AR眼镜环境自适应调光控制方案

我家有一只语音控制的变色灯泡，通常保持“暖白”色调。或者说，在我四岁的女儿发现控制方法之前，一直如此。自从她解锁了调光方法，就经常听她喊“红灯”、“桔灯”，直到唤出七彩颜色。不久后，她又开始尝试控制灯泡发出更多奇妙的颜色。

但我还是发现了她的困惑：她在白天想要“黑色灯”，但惊讶地发现灯只是熄灭了，并没有呈现黑色。作为物理学家，我努力以简单的语言向她解释：光线中没有黑色，所以光源无法发出黑色光。

你可能想知道我为何要讲这个故事——作为虚拟图像和现实世界融合的媒介，AR 眼镜面临了同样的问题。

虚拟图像与现实世界的融合

通常情况下，AR 眼镜的工作原理是将虚拟图像投射到现实世界，将虚拟图像与现实世界完美融合，让大脑无法区分二者。虚拟图像由光模组（每只眼睛一个）创建，光模组本质上是一个微型光投影仪，其会根据现实世界的情况调整投影图像的亮度。

在弱光条件下虚拟图像效果很好，但在亮光下就会打折扣，特别是当虚拟图像包含大量黑色或暗色区域。原因在于光模组无法产生黑色。它能做的极限，就是避免在光强充足的背景下进一步提高亮度。结果就是由于现实世界的光线覆盖了虚拟投影图像中弱光的部分，虚拟图像的对比度大大降低，导致虚拟图像变成半透明状态。

调整现实世界的亮度

我们需要调低现实世界的亮度。可以通过整体变色膜调整，也可以通过像素化调光这种新型光学元件实现分区控制调光。这种调光器可以对现实世界的亮度进行局部调整，最大限度提高虚拟图像对比度还原图像。

FlexEnable的液晶光学技术，创造性地实现了塑料薄膜的像素化调光。它只有大约 0.1 毫米厚，几乎不会增加设计的厚度和重量。这种薄膜可 3D成型，实现曲面设计并贴合。

在现实世界中，我家的灯泡可能永远无法呈现女儿想要的黑色，但我们已经开始见证全新 AR/VR 技术为虚拟世界带来的魔力，一切只是刚刚起步。