Как человеческий глаз может сфокусироваться на экране прямо перед ним? [закрыто]

Ответ заключается в том, что ваши глаза будут фокусироваться не на конкретном расстоянии, где расположен механизм, а на виртуальном изображении , которое появляется дальше.

Это просто базовая оптика.

Это (один аспект) того, что происходит, например, когда вы используете увеличительное стекло.

Мнимое изображение какой-либо точки, видимой через оптический инструмент, представляет собой то место в пространстве, к которому, по-видимому, сходятся лучи света, исходящие из этой точки.

Итак, в случае с увеличительным стеклом оно помогает нашему зрению двумя способами. Изображение не только кажется больше исходного объекта, но и находится дальше, так что наши глаза могут сфокусироваться на нем. Очки для коррекции дальнозоркости — это увеличительные линзы, но их задача не в том, чтобы сделать мир больше, а в том, чтобы обеспечить более близкое фокусирование.

Экран, расположенный очень близко к глазу, просто должен содержать правильную оптику, чтобы сфокусированное виртуальное изображение попадало на сетчатку. Это будет сделано путем обеспечения того, чтобы световые лучи, исходящие от экрана, расходились под достаточно острым углом, чтобы казалось, что они исходят из точки, которая намного дальше, чем экран на самом деле: достаточно далеко, чтобы глаз мог удобно сфокусироваться. на этом расстоянии.

К сожалению, у меня нет очков Google, чтобы играть с ними, но я видел подобные вещи на протяжении многих лет, и они работали как проекторы, а не как экраны.

Вы совершенно правы, что было бы невозможно сфокусироваться на экране в линзе ваших очков, так как он находится слишком близко к глазу. Однако проектор, установленный на очках, может проецировать свет в глаза, как если бы он исходил издалека. Тогда ваш глаз сможет сфокусировать его так же, как любой удаленный объект. Если вы сможете найти больше информации об очках Google, было бы интересно посмотреть, используют ли они эту технику.

Теоретически дисплей со сверхвысоким разрешением может действовать как голографический фильтр и создавать изображение, которое кажется происходящим издалека.

Или вы можете проецировать изображение из одной точки прямо в глаз. Это не требует фокусировки, чтобы быть резким. Но будет очень сложно совместить виртуальное изображение с реальным изображением (вам нужно предвидеть любое изменение фокуса глаза).

Или, может быть, вы можете поставить линзу спереди, а другую линзу за прозрачным дисплеем. Одна линза позволяет вам сфокусироваться на экране, а другая — нейтрализовать эффект. Но это будет непрактично (толстая конструкция, потеря периферийного зрения, ...)

Или используйте полупрозрачное зеркало, чтобы совместить обычный вид с дисплеем с модифицированным объективом. Пока единственная практическая идея.

Когда вы смотрите на объект глазами, лучи, исходящие радиально от объекта, фокусируются. Расположение объекта, на котором вы фокусируетесь, — это то место, где эти лучи расходятся . Вашему глазу все равно, где на самом деле находится объект.

Когда вы носите обычные очки, сами очки являются «экраном». Суть здесь в том, что кажется, что лучи расходятся откуда-то еще. Это где-то еще не исходное положение и не прямо перед вашими глазами, а где-то посередине (для этого и предназначены очки).

Итак, теперь все, что нам нужно сделать, чтобы сделать суперочки без напряжения, — это сориентировать элементы экрана таким образом, чтобы казалось, что они откуда-то расходятся. Этого можно добиться путем фактического наклона пикселей или покрытия экрана тонким преломляющим слоем, который действует как линза на коротких расстояниях.

Приведенное выше решение частично неверно, так как у нас ДВА глаза, и наша способность судить о видимой глубине исходит из расходящихся лучей, которые попадают в наши глаза в слегка сдвинутом положении. Вот как работают 3D-очки: они обманывают ваши глаза, заставляя их видеть сдвинутую пару изображений.

Имея это в руках, решение становится простым. Откалибруйте экраны так, чтобы на одном из них отображалось смещенное изображение. Нам все еще придется немного переориентировать пиксели, как указано выше, но не так уж много, так как вы уже обманули свой мозг на расстоянии фокусировки, теперь вам просто нужно настроить его так, чтобы он действительно фокусировался на этом расстоянии.

Еще одна вещь, о которой следует помнить, — это интенсивность света. Он должен быть низким, чтобы избежать напряжения, а также сделать расстояние реалистичным.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Во всем этом обсуждении я предполагал, что пиксельные элементы излучают свет в одном направлении (а это не так). Это приведет к тому, что подход «наклон пиксельных элементов» не будет работать. «Тонкий преломляющий слой» должен работать.

Я не верю, что существует какая-либо современная технология, позволяющая использовать что-то вроде пары очков для создания изображений виртуальной реальности в наших глазах. В отличие от некоторых описанных выше глупостей, очки — это не экраны, а линзы. Они изменяют угол, под которым свет, проникающий в ваш глаз, изгибается, чтобы работать с естественным хрусталиком в вашем глазном яблоке и убедиться, что изображение, которое вы видите, сфокусировано на вашей сетчатке, а не перед ней (близорукость) или позади нее (дальнозоркость). ). Никто не может сфокусироваться на изображении менее чем в дюйме от вашего глаза. Попытайся. Поднесите палец к глазу и попробуйте посмотреть на отпечатки своих пальцев. Увидеть их? Ни в коем случае - просто розовое пушистое месиво. Ближайшая точка фокусировки для большинства из них находится на расстоянии около шести дюймов — и это при условии, что у вас ХОРОШЕЕ зрение вблизи.

Образы мира, которые мы видим, создаются световыми лучами, проникающими в наши глаза и фокусирующими крошечное перевернутое изображение на нашей сетчатке. Это то, что мы видим. Возможно ли направить спроецированное изображение на нашу сетчатку, используя хрусталики наших глаз, чтобы правильно его сфокусировать? Возможно, но не с существующей технологией. Вот почему все видео Google говорят: «Возможно, так оно и будет в будущем». Затем они вставляют все эти маленькие значки на видео и делают вид, что это то, что видит парень. Это спецэффекты/простая графика, а не то, что видит парень. Учитывая живую демонстрацию, которую мы видели на шоу в Калифорнии с парашютистами, я бы даже сказал, что видео, которое они показывают в рекламных роликах, снято не камерами, которые они используют в этих прототипах очков. Это снято на высококачественную HD-видеокамеру.

И даже когда они управляют чем-то, что светит вам в глаза мощными световыми лучами, будете ли вы это использовать? Упс! Извините, что ослепил всех вас, первых последователей. Наша новая версия намного лучше.

Когда вы смотрите в бинокль, сфокусированный на бесконечность (дальний просмотр), лучи, попадающие в ваши глаза, представляют собой множество пучков параллельных лучей, которые входят в ваш глаз с разных направлений.

Кажется, что они исходят из «выходного зрачка», который вы видите в виде яркого диска, плавающего прямо над окуляром, когда вы наводите бинокль на яркий белый экран.

Оптика окуляра формирует те карандаши из резкого реального изображения в фокусе окуляра, которое формируется передней линзой объектива.

Устройство, о котором вы говорите, в основном представляет собой окуляр, и цифровой экран фактически находится в фокусе этого окуляра.

Любой хороший окуляр покажет острое кольцо по периметру поля зрения. Это та плоскость, в которой находится экран мини-дисплея.

Между глазом и экраном должны быть специальные линзы. Он работает как макрообъектив вашей камеры , без него ваша камера не будет фокусироваться так близко, как с макрообъективом. То же самое относится и к вашим глазам: если вы поднесете макрообъектив очень близко к глазу, вы сможете видеть объекты очень близко. За исключением того, что объектив сделан специально и даже близко не такой большой, как объектив обычных системных камер. Итак, это выглядит так:

Глаз --> хрусталик --> экран