作者：roadtovr Ben Lang
波导光学越来越像是创造真正眼镜形态的AR眼镜的最佳解决方案。耀途投资组合Lumus就是这样一家波导公司，最近他们将其最新的波导原型：50度视场的Maximus放到了显微镜下进行检测。Lumus Maximus的透镜照片显示了令人印象深刻的60 PPD的 "视网膜 "分辨率，以及出色的亮度和领先的图像均匀性。
Lumus采取的技术路线与大多数波导公司不同，选择的是反射波导（reflective waveguides），而非衍射波导（diffractive waveguides）。这带来了一系列的优势，特别是在光效率方面，意味着更高的亮度（对户外场景非常重要）和镜片透明度（看起来更像是普通眼镜而不是深色太阳眼镜）。
近眼显示技术专家Karl Guttag日前近距离体验了相关的演示，并撰文介绍了对Lumus Maximus的深入分析，包括用已知的测试模式拍摄透镜照片，以测量有效分辨率。Guttag对Maximus波导在一系列指标上的表现印象深刻。
Lumus Maximus原型
Guttag测试的Lumus Maximus原型只是一个用于展示波导的头显，它目前不包括计算组件、传感器或电池（若要实现DigiLens Design v1这样的一体式AR眼镜，Lumus需要将其打包组装）。但只从显示角度来看，Maximus足以支持对实际视觉性能的详细分析。
1. 有效分辨率
目前的原型采用2048× 2048 LCOS微型显示器（单眼），并将像素分布在50度的对角线视场。即便是这样多的像素，如果不能精确地控制光线从显示器出发通过光学元件进入用户眼睛的过程，图像质量依然可能非常糟糕。
图像从微型显示器扩展到完整的50度视场，需要经历一系列的折射，但即使如此，Lumus Maximus波导依然能保持相当清晰显示。
Guttag发现，Maximus波导在显示器中心的角度分辨率为每度60像素，这符合视网膜分辨率标准。理论上，这意味着如果你在正常距离下拿着一本书，将能非常容易辨认字母（假设在头部追踪过程中应用的图像处理管道不会牺牲任何清晰度）。
作为对比，目前市场没有任何一款消费级VR头显能够达到每度60像素，即便是即将问世并拥有2448×2448领先于同类分辨率的Vive Pro 2不也能。这是因为VR头显的分辨率分布在更大的区域，以角度分辨率换宽视场。
2. 亮度
亮度对AR眼镜非常重要，因为预设的使用场景一般发生在旅途中，包括杨光晴朗的户外。若亮度不够，当使用场景极亮时，用户将难以看清眼镜显示的内容。目前市面上大多数AR头显甚至很难达到室内使用的亮度，所以它们倾向于像太阳眼镜一样给镜片着色。
作为一种反射波导，亮度似乎是Lumus的主要优势之一。团队称Maximus的亮度为3000尼特。与所得图像亮度同等重要的是整个光学管道的效率。如果光学管道损失了90%的光线，理论上你可以增加一个更亮的光源来达到目标的输出亮度，但这需要以更大的体积、热量和成本作为代价。因此一个高效光学管道加最小亮度光源是理想的解决方案。
左为Lumus Maximus原型；右为HoloLens 2
Lumus预计Maximus的效率将达到每流明650尼特，Guttag指出这是WaveOptics（每流明50尼特）效率的十倍多，因此我们看到采用WaveOptics波导的Snap AR眼镜看起来就非常像深色太阳镜。然而，并非所有衍射波导的效率都如WaveOptics那样低。据DigiLens表示，其最新的（衍射）波导已经达到每流明300尼特。
3. 图像均匀性
Lumus的Maximus原型同时展示了令人印象深刻的图像均匀，即整个显示器的亮度、颜色和分辨率一致性。
左为Lumus Maximus原型；右为HoloLens 2（旧版）
上图是Maximus和旧版HoloLens 2的比较，后者长期以来一直存在色彩均匀性差的问题，导致视野中出现彩虹般的朦胧薄雾。不只是HoloLens 2，Guttag指出Maximus要优于他见过的任何其他AR头显：“图像的颜色和亮度一致性尽管不完美，但（Lumus Maximus）比我见过的任何其他波导光学设备都要好。”
roadtovr注：技术大牛Karl Guttag比较喜欢批评HoloLens、Magic Leap，为了尽量减少主观点评的影响，实际上最新版本HoloLens 2已经大大改善“彩虹图像”显示问题。效果请见下图：
左为搭载3.3版波导屏幕HoloLens 2，右为搭载4.3版波导屏幕HoloLens 2
当然，Maximus依然存在改进的空间。尽管Maximus明显优于Hololens 2，但你依然可以清楚地看到图像颜色和亮度一致性在角落开始下降。虽然这在沉浸式视场中不会是一个很大的问题，不过，Maximus只有50度的对角线视场，意味着图像的角落离视图外围并不远。
推荐阅读
白宗义：芯片投资，新技术新功能的增量市场更具爆发性
对话 InnovizCEO：关于上市、技术路线、激光雷达落地思考
硬科技投资从小众到群雄逐鹿，如何构建投资壁垒？
杨光：芯片是抓住新基建机遇的最小单元
