Mengapa Dua Pasang Cermin Mata Daripada Syarikat Yang Sama Berbeza—satu Menunjukkan Warna Penuh, Manakala Yang Lain Hanya Mengekalkan Hijau?

Letakkan Thunderbird X3 Pro bersebelahan dengan iO yang baru dikeluarkan, dan satu set angka yang menarik muncul.

X3 Pro menampilkan paparan binokular penuh warna; ia dilancarkan pada harga permulaan 8,999 yuan dan seberat 76 gram. IO menggunakan paparan hijau monokromatik; ia memulakan kerjaya pada 2,349 yuan dan berat 34 gram.

Satu peranti bersandar lebih dekat kepada sistem pengkomputeran spatial yang lengkap, manakala satu lagi menyerupai sepasang cermin mata standard. Walaupun mereka berasal dari syarikat yang sama, mereka tidak mengikuti laluan pembangunan yang sama.

Kesimpulan yang paling jelas mungkin ialah teknologi penuh warna terlalu mahal dan berat, memerlukan pendekatan hijau sahaja buat masa ini.

Walau bagaimanapun, itu hanya separuh daripada cerita. Harga dan berat mencerminkan jumlah kos dan jisim peranti—faktor yang turut merangkumi pemproses, kamera, pembesar suara, storan dan keupayaan penjejakan spatial—jadi angka ini tidak boleh dikaitkan dengan warna paparan semata-mata.

Untuk benar-benar memahami perbezaan antara dua pasang cermin mata ini, seseorang mesti melihat pecahan optik yang lebih terperinci.

Pertama, asingkan lejar am daripada lejar subsidiari.

Mari kita lihat spesifikasi peranti keseluruhan dahulu.

X3 Pro menampilkan cip Snapdragon AR1, 4GB RAM dan storan 32GB, kamera utama, kamera spatial dan pembesar suara; ia juga menyokong navigasi peta dan antara muka aplikasi. Definisi produk untuk model iO adalah lebih tertumpu dengan ketara: ia tidak mempunyai kamera dan pembesar suara, sebaliknya mengutamakan sari kata, teleprompt, terjemahan, pemberitahuan dan paparan maklumat.

Oleh itu, perbezaan 42 gram antara peranti 76g dan 34g tidak boleh dikaitkan secara ringkas dengan penambahan keupayaan penuh warna. Begitu juga, jurang harga—8,999 yuan berbanding 2,349 yuan—mewakili lebih daripada sekadar peningkatan warna.

Apabila kita meneliti optik, kos sebenar untuk menambah warna menjadi jelas.

RayNeo telah mengumumkan bahawa volum enjin optik warna penuh 'Firefly' X3 Pro ialah 0.36 cc, manakala enjin optik hijau monokrom iO 'Firefly Nano' berukuran 0.085 cc.

Membahagikan 0.36 dengan 0.085 menghasilkan nisbah lebih kurang 4.2.

Walaupun ini tidak membentuk perbandingan 'epal-ke-epal' yang ketat—memandangkan kedua-dua enjin optik itu berbeza dalam masa keluaran, kekangan pembungkusan dan sasaran prestasi—spesifikasi yang dikeluarkan secara terbuka daripada syarikat yang sama menggambarkan skala perbezaan: 'margin' utama yang diperoleh dengan memilih hijau monokrom adalah dalam volum enjin optik itu sendiri.

Mengapa hijau, dari semua warna?

Jika hanya satu warna yang ingin dikekalkan, mengapa memilih merah atau biru?

Dua faktor berbeza mesti dipertimbangkan di sini: kecekapan peranti dan kecerahan yang dilihat; ini tidak boleh digabungkan.

Kecekapan peranti MicroLED biru sememangnya tidak lebih rendah daripada yang hijau. Woo et al. struktur mesa bulat yang direka dengan diameter antara 3 hingga 150 μm menggunakan satu wafer biru dan dua wafer hijau yang berbeza kualiti. Untuk diameter melebihi 5 μm, sampel biru menunjukkan kecekapan fotoluminesensi mutlak (PL) yang lebih tinggi daripada sampel hijau 1. Hanya pada skala 3 μm sampel hijau 1 mengatasi sampel biru. Sampel hijau 2, sementara itu, menunjukkan kecekapan yang lebih rendah daripada sampel biru pada semua saiz yang diuji.

Walaupun dalam spektrum hijau, lengkung kecekapan boleh berbeza dengan ketara. Kedudukan kecekapan selepas pengecilan bergantung pada interaksi antara kecekapan intrinsik wafer dan penggabungan semula permukaan; seseorang tidak boleh membuat kesimpulan berdasarkan warna pelepasan semata-mata.

Mari kita pertimbangkan juga faktor mata manusia. Fungsi kecekapan bercahaya fotopik CIE memuncak berhampiran 555 nm. Ini bermakna, dalam perbandingan teori di mana keadaan lain kekal malar, cahaya berhampiran panjang gelombang ini lebih berkesan ditukar kepada kecerahan visual yang dirasakan.

Cahaya hijau jatuh tepat dalam kawasan sensitiviti tinggi untuk penglihatan fotopik manusia. Apabila memaparkan elemen seperti sari kata, anak panah atau pemberitahuan ringkas, persediaan hijau monokromatik menawarkan keseimbangan yang lebih cekap antara kebolehbacaan dan penggunaan kuasa optik.

Lampu merah menghadapi kekangan praktikal tambahan. Memandangkan MicroLED merah AlGaInP dikecilkan, impak gabungan semula bukan sinaran dinding sisi terhadap kecekapan semakin meningkat; kertas penyelidikan sering menyebut jurang kecekapan antara LED merah dan biru/hijau sebagai cabaran kritikal.

Ini tidak semestinya bermakna bahawa MicroLED hijau mempunyai kecekapan tahap peranti tertinggi. Prestasi sistem sebenar bergantung pada gabungan faktor: kecekapan cip pemancar cahaya, tangkapan cahaya enjin optik, kecekapan pembelauan pandu gelombang dan tindak balas mata manusia. Tambahan pula, memandangkan panjang gelombang pelepasan khusus peranti iO belum didedahkan, seseorang tidak boleh hanya menggantikan nilai puncak 555 nm untuk spesifikasi produk sebenar.

Oleh itu, penilaian yang lebih tepat ialah ini: pendekatan monokromatik menghapuskan keperluan untuk dua saluran cahaya tambahan, manakala pilihan hijau menjajarkan output dengan kepekaan puncak mata manusia. Ia adalah persamaan peringkat sistem yang melibatkan teknologi cip, optik, dan fisiologi manusia—bukan sekadar perbandingan mudah jenis cip yang mempunyai Kecekapan Kuantum Luaran (EQE) tertinggi.

Reka Letak Optik-Mekanikal: Konfigurasi warna penuh yang menampilkan dua laluan optik tambahan dan satu peringkat penggabungan warna.

Enjin optik penuh warna X3 Pro menggunakan saluran MicroLED merah, hijau dan biru, menindih ketiga-tiga imej pada paksi optik tunggal melalui prisma gabungan warna.

Sebaliknya, sistem hijau monokrom mengendalikan hanya satu laluan cahaya.

Ia bukan semata-mata untuk menghapuskan dua panel paparan mikro; sistem warna penuh juga mesti bersaing dengan prisma gabungan warna, penjajaran tiga paksi optik, imbangan putih silang warna dan konsistensi warna merentas turun naik suhu. Apabila menskalakan ke sistem binokular, keperluan komponen dan penentukuran ini mesti direplikasi untuk kedua-dua mata kiri dan kanan.

Oleh itu, mengecilkan enjin optik berwarna penuh memerlukan melihat di luar saiz skrin paparan itu sendiri; kanta unjuran, prisma, komponen struktur dan toleransi pemasangan yang terletak di belakang skrin semuanya menggunakan ruang berharga dalam lengan kuil.

Ini menjelaskan sebabnya, walaupun enjin optik penuh warna 0.36 cc sudah sangat padat, iO masih membangunkan enjin 'Nano' hijau monokrom 0.085 cc.

Untuk produk yang bertujuan menyerupai cermin mata standard, setiap bit volum yang disimpan dalam lengan kuil boleh diagihkan semula kepada bateri, integriti struktur, pengimbangan berat dan estetika.

Lejar Waveguide: Hilang satu warna bermakna kehilangan keseluruhan set kekangan.

Selepas enjin optik menghasilkan imej, pandu gelombang mesti menyampaikan imej itu kepada mata pengguna.

Pandu gelombang difraktif bergantung pada parut mikro-nano untuk mengubah arah perambatan cahaya. Memandangkan panjang gelombang ialah faktor langsung dalam persamaan parut, cahaya merah, hijau dan biru tidak selaras secara semula jadi dari segi sudut perambatan atau kecekapan pembelauan apabila menghadapi parut yang sama.

Terdapat dua pendekatan biasa untuk mencapai paparan penuh warna. Kaedah tradisional memberikan lapisan pandu gelombang yang berbeza kepada warna yang berbeza, walaupun ini melibatkan kos peningkatan ketebalan dan kerumitan pemasangan. Alternatifnya ialah memultiplekskan berbilang tempoh parut ke dalam pandu gelombang tunggal; Walaupun ini membolehkan produk yang lebih nipis, ia mengalihkan beban reka bentuk kepada faktor seperti keseragaman warna, crosstalk, ghosting, kecekapan, dan toleransi pembuatan.

X3 Pro telah berjaya melaksanakan paparan warna penuh dalam pandu gelombang difraksi terukir satu lapisan, menunjukkan bahawa keupayaan warna penuh tidak memerlukan menyusun tiga kanta berasingan.

Nilai konfigurasi hijau tunggal terletak pada lebih daripada penyingkiran lapisan kaca. Ia menghilangkan cabaran reka bentuk pemadanan panjang gelombang silang, membolehkan pasukan kejuruteraan menumpukan usaha pengoptimuman pada kotak mata, keseragaman kecerahan, penghantaran cahaya, kebocoran cahaya dan estetika.

Walau bagaimanapun, konfigurasi tunggal hijau pastinya tidak membayangkan reka bentuk pandu gelombang yang lebih mudah. Maklumat yang tersedia secara umum daripada iO menggambarkan tiga komponen optik dalam satu gambar rajah paparan meletup, sementara juga mencatatkan padanan nipis dan ringan 1:1 dengan kanta preskripsi pengguna. Arahan pemasangan rasmi seterusnya menjelaskan lagi bahawa unsur biasan iO disepadukan secara langsung dengan optik paparan.

Oleh itu, 'tiga lapisan' yang disebut di sini harus ditafsirkan sebagai himpunan lensa dan bukannya tiga pandu gelombang bebas. Memandangkan bahan awam tidak melabelkan bahan dan fungsi setiap lapisan, masih tidak jelas yang mana berfungsi sebagai kanta pelindung dan yang mana sebagai kanta preskripsi.

Pandu gelombang hijau tunggal masih memerlukan menangani isu seperti kotak mata, keseragaman kecerahan, penghantaran cahaya, kebocoran cahaya dan artifak pelangi; walau bagaimanapun, cabaran ini wujud dalam pandu gelombang itu sendiri dan tidak berpunca daripada struktur tiga lapisan.

Konfigurasi hijau tunggal tidak menghapuskan setiap cabaran; sebaliknya, ia mengalih keluar pembolehubah tunggal yang paling mahal.

Warna pada rak ditentukan terlebih dahulu oleh tugas.

Setelah pertukaran untuk enjin optik dan pandu gelombang dikira sepenuhnya, menyemak semula definisi produk mendedahkan perkembangan logik yang jelas.

X3 Pro perlu memaparkan peta warna, antara muka aplikasi, foto dan kandungan spatial. Warna itu sendiri menyampaikan maklumat; mengalih keluarnya akan menjejaskan keupayaan produk dengan ketara.

Sementara itu, iO memaparkan sari kata, teks teleprompter, terjemahan, jadual dan pemberitahuan ringkas. Ini memerlukan kandungan yang boleh dibaca serta-merta sepintas lalu; nilai marginal yang ditambah mengikut warna adalah jauh lebih rendah daripada faktor seperti berat, penghantaran cahaya, hayat bateri dan harga.

Oleh itu, jurutera tidak hanya memutuskan warna hijau dan kemudian berebut untuk mencari ciri yang sesuai dengannya.

Proses ini berfungsi sebaliknya: produk ditakrifkan untuk mengendalikan hanya frekuensi tinggi, maklumat berketumpatan rendah, menjadikan 'hijau monokrom' pilihan yang logik.

Di sinilah letaknya nilai dua pasang cermin mata ini. Daripada memaksa satu peranti untuk merangkumi setiap senario yang mungkin, syarikat itu membahagikan pengkomputeran spatial dan paparan maklumat harian kepada dua produk yang berbeza.

Bilakah ia akan kembali kepada sekitar 34 gram?

Teknologi penuh warna tidak diketepikan dari sudut optik.

Pada tahun 2025, satu pasukan yang diketuai oleh Chen (dari Westlake University dan institusi lain) menerbitkan kertas kerja dalam eLight yang memperincikan prototaip pandu gelombang difraksi silikon karbida satu lapisan penuh warna. Laporan rasmi menyebut medan pandangan 30.82°, ketebalan 0.75 mm, dan berat 3.795 g untuk unit keping tunggal, sambil menunjukkan pengimejan penuh warna tanpa artifak pelangi.

Keputusan ini membuktikan bahawa adalah mungkin untuk menghasilkan pandu gelombang penuh warna yang sangat nipis. Walaupun kertas itu menunjukkan pemprosesan tahap wafer 4 inci dan penyepaduan elemen Fresnel pembetulan, ia tidak mendedahkan data mengenai hasil kelompok, kos hujung ke hujung atau kebolehpercayaan peringkat peranti—metrik penting untuk pengeluaran besar-besaran dalam elektronik pengguna. Walaupun pendekatannya berdaya maju, ini tidak bermakna produk penuh warna 34 gram masih lagi sedia pasaran.

Satu lagi laluan pembangunan terletak dalam enjin optik. Jika teknologi MicroLED warna penuh boleh berubah daripada tetapan tiga panel-tambah-prisma kepada reka bentuk RGB monolitik yang benar-benar matang, beban struktur yang dikaitkan dengan menggabungkan tiga saluran warna akan dikurangkan.

Oleh itu, untuk menentukan bila hijau akan berhenti menjadi pilihan lalai untuk cermin mata pintar ringan, seseorang harus memantau tiga faktor:

1. Sama ada volum dan penggunaan kuasa enjin optik warna penuh boleh mendekati enjin tunggal hijau sambil mengekalkan saiz apertur yang sama.

2. Sama ada pandu gelombang warna penuh satu lapisan secara serentak boleh memberikan kecekapan, keseragaman, saiz kotak mata, kadar hasil dan keberkesanan kos yang memuaskan.

3. Sama ada aplikasi pada cermin mata sebenarnya memerlukan warna—dan sama ada pengguna bersedia menerima pertukaran dalam penggunaan kuasa dan berat yang diperlukan oleh warna.

Ketiga-tiga syarat mesti dipenuhi.

Kembali ke permulaan: X3 Pro bertujuan untuk membungkus sistem pengkomputeran spatial ke dalam peranti sepenuhnya yang mungkin, manakala iO berusaha untuk mengekalkan fungsi paparan sambil kelihatan seperti cermin mata biasa yang mungkin. Yang pertama memilih warna penuh, manakala yang kedua memilih hijau; kedua-dua keputusan berpunca daripada definisi produk masing-masing.

Persoalan sebenar tidak pernah sama ada warna boleh dilaksanakan secara teknikal.

Sebaliknya, persoalannya ialah sama ada peranti itu masih boleh berasa seperti sepasang cermin mata apabila warna digabungkan.

Sumber: AR Insights