剑桥大学和Meta研究证实：“视网膜”分辨率远高于60 PPD

11月6日消息，剑桥大学和 Meta 公司的研究人员进行的一项研究证实，“视网膜”分辨率远高于常被引用的每度60像素的数值。

Meta 的 Tiramisu 研究原型，角度分辨率为每度 90 像素

虽然XR设备规格表通常只标注面板分辨率，但真正关键的是其角分辨率——即视野中每度所占像素数：每度像素数（PPD）。以极端例子说明：若两款头显采用完全相同的面板，但其中一款视野宽度加倍，其角分辨率将减半。

自十多年前Oculus广泛演示DK1以来，平价头显的视角分辨率已从6 PPD（相当于法定失明标准的视敏度）提升至如今的25 PPD；而高端设备如Apple Vision Pro和三星Galaxy XR可达35 PPD左右，Varjo XR-4中心区域甚至达到51 PPD。但人类眼睛无法分辨差异的极限究竟在哪里？

在XR行业，人们常说60 PPD是“公认的”极限值，因为理论上它能提供20/20的视力。例如Meta几年前推出的56 PPD原型机Butterscotch就被描述为“接近视网膜级”。然而长期以来，AR/VR专家对60 PPD这一数值存在显著质疑。

Meta还有一款“超越视网膜”的90 PPD原型机Tiramisu，虽然演示未设置动态分辨率调节功能，但研发人员透露他们在实验室中已进行过测试，能清晰辨别60 PPD与90 PPD的差异，但这仅属个例。

现在，剑桥大学的三名研究人员对 18 名参与者进行了一项研究，通过实验证实了 60 PPD 不是人类感知细节的极限这一观点。该论文三位作者中，一位来自剑桥大学，一位隶属Meta应用感知科学团队，第三位则身兼两职。

实验装置

实验设置中，27英寸4K显示器安装在1.6米电动滑轨上，置于受试者正前方。受试者头部固定于下巴托架，在不同条件下需直视辨别特定视觉特征。

实验全程呈现两种刺激：方波光栅图案（有色和无色）和文本（白底黑字和黑底白字）。

论文指出，方波光栅被用于视觉实验，既有研究表明“人类视觉系统的基础检测器可能针对此类波形进行了优化”。

分辨率通过两种方式调整：一是改变显示屏距离（1.1米至2.7米之间），二是对图案的空间频率进行上采样或下采样。研究人员还调整了0°、1°和20°三种视角。完整实验方法，请阅读发表于《Nature Communications》的论文。

研究人员指出，实验发现参与者平均可分辨94 PPD的灰度细节、89 PPD的红绿图案以及53 PPD的黄紫图案。

其中一名参与者甚至能达到120 PPD的灰度分辨率，表明部分人群的“视网膜级”阈值是普遍认可数值的两倍。

量产头显距离达到这些分辨率还需漫长时日。Meta的Tiramisu原型机仅在33°狭窄视野下达到90 PPD，而Tiramisu 2代则以90°视野下60 PPD为目标，追求更均衡的规格。

尽管如此，这项正式研究仍具有重要意义，它精确揭示了人眼可辨识的极限所在，并再次印证：当智能手机和平板电脑趋于饱和时，VR与AR硬件仍拥有数十年的发展空间，持续带来实质性突破。

但值得注意的是，实验中使用的固定显示系统无法获得空间时间超采样效应，这种效应在支持位置追踪的VR头显中，会因头部自然的微小移动而自然产生。

来源：uploadvr

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