HoloLens 2 显示测评报告
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本文来自S-Dream Lab
（映维网 2020年08月14日）2015年微软发布了旗下第一款MR智能眼镜HoloLens 1，四年后其升级产品HoloLens 2 发布。相较于前一代产品，HoloLens 2 采用了MEMS（微机电系统）显示屏+衍射光波导的显示方案；单目显示像素分辨率升级至2K，对角视场角提升至52°；在空间感知、交互定位等领域的体验也有较大的提升。
本文来自S-Dream Lab。S-Dream Lab拥有专业的检测设备和技术团队，致力于打造兼具独立性与权威性的AR测评机构。
1. 测评环境
- 待检设备室内光照环境下开机，设置亮度档位为第六档
- 将待检设备固定在检测平台上，点亮白场图像约10分钟
- 使用S-Dream Lab HoloLens 2 显示APP进行测试图像显示
- 关闭室内主要光源，对HoloLens 2 波导片正前方使用黑色不透明材料进行遮挡
- 本次测评过程中，眼点距离为23mm，检测设备放置于眼点位置
- 本次测评中，采用Gamma Scientific NED-LMD E100进行数据采集
HoloLens 2 测试APP设置如下：
Unity HoloLens 2 开发环境下，设置RawImage所在的Canvas的渲染模式为ScreenSpace-Camera，渲染相机为主相机，平面距离设置为100m；调整RawImage宽高，使比例与显示图像相同且图像显示充满屏幕。
测评参考标准：
IEC 63145-20-10 Eyewear display - Part 20-10:
Fundamental measurement methods – Optical properties
IEC 63145-20-20 Eyewear display - Part 20-20:
Fundamental measurement methods - Image quality
2. 测评结果
2.1 视场角
HoloLens 2 标称视场角对角约52°，其中水平视场角43°，垂直视场角29°，如图3所示。
图3：HoloLens 2 视场角对比
采用中心清晰度的50%作为边界条件，如图4 所示：横坐标为角度范围，纵坐标为清晰度测量值，红色虚线代表边界阈值，当低于阈值时，则判定该位置不是HoloLens 2 的视场范围。
图4 左右眼水平和竖直视场角判定
实测得到左眼垂直视场角约为28°，右眼垂直视场角约为28°，与设计值十分接近；水平方向上实测水平视场角约33°，考虑到HoloLens 2 在渲染场景过程中未完全使用水平方向的显示能力，该结果仅供参考。
2.2 分辨能力
左右眼中心视场清晰度分布如图5 所示，清晰度左右眼接近，在高频下左眼优于右眼；4像素宽度情况下能达到0.6以上。值得注意的是针对1像素宽度线，HoloLens 2 清晰度过低，无法输出有效测量结果，相比于HoloLens 1 清晰度有较明显的下降。
图5：分辨能力柱状图
注：此处分辨能力检测方法参考IEC 63145-20-20 Michelson contrast定义；仅考虑水平方向分辨能力。
2.3 亮度及亮度调节曲线
图6 亮度调节曲线
当亮度调整至最高档位时，HoloLens 2 眼盒中心位置左右眼中心视场亮度最大值分别为787nit、777nit，能够在室内光照环境下正常使用。
2.4 亮度均匀性
HoloLens 2 在亮度均匀性测评项目中表现不佳，边角存在明显的暗角区域。在眼点位置通过LMD绕眼点旋转的方式，采集HoloLens 2 视场边缘及中心共计九个位置的亮度数据，统计结果显示四角位置亮度远低于中心点亮度值。
图7 左眼亮度分布
图8 右眼亮度分布
图9 左眼九点亮度数据统计
图10 右眼九点亮度数据统计
2.5 颜色
HoloLens 2 在白场图像中颜色准确度不高，存在较明显的颜色偏差。左右眼中心点色温分别为5443K、5295K。
图11 左眼白场色坐标及色域范围
图12 右眼白场色坐标及色域范围
2.6 结论
在实际测试中，基于S-Dream Lab显示软件，实测得到水平视场角约33°，垂直视场角约28°，在垂直方向上与理论值接近；HoloLens 2 亮度均匀性不佳，视场边缘亮度远低于视场中心亮度；清晰度在4线对宽情况下，左右眼均在0.6以上，略低于HoloLens 1 。
HoloLens 2 作为微软HoloLens系列的最新产品，采用了激光束扫描（LBS）的光学显示方案，结合波导片实现了更大的显示视场角以及更高的显示亮度，使得应用场景范围及使用沉浸感得到了显著提高。但与此同时也存在颜色和亮度均匀性不佳的问题，清晰度相比上一代产品有所下降。
