Virtual Reality: Neue Details zum 18-Megapixel-OLED-Display von Google und LG
Im Vorfeld der derzeit laufenden SID Display Week haben Forscher von Google und LG in einem wissenschaftlichen Papier ihr im März erstmals in Aussicht gestelltes OLED-Display mit 18 Megapixeln und einer Bildschirmdiagonale von 4,3 Zoll näher beleuchtet, das besonders für mobile VR- und AR-Standalone-Geräte mit weitem Sichtfeld geeignet sein soll.
Das von Google- und LG-Mitarbeitern entwickelte Display wurde erstmals im März angekündigt und soll dem menschlichen Sehen näher kommen als bei bisherigen VR-Lösungen. Für den menschlichen Sehapparat halten die Forscher in ihrem wissenschaftlichen Papier ein etwaiges Sichtfeld von 160 Grad horizontal und 150 Grad vertikal sowie eine Schärfe von 60 Pixel pro Grad fest, was einer Auflösung von 9.600 × 9.000 Bildpunkten entspräche.
Das entwickelte Display wiederum kommt auf 4.800 × 3.840 Pixel, bei einem Sichtfeld von 120 × 96 Grad und 40 Pixel pro Grad. Laut den Forschern handelt es sich um das "weltweit am höchsten auflösende OLED-auf-Glas-Display-Panel". Auf technischer Seite kommen unter anderem weiße OLEDs mit Farbfilter für die hohe Pixeldichte von 1.443 ppi des 4,3 Zoll-Displays zum Einsatz, während es beim angenommenen Modell des menschlichen Sehapparats 2.183 Pixel sind. Eine "n‐type LTPS backplane" soll zudem schnellere Reaktionszeiten als herkömmliche Mobillösungen ermöglichen.
| Obergrenze | Prototyp | |
|---|---|---|
| Pixel count (h × v) | 9.600 × 9,000 | 4.800 × 3.840 |
| Acuity (ppd) | 60 | 40 |
| Pixels per inch (ppi) | 2.183 | 1.443 |
| Pixel pitch (µm) | 11,6 | 17,6 |
| FoV (°, h × v) | 160 × 150 | 120 × 96 |
Wichtig für den Einsatz des Displays ist laut den Forschern das sogenannte "foveated rendering", bei dem Eye-Tracking für die Positionierung des am höchsten auflösenden Bildes direkt auf die am dichtesten mit Fotorezeptoren ausgestattete Sektion des Auges genutzt wird. Auf der derzeit laufenden SID Display Week wollen die Forscher ihren Prototypen genauer vorführen. Nachfolgend die technischen Eckdaten:
| Attribut | Wert |
|---|---|
| Size (diagonal) | 4.3″ |
| Subpixel count | 3840 × 2 (either RG or BG) × 4800 |
| Pixel pitch | 17.6 µm (1443 ppi) |
| Brightness | 150 cd/m2 @ 20% duty |
| Contrast | über 15,000:1 |
| Color depth | 10 bits |
| Viewing angle² | 30°(H), 15° (V) |
| Refresh rate | 120 Hz |
Quelle: via roadtovr.com
Erstens wird darin darauf eingegangen, dass das Entwickeln von Optics/Linsen ein noch zu großen Teilen ungelöstes Problem darstellt; zweitens wird aber auch darauf verwiesen, und Oculus haben ihren Prototypen ja gerade erst auf der F8 gezeigt, dass die Kombination mit eye-tracking sogenannte varifokale Lösungen ermöglicht. Wenn man sich also mal mit dem Thema Lichtbrechung in der Linse und daher mit der Notwendigkeit von Distorsionsprofilen beschäftigt wird schnell klar, dass eye-tracking die Anpassung dieses Profil 'on-the-fly' ermöglicht. Damit wäre der gesamt FoV 'lupenrein'. Wenn der Bildschirm dann auch 'weiß', wohin der Nutzer gerade sieht, dann wird a) nur dieser Bereich vollaufgelöst berechnet (Sparen von GPU Leistung), b) die notwendige Bandbreite zur Datenübertragung (Stichwort wireless) drastisch reduziert und c) das Auge des Nutzers kann auf komplett variable Tiefen fokussieren.
Edit:
Oculus File Patent for Curved Display – VRFocus
Von sowas habe ich geredet.
Ich habe sowohl bei meiner OG Vive als auch bei meiner VivePro die Fresnel Linsen mit denen der GearVR 2017 ausgetauscht, und, das bestmögliche Distorsionsprofil vorausgesetzt, der sweetspot ist riesig und so gut wie 'lupenrein' über einen Großteil des FoV.
Noch eine Anmerkung zu den Google-Aussagen: 60 ppd müssten einem 24-Zoll-Full-HD-Bildschirm in 90 cm Entfernung. Das ist nicht mehr störend pixelig, aber zumindest meine Augen können beispielsweise Treppenartefakte an konstrastreichen Kanten auch noch aus der doppelten Entfernung auflösen und für eine artefaktfreie Wiedergabe von Bewegungen müssten Displays mit der doppelten Augenauflösung das Ziel sein. Vom Holodeck ist also auch die neue Technik noch ein gutes Stück entfernt.
Selbst mit Eye-Tracking, was soll das bringen wenn das Bild an den Rändern nicht scharf ist?
Erstens wird darin darauf eingegangen, dass das Entwickeln von Optics/Linsen ein noch zu großen Teilen ungelöstes Problem darstellt; zweitens wird aber auch darauf verwiesen, und Oculus haben ihren Prototypen ja gerade erst auf der F8 gezeigt, dass die Kombination mit eye-tracking sogenannte varifokale Lösungen ermöglicht. Wenn man sich also mal mit dem Thema Lichtbrechung in der Linse und daher mit der Notwendigkeit von Distorsionsprofilen beschäftigt wird schnell klar, dass eye-tracking die Anpassung dieses Profil 'on-the-fly' ermöglicht. Damit wäre der gesamt FoV 'lupenrein'. Wenn der Bildschirm dann auch 'weiß', wohin der Nutzer gerade sieht, dann wird a) nur dieser Bereich vollaufgelöst berechnet (Sparen von GPU Leistung), b) die notwendige Bandbreite zur Datenübertragung (Stichwort wireless) drastisch reduziert und c) das Auge des Nutzers kann auf komplett variable Tiefen fokussieren.
An den aktuellen VR-Brillen stört mich am meisten, dass das Bild nur scharf ist, wenn man exakt gerade aus blickt. Am Rand des Sichtfeldes ist das Bild so stark verschwommen als ob man stark kurzsichtig wäre.
Es reisst mich jedesmal raus, wenn ich nichts erkennen kann und den Kopf mit drehen muss, wenn ich etwas anschauen will. Das macht schnellere Spiele auch total unangenehm weil man die klobige Brille mit dem Kopf drehen muss anstatt nur kurz mit den Augen rüber zu blicken. Im Auto dreht ihr ja auch nicht jedesmal den Kopf um das Gesicht exakt in Richtung Spiegel zu halten um etwas erkennen zu können.
Man kann auch nicht wirklich vor oder auf die eigenen Füße schauen. Die Brille muss dazu exakt parallel zum Boden ausgerichtet sein um scharf zu blicken. Man kann nichts erkennen wenn man nur den Kopf senkt. Mann muss sich schon nach vorne bücken und die Brille teilweise sogar mit den Händen etwas runter drücken um auf den Boden zu blicken. Die Bewegung ist nicht die selbe wie man es normalerweise macht, halt nicht natürlich.
In der Brille ist ein flacher Bildschirm und konvekse Linsen, wir haben also ein ähnliches Problem wie im Kino. Lösung: curved displays?