来源：广播与电视技术

翻译：利满雯

审稿：杨 宇

日本公共广播机构NHK（日本广播协会）的STRL（科学技术研究实验室）正在研究和开发3D影像、AR（增强现实）和VR（虚拟现实）等技术，旨在为用户提供更加逼真的沉浸式体验。

NHK STRL一直在开发各种不同类型的影像系统，其中包括可以呈现更高画质的4K/8K超高清影像系统。为确保这些影像系统的设计与性能（屏幕尺寸、屏幕分辨率、对比度）符合观众的感受和需求，研究人员需要使用一种被称为心理实验的研究方法。在这种实验中，研究人员会对影像显示进行各种控制，然后通过观察和测量来统计分析影像效果，以了解用户的观感和反应，从而更好地考虑和设计影像系统的规格和性能。

STRL的研究人员目前正在研究的是理想的头戴式显示器（HMD）应该具备哪些性能。这里提到的“理想的HMD”是指其可以为用户提供最佳的视觉体验，让用户感觉仿佛没有佩戴设备。研究人员希望HMD可以展示出人类可视范围内的所有影像，并且能够表达出人类可以分辨出的任何物体。但是，它并不需要在人眼无法看到的地方显示图像，也不需要表达出人类不可分辨的微小差异。NHK STRL的研究目标是确定与人类视觉能力相符的HMD性能。

此次，NHK STRL研究了HMD应该具备的视野大小。人类的视野大小是指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围。然而，HMD不是安装在眼球上，而是戴在头部，用户在佩戴HMD时是可以自由转动眼球来看周围物体的。因此，HMD具有的视野大小应该是人类最大程度转动眼球时可见的范围。

在实验过程中，研究人员会使用如图1所示的设备固定被试者头部，测试其眼球在自由移动时所能看到的最远的光点。弯曲的黑色部件沿着以右眼为中心的半径1m的球面设置，研究人员沿着该内表面粘贴了用于显示光点的LED。另外，研究人员使用如图2所示的装置来研究当被试者转动头部和转动眼球来移动视线时，视野缩小多少才不会被察觉。

图1 固定头部以研究视野范围的实验装置

图2转动头部和转动眼球来移动视线的实验情况

实验结果表明，目前市售的HMD并不能提供理想的宽广视野，而只是提供了局限于眼周的视野，理想的HMD应该能够满足更大的视野需求。

今后，NHK STRL将继续研究理想的HMD应该具备的分辨率和其他视觉特性，并考虑从包括感知和认知在内的各种角度来探讨理想的HMD应该具备的性能。

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