреді — кеңістіктік тереңдікті қабылдау бірнеше монокулярлық және бинокулярлық тереңдік белгілерінің салмақты интеграциясының нәтижесі екенін білдіреді.

Монокулярлық көру мен бинокулярлық көруді салыстыру диаграммасы

Монокулярлы және бинокулярлы дисплей көзілдірігі арасындағы пайдаланушы тәжірибесінің айырмашылығы кескіндеу логикасындағы осы негізгі айырмашылықтан туындайды.

Көрнекі адам факторлары және көзге жақын тәжірибе: монокулярлық және бинокулярлық

Көзге жақын дисплей жүйелері көзге жарықты жеткізуге жауап береді, бірақ түптеп келгенде қолданушының қабылдауы мен тәжірибесін анықтайтын нәрсе - мидың көрнекі ақпаратты қалай қабылдайтыны және өңдейтіні.

Монокулярлы дисплей көзілдірігі : Оларда бір линзаға орнатылған оптикалық қозғалтқыш сияқты дисплей модулі бар; қарапайым тілмен айтқанда, бір көз нақты әлемді көрсе, екіншісі цифрлық ақпаратты көреді.

Бинокулярлы дисплей көзілдірігі : Бұл симметриялы түрде орнатылған дисплей модульдерімен виртуалды кескіндерді бір уақытта екі жаққа проекциялайды, 2D басты дисплейлерді және тереңдікті қабылдаумен 3D стереоскопиялық кескінді қосады.

1.Көрнекі ақпаратты қабылдау кірісі: қарсылас және бірлескен

Монокулярлы дисплей көзілдірігі : бір жағындағы дисплей мидың көру қыртысын бір уақытта 'монокулярлы виртуалды кескін' және 'бинокулярлық нақты әлем көрінісін' өңдеуге мәжбүр етеді. Ми бұл өте әртүрлі кескіндерді біртұтас стереоскопиялық көрініске біріктіре алмайтындықтан, көру қыртысы белсенді тежелумен және екі көрнекі жол арасындағы жиі ауысумен айналысуы керек. Бұл негізгі нейрондық тежелу механизмі маңызды назар ресурстарын тұтынады, бұл пайдаланушының зейіннің бөлінуіне және жүйке шаршауына әкеледі.

Теңгерімсіз бинокулярлық тәжірибе : үйлесімсіз бинокулярлық фокустау, көру өрісіндегі біркелкі емес жарықтық және бинокулярлық бәсекелестік;

Шектеулі және жылжымалы көру өрісі : кескіндер негізінен бір жағында визуалды өрістің шетінде шоғырланып, көрінетін аумақты шектейді және жиектердің анық еместігі және сол жақта фокустың тураланбауы сияқты мәселелерге әкеледі;

Шамадан тыс когнитивті жүктеме : көру жолдарын жиі ауыстыру зейіннің болмауына әкеледі.

Бинокулярлы дисплей көзілдірігі : Екі көз де адам көзінің табиғи бірлескен механизмдері мен әлемді көрудің үйреншікті тәсіліне сәйкес келетін бірдей, синхрондалған кескіндерді алады. Бинокулярлық көру визуалды бәсекелестікті жойғанымен, ол вергенция-қондыру қақтығыстарын (VAC) енгізеді; бұл мидың басқару орталықтарының қарама-қайшы нейрондық кері байланыс сигналдарын қабылдауын тудырады, бұл көз бұлшықетінің кернеуіне және бас айналуына әкеледі.

Табиғи көрудің синергетикалық механизмдері :

Маңайдағы объектілерді қарау кезінде: көздер ішке қарай жиналады + жақыннан көру үшін объектив фокусы;

Алыстағы объектілерді көргенде: көздер параллельді тураланады + линза алыстан көру үшін фокустар;

Көзге жақын көріністер тудыратын физиологиялық қақтығыстар :

Конвергенция бұрышы миға нысананың 1 метр қашықтықта екенін білдіреді.

Оптикалық бейнелеу қашықтығы линзаны 2 метрге фокустауға мәжбүр етеді.

Вергенция-аккомодация конфликті принципінің схемалық диаграммасы

2.Көрнекі ақпаратты өңдеу: монокулярлық көру 'ақпаратты қарауды' қамтиды, ал бинокулярлық көру 'кеңістікті көруді' қамтиды.

Көрнекі сигналдарды қабылдағаннан кейін ми визуалды кортексте функцияларды шығаруды, кеңістіктік модельдеуді және ниеттерді сәйкестендіруді орындауы керек. Бұл кезеңде монокулярлық және бинокулярлық тәсілдер мүлде басқа өңдеу жолдарына бөлінеді:

Кескінді біріктіру және ақпаратты өңдеу

Монокулярлық : ми 2D жазық ақпаратқа 'екінші нәтиже' жасау үшін монокулярлық тереңдік сигналдарына сүйенеді; ақпаратты өңдеу логикасы ақпараттық суперпозицияға негізделген.

Бинокулярлық : Ми 3D кеңістіктік моделін тікелей құру үшін бинокулярлық диспропорцияны пайдаланып сәйкес есептеулерді орындайды; ақпаратты өңдеу логикасы кеңістіктік синтезге негізделген.

Бинокулярлық төзімділік шектері және өңдеудің шамадан тыс жүктелуі

Бинокулярлы дисплей жүйесі ешбір жағдайда «екі монокулярлы оптикалық қозғалтқыш біріктірілген» емес. Сол және оң көзге берілген бейнелер адам көзінің физиологиялық төзімділік шегінен ауытқыған кезде, мидың көруді өңдеу жүктемесі күрт артады; Аномалиялардың әртүрлі түрлерімен байланысты физиологиялық реакциялар мен субъективті тәжірибелер келесідей:

Бинокулярлы дисплейлер кеңістіктік тереңдіктің бай белгілерін және жоғары кеңістік тәжірибесін ұсынса да, олар үйлестіру үшін қосымша когнитивті жүктемені жүктейді және адам факторларын реттеуге қатысты жоғары техникалық кедергілер мен қиындықтарды ұсынады.

бинокулярлы көру 'тәнінен ыңғайлырақ' емес; керісінше, ол көрнекі тәжірибе үшін жоғары төбені ұсынады және бір уақытта пайдаланушы тәжірибесіне қатысты үлкен тәуекелдерді көтереді.

Ыңғайлы кию тәжірибесі: ауырлық орталығы және салмақ

Көрнекі эргономика дисплейдің анық екенін және көру шаршауды тудыратынын анықтаса, кию тәжірибесі құрылғының күнделікті пайдалану үшін жеткілікті ыңғайлы екенін анықтайды.

Ақылды көзілдірік жай дисплей емес; олар бетке ұзақ уақыт бойы киюге арналған тұтынушылық электрондық өнімдер.

Монокулярлы дисплей көзілдірігі жеңілдетілген аппараттық құрылымды ұсынады; жеңіл корпуспен және аз қуатты чиптермен үйлескенде, жалпы өнім жеңілірек болады. Дегенмен, ұзақ уақыт бойы пайдалану кезінде ауырлық орталығының ауысуы храмдардан біркелкі қысу күшіне әкелуі мүмкін, бұл бастың бір жағында (ғибадатханада) қысымға байланысты ыңғайсыздықты тудырады.

Бинокулярлы дисплей көзілдірігі симметриялы оптикалық қозғалтқыштарды, таспа кабельдерді және екі жағында оптикалық линзаларды қажет етеді; сурет сапасы мен батареяның қызмет ету мерзімін теңестіре отырып, қос оптикалық қозғалтқыштардың синхрондалған жұмысын қамтамасыз ету көбінесе үлкенірек батареяны қажет етеді, бұл құрылғының жеңіл дизайнын одан әрі бұзады. Коммерциялық қолжетімді өнімдермен пайдаланушы тәжірибесі құлақ пен мұрынға айтарлықтай қысымды көрсетеді. Дегенмен, салмақты симметриялы бөлу қауіпсіз және тұрақты орнатудың артықшылығын ұсынады.

Монокулярлы дисплей көзілдірігі мен бинокулярлы дисплей көзілдірігі

Қорытынды

Монокулярлы және бинокулярлы көзілдірікті таңдау тек техникалық логика мәселесі емес; ол негізгі сұрақты шешуді талап етеді: өнімнің бастапқы мақсаты қандай? Монокулярлы дизайн ең жақсы жылдам үнемділік пен жеңіл салмақты ұсынады, бұл қағазда жоғары сипаттамалар береді, бірақ оңтайлы көрнекі тәжірибеге кепілдік бере алмайды. Керісінше, бинокулярлы дизайн бинокулярлық көрудің физиологиялық механизмдерін терең түсінуді талап етеді және салмақ, қуат тұтыну және киюге ыңғайлылық арасындағы келіссөздермен қатар оптикалық консистенциясы, күрделі бинокулярлық синтез және адам факторларының қатаң инженериясы үшін жоғары стандарттарды шарлауды талап етеді. Бинокулярлы дисплей қосымша экранды қосудан әлдеқайда көп нәрсені қамтиды.

Дереккөз: S-Dream Lab