索尼近日透露PSVR 2配置了菲涅尔透镜及两个独立显屏。
与传统镜头相比,菲涅尔透镜具有一系列光学优势。使用普通的凸透镜,会出现边角变暗、模糊的现象,这是因为光的折射只发生在介质的交界面,凸透镜片较厚,光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分,只保留发生折射的曲面,便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。菲涅尔透镜就是采用这种原理的。菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路(即菲涅尔带)的玻璃,却能达到凸透镜的效果,如果投射光源是平行光,汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致。
但菲涅尔透镜也会产生额外的伪像,如"神光"和边缘眩光,为应对此类问题,索尼提出了相关解决方案,这使得PSVR 2可能是首款真正消除"神光"的VR头显。
"神光"是一种视觉伪影,在高对比度的元素(如黑色背景上的白色文字)中特别突出,会显示出从透镜中心向外辐射的条纹状光线。
菲涅尔透镜轻巧紧凑的光学设计提供了更大的灵活性似乎,因此很多行业都倾向于使用菲涅尔透镜。高端光学系统(如DSLR的镜头)通常将多个镜头元件堆叠成一排以实现所需的光学特性,但由于可能带来的额外成本、复杂性和尺寸,VR头显在很大程度上避免了这种情况与多元素光学。
2020年索尼授权的一项专利提出了"制造可以抑制'神光'的菲涅尔透镜的方法",该专利指出在菲涅尔透镜的表面添加一个"光吸收部"(并不会对透镜整体形状产生影响),理论上,这将阻止光线散射从而减少"神光"。
索尼的专利提出了几种不同的方法来制造这种镜头。其中之一涉及在整个镜头表面上应用"遮罩"(阻挡光线),然后使用某种曝光技术,仅通过需要的光线部分。
另一种方法建议从已经成型的光吸收材料开始,然后在其周围形成透镜,以使脊与光吸收结构正好对齐。
此专利在大规模生产中是否实用还未可知,也很难说这项技术是否会出现在PSVR 2中,但索尼改善菲涅尔透镜的视觉伪像的新技术非常令人期待。
来源:新浪VR http://vr.sina.com.cn/news/hot/2022-02-10/doc-ikyamrna0033021.shtml