Почему две пары очков одной компании различаются: одна показывает полный цвет, а другая сохраняет только зеленый цвет?

Поместите Thunderbird X3 Pro рядом с недавно выпущенным iO, и появится ряд интригующих фигур.

X3 Pro оснащен полноцветным бинокулярным дисплеем; он был выпущен по стартовой цене 8999 юаней и весит 76 граммов. В iO используется монохромный зеленый дисплей; он дебютировал по цене 2349 юаней и весит 34 грамма.

Одно устройство больше похоже на полноценную систему пространственных вычислений, а другое напоминает стандартные очки. Хотя они происходят из одной компании, они не пошли по одному и тому же пути развития.

Самый очевидный вывод может заключаться в том, что полноцветная технология слишком дорога и тяжела, что на данный момент требует использования только зеленого подхода.

Однако это только половина дела. Цена и вес отражают общую стоимость и массу устройства — факторы, которые также включают в себя процессор, камеры, динамики, хранилище и возможности пространственного отслеживания, — поэтому эти цифры нельзя объяснить исключительно цветом дисплея.

Чтобы по-настоящему понять разницу между этими двумя парами очков, необходимо рассмотреть более подробную информацию об оптике.

Во-первых, отделите главную книгу от вспомогательных книг.

Давайте сначала посмотрим на общие характеристики устройства.

X3 Pro оснащен чипом Snapdragon AR1, 4 ГБ оперативной памяти и 32 ГБ встроенной памяти, основной камерой, пространственной камерой и динамиками; он также поддерживает навигацию по карте и интерфейсы приложений. Определение продукта для модели iO значительно более сфокусировано: в ней отсутствуют камеры и динамики, вместо этого приоритет отдается субтитрам, телесуфлированию, переводу, уведомлениям и отображениям информации.

Таким образом, разницу в 42 грамма между устройствами 76g и 34g нельзя упрощенно объяснить добавлением полноцветных возможностей. Точно так же разница в цене — 8999 юаней против 2349 юаней — представляет собой гораздо больше, чем просто обновление цвета.

Когда мы изучаем оптику, становится очевидной истинная цена добавления цвета.

RayNeo объявила, что объем полноцветного оптического двигателя Firefly в X3 Pro составляет 0,36 куб.см, тогда как объем монохромного зеленого оптического двигателя Firefly Nano в iO составляет 0,085 куб.см.

Разделив 0,36 на 0,085, получим соотношение примерно 4,2.

Хотя это не является строгим сравнением «яблок с яблоками» (учитывая, что два оптических механизма различаются по срокам выпуска, ограничениям по упаковке и целевым показателям производительности), публично опубликованные спецификации одной и той же компании иллюстрируют масштаб разницы: основная «прибыль», полученная при выборе монохромного зеленого цвета, заключается в объеме самого оптического механизма.

Почему из всех цветов зеленый?

Если нужно сохранить только один цвет, зачем выбирать ни красный, ни синий?

Здесь необходимо учитывать два различных фактора: эффективность устройства и воспринимаемая яркость; их не следует смешивать.

Эффективность устройства синих MicroLED по своей сути не ниже, чем у зеленых. Ву и др. изготовили круглые меза-структуры диаметром от 3 до 150 мкм с использованием одной синей пластины и двух зеленых пластин различного качества. Для диаметров, превышающих 5 мкм, синий образец продемонстрировал более высокую абсолютную эффективность фотолюминесценции (ФЛ), чем зеленый образец 1. Только в масштабе 3 мкм зеленый образец 1 превзошел синий образец. Между тем, зеленый образец 2 показал меньшую эффективность, чем синий образец, во всех протестированных размерах.

Даже в пределах зеленого спектра кривые эффективности могут существенно различаться. Рейтинг эффективности после миниатюризации зависит от взаимодействия между собственной эффективностью пластины и поверхностной рекомбинацией; нельзя делать выводы, основываясь только на цвете излучения.

Давайте также рассмотрим фактор человеческого глаза. Функция фотопической светоотдачи CIE достигает максимума в районе 555 нм. Это означает, что при теоретическом сравнении, когда другие условия остаются постоянными, свет вблизи этой длины волны более эффективно преобразуется в воспринимаемую визуальную яркость.

Зеленый свет попадает в область высокой чувствительности фотопического зрения человека. При отображении таких элементов, как субтитры, стрелки или краткие уведомления, монохроматическая зеленая настройка обеспечивает более эффективный баланс между читаемостью и использованием оптической мощности.

Красный свет сталкивается с дополнительными практическими ограничениями. Поскольку красные микросветодиоды AlGaInP миниатюризированы, влияние безызлучательной рекомбинации боковой стенки на эффективность усиливается; В исследовательских работах разрыв в эффективности между красными и сине-зелеными светодиодами часто упоминается как серьезная проблема.

Это не обязательно означает, что зеленые MicroLED обладают самой высокой эффективностью на уровне устройства. Фактическая производительность системы зависит от комбинации факторов: эффективности светоизлучающего чипа, оптического улавливания света, эффективности дифракции волновода и реакции человеческого глаза. Более того, поскольку конкретная длина волны излучения устройства iO не раскрыта, невозможно просто заменить пиковое значение 555 нм фактическими характеристиками продукта.

Следовательно, более точная оценка такова: монохроматический подход устраняет необходимость в двух дополнительных световых каналах, а выбор зеленого выравнивает выходной сигнал с пиковой чувствительностью человеческого глаза. Это уравнение системного уровня, включающее технологию чипов, оптику и физиологию человека, а не просто сравнение того, какой тип чипа может похвастаться наивысшей внешней квантовой эффективностью (EQE).

Оптико-механическая схема: полноцветная конфигурация с двумя дополнительными оптическими путями и одной ступенью объединения цветов.

Полноцветный оптический процессор X3 Pro использует красный, зеленый и синий каналы MicroLED, накладывая три изображения на одну оптическую ось с помощью призмы, объединяющей цвета.

Напротив, монохромная зеленая система обрабатывает только один путь света.

Речь идет не просто об отказе от двух панелей микродисплея; полноцветные системы также должны иметь дело с призмами для объединения цветов, выравниванием трех оптических осей, межцветным балансом белого и постоянством цвета при колебаниях температуры. При масштабировании до бинокулярной системы эти требования к компонентам и калибровке должны быть воспроизведены как для левого, так и для правого глаза.

Следовательно, миниатюризация полноцветного оптического механизма требует выхода за рамки размера самого экрана дисплея; проекционная линза, призма, структурные компоненты и допуски сборки, расположенные за экраном, занимают ценное пространство внутри дужки.

Это объясняет, почему, хотя полноцветный оптический двигатель объемом 0,36 куб.см уже удивительно компактен, iO все еще разрабатывает монохромный зеленый «Нано» двигатель объемом 0,085 куб.см.

Для продукта, стремящегося напоминать стандартные очки, каждый бит объема, сэкономленный в дужке, можно перераспределить на батарею, структурную целостность, балансировку веса и эстетику.

Waveguide Ledger: отсутствие одного цвета означает отсутствие всего набора ограничений.

После того, как оптический механизм сгенерирует изображение, волновод должен доставить это изображение в глаз пользователя.

В дифракционных волноводах используются микронанорешетки, которые изменяют направление распространения света. Поскольку длина волны является прямым фактором в уравнении решетки, красный, зеленый и синий свет не совпадают естественным образом с точки зрения угла распространения или эффективности дифракции при встрече с одной и той же решеткой.

Существует два типичных подхода к обеспечению полноцветного отображения. Традиционный метод присваивает разным слоям волновода разные цвета, хотя это достигается за счет увеличения толщины и сложности сборки. Альтернативой является мультиплексирование нескольких периодов решетки в один волновод; хотя это позволяет сделать продукт более тонким, но перекладывает нагрузку на проектирование на такие факторы, как однородность цвета, перекрестные помехи, двоение изображения, эффективность и производственные допуски.

В X3 Pro успешно реализован полноцветный дисплей в однослойном травленном дифракционном волноводе, демонстрируя, что полноцветная возможность не требует установки трех отдельных линз.

Ценность однозеленой конфигурации заключается не только в устранении слоя стекла. Это устраняет проблему согласования поперечных длин волн при проектировании, позволяя команде инженеров сконцентрировать усилия по оптимизации на окуляре, однородности яркости, светопропускании, утечке света и эстетике.

Однако конфигурация с одним зеленым, конечно, не подразумевает более простую конструкцию волновода. Общедоступная информация от iO изображает три оптических компонента на одной диаграмме в разобранном виде, а также отмечает тонкое и легкое соотношение 1:1, подходящее к рецептурным линзам пользователя. Последующие официальные инструкции по установке уточняют, что преломляющие элементы iO напрямую интегрированы с оптикой дисплея.

Следовательно, упомянутые здесь «три слоя» следует интерпретировать как сборку линз, а не как три независимых волновода. Поскольку в общедоступных материалах не указывается материал и функция каждого слоя, остается неясным, какая линза служит защитной, а какая рецептурной.

Однозеленые волноводы по-прежнему требуют решения таких проблем, как «глазок», однородность яркости, светопропускание, утечка света и радужные артефакты; однако эти проблемы присущи самому волноводу и не связаны с трехслойной структурой.

Конфигурация с одним зеленым не устраняет все проблемы; скорее, он удаляет единственную наиболее дорогостоящую переменную.

Цвета на полках определяются в первую очередь задачей.

Как только компромиссы для оптического двигателя и волновода будут полностью рассчитаны, пересмотр определения продукта покажет четкий и логический прогресс.

X3 Pro должен отображать цветные карты, интерфейсы приложений, фотографии и пространственный контент. Цвет сам по себе передает информацию; его удаление значительно поставит под угрозу возможности продукта.

Между тем, iO в первую очередь отображает субтитры, текст телесуфлера, переводы, расписания и краткие уведомления. Для этого требуется контент, который мгновенно читается с первого взгляда; предельная добавленная стоимость от цвета намного ниже, чем от таких факторов, как вес, светопропускание, срок службы батареи и цена.

Таким образом, инженеры не просто остановили свой выбор на зеленом цвете, а затем пытались найти функции, которые ему подходят.

Процесс работал наоборот: продукт был предназначен для обработки только высокочастотной информации с низкой плотностью, поэтому логичным выбором был «монохромный зеленый».

Именно в этом и заключается ценность этих двух пар очков. Вместо того, чтобы заставлять одно устройство охватывать все возможные сценарии, компания разделила пространственные вычисления и повседневное отображение информации на два отдельных продукта.

Когда он вернется к 34 граммам?

Полноцветная технология не исключена с оптической точки зрения.

В 2025 году группа под руководством Чена (из Университета Вестлейк и других учреждений) опубликовала в статью, в eLight которой подробно описывается прототип однослойного полноцветного дифракционного волновода из карбида кремния. В официальном отчете указано поле зрения 30,82°, толщина 0,75 мм и вес 3,795 г для цельного устройства, при этом демонстрируя полноцветное изображение без радужных артефактов.

Эти результаты доказывают, что возможно изготовить очень тонкий полноцветный волновод. Хотя в документе продемонстрирована обработка на уровне 4-дюймовой пластины и интеграция корректирующих элементов Френеля, в нем не раскрываются данные о производительности партий, сквозных затратах или надежности на уровне устройства — показателях, важных для массового производства бытовой электроники. Хотя этот подход жизнеспособен, это не означает, что 34-граммовый полноцветный продукт уже готов к выходу на рынок.

Другой путь развития лежит в области оптического двигателя. Если полноцветная технология MicroLED сможет эволюционировать от системы «три панели плюс призма» до действительно зрелой монолитной конструкции RGB, структурная нагрузка, связанная с объединением трех цветовых каналов, будет уменьшена.

Поэтому, чтобы определить, когда зеленый цвет перестанет быть выбором по умолчанию для легких умных очков, следует следить за тремя факторами:

1. Могут ли объем и энергопотребление полноцветных оптических двигателей приблизиться к показателям однозеленых двигателей при сохранении того же размера апертуры.

2. Могут ли однослойные полноцветные волноводы одновременно обеспечить удовлетворительную эффективность, однородность, размер глазка, производительность и экономическую эффективность.

3. Действительно ли приложениям на очках нужен цвет — и готовы ли пользователи пойти на компромисс в энергопотреблении и весе, который влечет за собой цвет.

Все три условия должны быть соблюдены.

Возвращаясь к началу: X3 Pro стремится максимально полно упаковать в устройство систему пространственных вычислений, тогда как iO стремится сохранить функцию дисплея, при этом максимально напоминая обычные очки. Первый выбрал полноцветный вариант, а второй — зеленый; оба решения вытекают из соответствующих определений продуктов.

Настоящий вопрос никогда не заключался в том, осуществим ли цвет технически.

Скорее, вопрос в том, сможет ли устройство по-прежнему ощущаться как очки после включения цвета.

Источник: AR Insights.