Comment un œil humain peut-il se concentrer sur un écran directement devant lui? [fermé]

JD Isaacks

Comment un œil humain peut-il se concentrer sur un écran directement devant lui? [fermé]


Je pose cette question ici parce que je pense que la réponse a quelque chose à voir avec la façon dont la lumière est courbée lorsqu’elle est captée par l’œil.

Il y a quelque temps, j’ai vu une émission sur de minuscules écrans sur des lentilles de contact pour extraire des données sur des objets que vous voyez dans le monde réel, je viens de voir cet article sur Google testant la même idée avec des écrans dans les lentilles de lunettes de soleil.

La partie que je ne comprends pas, c’est comment votre œil se concentrerait sur un écran si proche. Mes yeux (et je crois que la plupart des autres) ne peuvent pas se concentrer sur quelque chose de plus proche que quelques pouces de distance. Pourtant, les lentilles des lunettes sont beaucoup plus proches de l’œil que quelques pouces.

Je suppose donc qu’ils devraient utiliser une technologie spéciale pour séparer les rayons lumineux de manière à ce que votre cerveau puisse en faire une image. Si c’est exact, comment cela fonctionnerait-il? Sinon, comment feraient-ils pour que votre œil se concentre sur un écran si proche?

ptomato

Bonne question! Voir aussi en.wikipedia.org/wiki/Bokode pour l’effet inverse.

Danu

Je vote pour clore cette question comme hors sujet car elle concerne la biologie plutôt que la physique.

Réponses


 Kaz

La réponse est que vos yeux ne se concentreraient pas sur la distance concrète où le mécanisme est placé, mais sur une image virtuelle qui apparaît plus loin.

Ce ne sont que des optiques de base.

C’est (un aspect de) ce qui se passe lorsque vous utilisez une loupe, par exemple.

L’image virtuelle d’un point vu à travers un instrument optique est cet endroit dans l’espace vers lequel les rayons de lumière qui viennent de ce point semblent converger.

entrez la description de l'image ici

Donc, dans le cas de la loupe, cela aide notre vision de deux manières. Non seulement l’image apparaît plus grande que l’objet d’origine, mais elle est également plus éloignée, afin que nos yeux puissent se concentrer sur elle. Les lunettes pour la correction de la vision à long terme sont des lentilles grossissantes, mais leur tâche n’est pas d’agrandir le monde, mais plutôt de permettre une mise au point plus étroite.

Un écran placé très près de l’œil doit simplement contenir l’optique appropriée pour qu’une image virtuelle focalisée se retrouve sur la rétine. Cela se fera en s’assurant en quelque sorte que les rayons lumineux émanant de l’écran divergent à un angle suffisamment aigu pour qu’ils semblent provenir d’un point beaucoup plus éloigné que l’écran ne l’est vraiment: suffisamment loin pour que l’œil puisse se concentrer confortablement sur cette distance.


 John Rennie

Malheureusement, je n’ai pas de lunettes Google avec lesquelles jouer, mais j’ai vu des choses similaires au fil des ans, et celles-ci ont fonctionné comme projecteurs et non comme écrans.

Vous avez tout à fait raison, il serait impossible de se concentrer sur un écran dans la lentille de vos lunettes car il est beaucoup trop près de l’œil. Cependant, un projecteur monté sur les lunettes peut projeter la lumière dans votre œil comme si elle venait de plus loin. Ensuite, votre œil peut le focaliser comme il le ferait pour tout objet distant. Si vous pouvez trouver plus d’informations sur les lunettes Google, il serait intéressant de voir si elles utilisent cette technique.

Manishearth ♦

Étant Google, ils utilisent probablement un autre principe de lumière ésotérique auquel aucun de nous n’a pensé. Je soupçonne que la polarisation entre en jeu.

John Rennie

Par curiosité, j’ai fait une recherche sur Google et une organisation appelée le Fraunhofer Institute est venue beaucoup. Cependant, la seule image de leurs lunettes de données que j’ai pu trouver était iosb.fraunhofer.de/servlet/is/4500 et cela semble utiliser un petit écran LCD dirigé sur l’œil par un miroir. Le miroir ajuste probablement la mise au point pour donner à l’écran l’impression d’être à un mètre de distance. Cependant, les images des lunettes Google ne montrent pas un tel appareil.


 Kris Van Bael

En théorie, un écran ultra ultra haute résolution pourrait agir comme un filtre holographique et produire une image qui semble provenir de loin.

Ou vous pouvez projeter une image d’un seul point directement dans l’œil. Cela ne nécessite pas une mise au point précise. Mais il sera très difficile d’aligner l’image virtuelle avec l’image réelle (vous devez anticiper tout changement de mise au point de l’œil)

Ou peut-être pouvez-vous mettre un objectif devant et un autre objectif derrière un écran transparent. Un objectif pour vous permettre de vous concentrer sur l’écran et l’autre pour annuler l’effet. Mais ce ne sera pas pratique (construction épaisse, perte de vision périférique, …)

Vous pouvez également utiliser un miroir semi-transparent pour combiner la vue normale avec un affichage à objectif modifié. Jusqu’à présent, la seule idée pratique.


 Manishearth

Lorsque vous voyez un objet à travers vos yeux, les rayons émergeant radialement de l’objet sont focalisés. L’emplacement de l’objet sur lequel vous vous concentrez est l’endroit où ces rayons semblent s’écarter . Votre œil ne se soucie pas où se trouve réellement l’objet.

Lorsque vous portez des lunettes normales, les lunettes elles-mêmes sont un «écran». Le point principal ici est que les rayons semblent diverger ailleurs. Cet autre endroit n’est ni la position d’origine, ni juste devant vos yeux, c’est plutôt quelque part entre les deux (c’est ce que les lunettes sont censées faire)

Alors maintenant, tout ce que nous avons à faire pour créer des super-lunettes sans contrainte est d’orienter les éléments de l’écran de telle sorte qu’ils semblent diverger de quelque part. Ceci peut être réalisé en inclinant réellement les pixels, ou en enduisant l’écran d’une fine couche réfractive qui agit comme une lentille sur de courtes distances.

Maintenant, la solution ci-dessus est partiellement fausse, car nous avons DEUX yeux, et notre capacité à juger de la profondeur de l’apprenti vient des rayons divergents qui frappent nos yeux en position légèrement shifiée. Voilà comment fonctionnent les lunettes 3D, elles trompent vos yeux en voyant une paire d’images décalée.

Avec cela en main, la solution devient simple. Calibrez les écrans pour que l’un d’eux affiche une image décalée. Nous devrons encore faire un peu de réorientation des pixels comme ci-dessus, mais pas tant que ça, car vous avez déjà trompé votre cerveau sur la distance de ficussing, maintenant vous avez juste besoin de l’ajuster pour qu’il se concentre réellement à cette distance.

Une dernière chose à garder à l’esprit est l’intensité de la lumière. Elle doit être maintenue basse pour éviter les contraintes ainsi que pour rendre la distance réaliste.

EDIT: Dans toute cette discussion, j’ai supposé que les éléments de pixel rayonnent la lumière dans une direction (ils ne le font pas). Cela rendra l’approche « incliner les éléments pixel » inopérante. La «couche mince de réfraction» devrait toujours fonctionner.

Captain Giraffe

« Ceci peut être réalisé en inclinant réellement les pixels, ou en enduisant l’écran d’une fine couche réfractive qui agit comme un objectif sur de courtes distances. » – Ces deux approches ne déformeraient-elles pas votre vue normale?

Manishearth ♦

Incliner les pixels ne fera rien à la vision normale, les pixels sont de toute façon transparents. Notez que les verres ne sont pas inclinés; les éléments générateurs de pixels le sont.

Manishearth ♦

Quant à la couche mince, j’ai explicitement gardé des «courtes distances» pour cette raison. Et il ne devrait pas être difficile d’en concevoir un, car ses lentilles se comportent de manière radicalement différente pour les rayons non parallèles.

Kris Van Bael

Réponse peu convaincante. Aucune des techniques suggérées n’a le résultat décrit.

Manishearth ♦

@KrisVanBael Umm, comment? Le principal problème est de faire en sorte que les rayons semblent venir d’ailleurs. (Votre réponse est d’accord avec cela). La disposition des éléments générateurs de pixels dans un cadre dans lequel ils sont inclinés devrait faire l’affaire. Ou en utilisant une sorte de lentille. Quel type d’objectif exactement je ne sais pas, nécessiterait un peu de calcul. Elle doit être divergente pour les rayons parallèles non paraxiaux et devrait avoir peu ou pas d’effet sur les rayons paraxiaux. Les lentilles peuvent être rendues incroyablement minces (les lentilles de Fresnel peuvent être minces et flexibles).


 John Stuart

Je ne crois pas qu’il existe une technologie actuelle pour utiliser quelque chose comme une paire de lunettes pour créer des images d’une réalité virtuelle à nos yeux. Contrairement à certains des tosh décrits ci-dessus, les lunettes ne sont pas des écrans, elles sont des lentilles. Ils modifient l’angle sous lequel la lumière qui pénètre votre œil est courbé pour fonctionner avec la lentille naturelle de votre globe oculaire et assurez-vous que l’image que vous voyez est focalisée sur votre rétine pas devant (myopie) ou derrière (myopie) ). Personne ne peut se concentrer sur une image à moins d’un pouce de votre œil. Essayez-le. Mettez votre doigt devant votre œil et essayez de regarder les patrons de vos empreintes digitales. Les voir? Pas question – juste un gâchis flou rose. Le point de focalisation le plus proche pour la plupart sera à environ six pouces de distance – et c’est si vous avez une BONNE vision de près.

Les images que nous voyons du monde sont créées par des rayons lumineux pénétrant nos yeux et focalisant une petite image à l’envers sur notre rétine. Voilà ce que nous voyons. Serait-il possible de faire briller une image projetée sur nos rétines, en utilisant les lentilles de nos yeux pour la focaliser correctement? Peut-être – mais pas avec la technologie existante. C’est pourquoi toutes les vidéos Google disent « C’est peut-être comme ça à l’avenir. » Ensuite, ils font apparaître toutes ces petites icônes sur la vidéo et donnent l’impression que c’est ce que le gars voit. Ce sont des effets spéciaux / graphiques simples – pas ce que le gars voit. Compte tenu de la démo en direct que nous avons vue lors du spectacle en Californie avec les parachutistes, je dirais même que la vidéo qu’ils montrent dans les morceaux promotionnels n’est pas tournée avec les caméras qu’ils utilisent dans ces lunettes prototypes. Il est tourné avec une caméra vidéo HD haut de gamme. Fumée et miroirs.

Et même s’ils gèrent quelque chose qui fait briller de puissants faisceaux lumineux dans vos yeux, allez-vous l’utiliser? Oups! Désolé de vous avoir rendu aveugles. Notre nouvelle version est bien meilleure.


 Anonymous

Lorsque vous regardez dans une paire de jumelles, focalisées à l’infini (vision à distance), les rayons qui pénètrent dans vos yeux sont de nombreux crayons de rayons parallèles qui pénètrent dans votre œil de différentes directions.

Ils semblent provenir de la « pupille de sortie » que vous pouvez voir comme un disque brillant flottant juste au-dessus de l’oculaire, lorsque vous pointez les jumelles vers un écran blanc brillant.

L’optique de l’oculaire forme ces crayons à partir d’une image réelle nette au foyer de l’oculaire, laquelle image est formée par la lentille d’objectif avant.

Le gadget dont vous parlez est essentiellement un oculaire, et l’écran numérique est en fait au centre de cet oculaire.

Tout bon oculaire montrera un périmètre annulaire net autour du champ de vision. C’est l’avion où va le mini écran d’affichage.


 Samu

Il doit y avoir des lentilles spéciales entre votre œil et l’écran. Cela fonctionne comme l’objectif macro de votre appareil photo, sans quoi votre appareil photo ne se focalisera pas aussi près qu’il le fera avec l’objectif macro. Il en va de même pour vos yeux: si vous placez un objectif macro très près de votre œil, vous pouvez voir les objets de très près. Sauf que l’objectif est spécialement conçu et pas même aussi grand que l’objectif des caméras de systèmes normaux. Alors ça va comme ça:

Oeil -> lentille -> écran

 

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