视网膜显示技术

视网膜成像显示

视网膜显示技术

一种新兴显示科技。iPhone 4的显示屏可以说是目前所有手机中最好的，这不仅归功于它超高的分辨率，而且最重要的是，苹果为它使用了名为Retina Display（视网膜显示）的技术。如图，左图有明显颗粒感，而右图则没有。

Retina Display显示屏是一种具备超高像素密度的液晶显示屏，它可以将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。也就是说，该显示屏的像素密度达到326ppi。为了做到这一点，Apple 的工程师们开发出了直径仅 78 微米的超小像素，使人眼已难以分辨单个的像素。这使文字特别清晰，画质特别生动鲜活。

Retina Display技术，将一个像素点分拆为四个像素进行显示，像素密度提高了4倍，达到326ppi，而300ppi是人们能看到的分辨率，当像素密度超过300ppi时，人眼就无法区分出单独的像素。因此像素密度达到326ppi的iPhone 4具备非常优秀的显示功能，不会再出现颗粒感。326ppi可以让你在看显示屏的时候有种看纸制品的感觉。由于其分辨率已经超出了人眼所能看到的极限，它也因此得名视网膜显示屏。

此外，Retina Display技术还将大幅提高对比度。Retina Display显示屏对比度比其他液晶显示屏高出四倍。

最新的iPad（iPad3、iPad HD或the new iPad）也使用了视网膜显示屏，使其具有4倍于iPad 2的像素数量。

视网膜成像显示

虽然移动互联网的呼声越来越高，显示器也早已成为我们观察这个世界最重要的窗口之一，但是显示器便携化的技术进展，似乎一直都没有什么太大的起色。最近日本的兄弟工业公司的新产品也许会改变这种现状：他们开发了一种外形看起来像是一副眼镜的设备，可以用激光直接将图像投射到使用者的视网膜上。而西雅图华盛顿大学的几位研究者干脆打算抛弃便携“显示器一定是类似眼镜”的固有构想，干脆把显示器做在了隐形眼镜上。这些产品，很有可能会改变我们感知世界的方式。

眼镜式显示器不算很新的产品，但是它依然没有普及。其原因之一在于，传统的眼镜式显示器采用不透光的液晶屏幕，而这让它的使用范围大打折扣。而兄弟工业公司的新产品解决了这种问题，他们的显示技术不会阻挡使用者的视线，而是在真实景物前叠加了一层半透明的显示效果。这种技术，被叫做“视网膜成像显示”（RID=Retinal Imaging Display）。

视网膜成像显示技术和我们过去使用的那种笨重的阴极射线管显示器（CRT，Cathoderaytube）异曲同工：利用人的视觉暂留原理，让激光快速地按指定顺序在水平和垂直两个方向上循环扫描，撞击视网膜的一小块区域使其产生光感，人们就感觉到图像的存在。兄弟工业公司的RID以每秒钟60次的频率刷新，可以显示800*600的分辨率，相当于14寸的CRT显示器——那种我们在十五年前使用的老古董。现在看起来有点小，但是提升分辨率本质上不是太困难的事情。

2005年的爱知世博会上，就已经展示过这一系统的原型。在经过四年的努力之后，兄弟工业将这种设备缩小到可以随身携带的程度，激光模块的重量只有25克，可以通过一条线缆与腰部的电池和微型计算机相连。在技术上，这套系统使用了一个折射镜。这片小镜子将激光头发射的激光折射到人眼之内，而不阻挡人的正常视野。这样，人通过RID系统看到的世界，会叠加在真正的世界之上，这让它看起来很有希望成为下一代计算机终端使用的显示设备。

类似地，西雅图华盛顿大学的一些研究者也在致力于将显示设备的尺寸尽可能地减小。他们将发光二极管元件、控制电路、天线和数据通讯模块集成到一片软性隐形眼镜上，在1.5平方厘米的面积上所构建的系统相当于家用电脑的电源、显卡和显示器。出于安全顾虑，这种显示设备的第一个使用者是一只兔子。按照项目负责人BabakA. Parviz的说法，在20分钟的试戴过程中，兔子并没有显示出任何不舒服的迹象。

这种显示系统需要无线供电，有点类似于我们的公交一卡通，需要靠电磁场来激活内部的电路。虽然现在它的能提供的像素数量还不够多，但是可以想见，它会在视野中呈现出一片很大的场景——毕竟它是有史以来，和人们的眼睛接触最亲密的显示系统了。

显而易见，人们会对这些设备的安全性有些担心。我们怎么可以放心地将这些激光之类的东西直接射入我们的眼睛——这个几乎是我们身上最脆弱的、完全不可再生的重要器官？如果我戴上了隐形眼镜显示器，如果它失控了怎么办？它就在瞳孔正前方，我们连眼皮这最后一层屏障都没有。它如果损伤了视网膜该怎么办？

的确，是否使用这种设备，都会是一个艰难的选择。在透明有机发光二极管（OLED）显示器还没有走进生活之前，我们并不能期盼在鼻梁上架一副透明的显示器。相对而言，视网膜成像技术似乎可以让人们更加放心一点——毕竟我们在进行视网膜扫描以认证身份的时候，采用的就是类似的技术。虽然视网膜非常脆弱，但是它还是可以接受低能量激光的照射。对于RID系统来说，控制输出激光的功率，不能算是什么困难的事情。而对于隐形眼镜显示器，这个问题也可以以类似的方法来解决，毕竟研究者们对这套系统的研究过程中，首先、也是最关注的问题就是它是否足够安全。

按照目前得到的消息来看，RID比隐形眼镜显示器会更快地出现在我们面前。兄弟工业公司将会在近两年将相应产品推向市场，而且甚至已经有了竞争对手——有消息称，NEC将在明年推出视网膜显示设备，其原理和兄弟工业的产品原理并无二致。而隐形眼镜显示器，即使是BabakA. Parviz自己，也只能保守地认为可能会在未来五到十年内出现产品化的成品。

看起来还有点遥远，但是只要想一想这种设备可能的用途，就足以让人心潮澎湃。将半透明的图像叠加在人的视野当中，只要再配合适当的软件，我们就会变成科幻作品中的人物，像《终结者》系列中的T-800、《辐射3》中的主角、或者最近上映的《特种部队》中的那种机械外骨骼盔甲的主人。我们可以在视野中显示与我们所看到的物体相对应的信息，可以将外语翻译成母语，可以直接在眼前显示效果更好的GPS，甚至可以将汽车的仪表盘显示在我们眼前，驾驶的时候再也不用低头。当然，还有游戏和电影——也许几年后，你会就看到有人坐在椅子上傻笑，而只有他自己才知道是什么那么可笑。