Display-Brillen: Was Sie tatsächlich bekommen

Wir arbeiten seit vielen Jahren mit stereoskopischem 3D, und uns wird immer wieder dieselbe Frage gestellt: Sind diese kompakten Brillen mit einem riesigen virtuellen Bildschirm den Kauf wert, und welches Modell sollte man wählen? Anstatt sie jedes Mal zu beantworten, haben wir uns entschieden, diese Rezension zu schreiben.

Ein gewöhnlicher Mensch versteht die zugrunde liegenden Prinzipien der Optik nicht und kann die Bildqualität solcher Geräte nicht richtig einschätzen. Dies wird von allerlei Betrügern ausgenutzt, um minderwertige Produkte zu verkaufen. Wir werden erklären, wie jeder die Bildqualität dieser Brillen leicht selbst bewerten kann.

Im Folgenden werden wir die Technologie ruhig und objektiv betrachten, ohne Hype oder Emotionen. Nur Optik, Physik, Biologie und Mathematik, basierend auf dem, was die Wissenschaft tatsächlich weiß. Sie können alle Schlussfolgerungen selbst mit einem Taschenrechner überprüfen. Menschen, die solche Geräte bereits gekauft haben, sagen, sie fühlen sich getäuscht. Lesen Sie darüber, was Sie tatsächlich bekommen, bevor Sie kaufen, nicht danach, wenn Ihr Geld bereits weg ist.

Hersteller und gierige Blogger werden Ihnen süße, fantastische Geschichten erzählen. Ihr Ziel ist es, Ihnen das Gerät zum höchstmöglichen Preis zu verkaufen oder für eine Rezension oder ein Video bezahlt zu werden. Was danach passiert, ist nicht ihr Anliegen; von diesem Punkt an sind Sie derjenige, der damit leben muss.

Formal sind alle Zahlen in ihrer Werbung wahr. Aber was sie Ihnen verkaufen, sind nur Zahlen, nicht das, was der Benutzer im echten Leben tatsächlich sehen wird. Aber was Sie wirklich wollen, ist ein hochwertiges Bild, nicht ein Haufen Zahlen in einer Werbung, richtig? Der Bildschirm mag riesig erscheinen. Aber „groß“ und „scharf“ sind zwei völlig verschiedene Dinge, und die zweite Eigenschaft wird bequemerweise aus der Werbung weggelassen. Sonst würden sie sich wahrscheinlich nicht sehr gut verkaufen...

Wie es aufgebaut ist

In jeder solchen Brille befindet sich ein winziges Micro-OLED-Panel, typischerweise zwischen 0,5 und 1,0 Zoll, und eine Linse, die ein virtuelles Bild projiziert und vergrößert. Ihr Auge sieht nicht das Panel selbst, es sieht eine vergrößerte optische Projektion davon.

Es gibt zwei grundlegend verschiedene Klassen von Brillen auf dem Markt, und sie werden ständig verwechselt.

Birdbath, optische AR-Brillen.
Der Aufbau besteht aus einer Linse, einem flachen polarisierenden Strahlteiler und einem gekrümmten halbtransparenten Spiegel. Sie sehen die reale Welt durch Glas. So sind XREAL, VITURE, Rokid Max und ihre Klone aufgebaut.

Pancake, im Wesentlichen ein VR-Headset in einem Brillengestell.
Der optische Pfad wird durch Polarisation zwischen zwei Folien gefaltet. Ein solches Modul kann nicht transparent sein, weil hinter der Optik ein undurchsichtiges Panel sitzt. Sie sehen die reale Welt durch Kameras, auf einem Bildschirm. So funktioniert die Meta Quest im Passthrough-Modus, und auch die neuere URXR One.

Diese Unterscheidung ist wichtig. Wenn eine Produktbeschreibung die Wörter „spatial“, „AR“ und „see-through“ verwendet, finden Sie heraus, ob damit das Sehen durch Glas oder das Betrachten eines Kamerabilds gemeint ist. Das sind zwei völlig verschiedene Geräte.

Der entscheidende Parameter, den sie Ihnen nicht zeigen werden

Was PPD ist
Vergessen Sie Zoll, vergessen Sie die Panel-Auflösung, vergessen Sie das Wort „4K“. Brillen haben genau ein Maß für Schärfe, und es heißt PPD, Pixel pro Grad, die Anzahl der Pixel, die in ein Grad Ihres Sichtfelds fallen.

Warum gerade dieses? Weil die Schärfe weder allein durch die Pixelanzahl noch allein durch die Bildgröße bestimmt wird, sondern durch das Verhältnis zwischen beiden. Dasselbe 1920x1080-Bild kann auf einem Bildschirm von der Größe Ihrer Handfläche oder auf einer Hauswand gezeigt werden. Die Menge an Details ändert sich nicht, nur die Größe jedes Pixels in Ihrem Sichtfeld.

Die Formel ist einfach:
PPD = horizontale Pixel / horizontales Sichtfeld in Grad
Eine Person mit normalem Sehvermögen löst Details von etwa einer Bogenminute auf. Das entspricht etwa 60 PPD

Nun berechnen wir reale Geräte.
Das ist das ganze Geheimnis. Selbst die neuesten und teuersten Display-Brillen liefern zwei- bis dreimal weniger PPD als ein 27" 4K Monitor. Jedes Modell von Mini-Display-Brillen liegt 20 bis 55% unter der Schwelle, ab der das menschliche Auge beginnt, einzelne Pixelstrukturen wahrzunehmen. Infolgedessen kann die Bildqualität, die Sie durch die Brille sehen, um ein Vielfaches schlechter sein als das, was Sie von einem normalen 50-Dollar-Smartphone erhalten würden.

Spielchen mit den Zahlen.
Der Hersteller der Brillen in der letzten Zeile der Tabelle gibt etwa 36 PPD an und liefert sogar die Formel: 2448 Pixel geteilt durch ~70 Grad horizontal. Rechnen Sie selbst nach: Es kommt 35,0 heraus, nicht 36. Die Zahl 36 erscheint nur, wenn man die Panel-Diagonale durch das diagonale Sichtfeld teilt (3202 / 90 = 35,6). So sieht die Zahl schöner aus.

Prüfen Sie immer, auf welche Achse sich eine angegebene Zahl bezieht, und rechnen Sie selbst nach. Beide Zahlen, Auflösung und Sichtfeld, müssen in der Spezifikation erscheinen. Wenn sie fehlen, versucht jemand, Sie in die Irre zu führen.

Zum Beispiel führt die URXR One Käufer eindeutig in die Irre. Die Bezeichnung "5K" bezieht sich auf die Gesamtzahl der Pixel für beide Displays! Aber jedes Auge sieht trotzdem nur 2448 Pixel. Horizontal beträgt das Sichtfeld eines Auges etwa 70 Grad: 2448 / 70 ≈ 35 PPD. Und das ist ein sehr schlechtes Ergebnis. Es macht keinen Sinn, 800 Dollar dafür zu bezahlen.

Vergleichen wir die Bildqualität der wichtigsten Modelle
Die Tabelle ist nach PPD sortiert, von der besten zur schlechtesten. Die Hauptaussage: Je breiter das Sichtfeld, desto schlechter das Bild. Die XREAL One Pro und die URXR One sind die teuersten Modelle und werden als die „fortschrittlichsten“ ihrer Produktreihen beworben. Sie haben das breiteste Sichtfeld und stehen genau am unteren Ende des Qualitätsrankings. Alle teuren Modelle sind schlecht.

Gleiches Panel, breiterer Winkel, größere Pixel. Die Werbung verkauft ein breites Sichtfeld als Vorteil, aber qualitativ ist es ein reiner Nachteil! Fast alle Modelle verwenden dasselbe Panel mit 1920 Pixeln horizontal. Der Unterschied zwischen 400-$- und 900-$-Modellen ist nur die Größe des Sichtfelds, also wie weit dieselben Pixel gestreckt werden. Die XREAL 1S verspricht 500 Zoll und liefert 43 PPD, die XREAL One verspricht 70 Zoll und liefert dieselben 43. Die Zahl in der Werbung unterscheidet sich um den Faktor sieben, die Qualität ist gleichermaßen miserabel.

Warum „ein 130-, 200- oder 300-Zoll-Bildschirm“ eine Täuschung ist

Dies ist die häufigste Manipulation in der Branche, und sie funktioniert, weil Zoll vertraut klingen, während Grad es nicht tun.

Ein virtueller Bildschirm hat keine Größe in Zoll.


Er hat nur eine Winkelgröße. Die Aussage „ein 200-Zoll-Bildschirm“ ist ohne die zweite Hälfte des Satzes bedeutungslos, den Betrachtungsabstand. 200 Zoll bei 10 Metern und 200 Zoll bei 3 Metern sind völlig unterschiedliche Bilder in Bezug auf die Qualität. Hersteller wählen in der Regel den Abstand, bei dem die Zoll-Angabe am beeindruckendsten klingt.

Die maßgebliche Regel: Ein Bild mit einer Linse zu vergrößern, fügt kein einziges Bit an Information hinzu. Optik kann ein Bild über jeden beliebigen Winkel strecken, aber wenn das Panel 2000 Pixel in einer Reihe hatte, hat es immer noch 2000. Den Bildschirm von „100 Zoll“ auf „200 Zoll“ zu strecken, liefert Ihnen nicht mehr Details oder mehr Schärfe. Es liefert Ihnen doppelt so große Pixel und einen doppelt so schlechten PPD-Wert.

Eine Analogie, der jeder folgen kann: Nehmen Sie ein 2-Megapixel-Foto von einem alten Handy und strecken es über die Wand eines Hauses. Es wird größer. Es wird nie schärfer oder besser.

Deshalb verschlechtert der Modus „Bildschirm vergrößern“ bei solchen Brillen nur die Qualität, verbessert sie nie. Jeder, der sie ausprobiert hat, weiß, dass man den Bildschirm kleiner machen muss, um Text bequem lesen zu können. Und dann kneifen Sie die Augen bei mikroskopisch kleinen Buchstaben zusammen, genau dort, wo Ihre Augen am schnellsten versagen.

Wohin 85-90 % des Lichts gehen

Kein optisches Schema für die Nähe des Auges liefert die volle Lichtleistung des Panels an Ihr Auge. Das Licht passiert einen Polarisator, der sofort 50 % der Intensität kostet, wird dann von einem Strahlteiler reflektiert, dann von einem halbtransparenten Spiegel. Jede Stufe kostet optische Leistung. Messungen von Optiklabors ergeben die folgenden Werte:
Dies hat praktische Konsequenzen, die nie in der Werbung auftauchen.

Dunkle Linsen
Um das Bild überhaupt sichtbar zu machen, blockieren Birdbath-Brillen etwa 70-75 % des Lichts aus der realen Welt. Das ist das Niveau einer dunklen Sonnenbrille. Sie erweitern die Realität nicht, Sie betrachten die Welt durch einen Filter. Draußen bei Tageslicht wird das Bild durchscheinend, ausgewaschen und leblos.

Schwarz ist nicht schwarz
Micro-OLED hat für sich genommen einen hervorragenden Kontrast, aber in einem Birdbath-Aufbau erreicht das Licht des Raums Ihr Auge direkt durch den halbtransparenten Spiegel. Das Schwarz eines Films wird grau. Und wieder einmal werden Sie clever in die Irre geführt. Der beworbene Kontrast von 100000:1 bezieht sich auf das Panel, nicht auf das, was Sie tatsächlich sehen werden. :)

Spatial-Brillen: Du siehst die Welt durch eine Kamera

Die neue Welle von Geräten mit Pancake-Optik verdient eine gesonderte Betrachtung. Sie werden mit den Worten Spatial Computing, 6DoF und hochauflösendem Video-See-Through verkauft.

Technisch ist das ehrlich: Das 6DoF-Tracking ist wirklich vorhanden, und Fenster können tatsächlich an einen Punkt im Raum angeheftet werden. Aber der Ausdruck Video-See-Through bedeutet wörtlich Folgendes: Ein undurchsichtiges Panel sitzt vor deinen Augen, und du siehst die Welt um dich herum als Videobild von Kameras am Gehäuse. Das sind keine AR-Brillen. Das ist ein VR-Headset in einem Brillengestell.

Was das in der Praxis bedeutet.

Die Welt in niedriger Auflösung
Deine Hände, deine Tastatur, das Gesicht der Person, mit der du sprichst, alles um dich herum kommt mit derselben schlechten PPD wie der virtuelle Bildschirm. Nur wenige Menschen genießen das.

Der Dynamikumfang der Kamera liegt weit unter dem des Auges
Ein Fenster bei Tageslicht wird zu einem weißen Fleck, und eine dunkle Ecke des Raumes wird zu einem brodelnden Rauschen.

Latenz
Hersteller geben 10 ms oder etwas weniger an, was ein guter Wert ist, aber er ist weit von 1 ms entfernt. Wenn du den Kopf drehst, hinkt die Welt hinterher und schwimmt. Sie wird nie perfekt übereinstimmen.

Geometrie
Die Kameras befinden sich nicht dort, wo deine Pupillen sind. Deshalb wirst du Entfernungen zu Objekten falsch einschätzen. Tee einzuschenken, Werkzeuge aufzuheben oder mit einer solchen Brille Treppen hinunterzugehen ist nicht ratsam. Du kannst dich verletzen.

Nur in der Mitte scharf

Perfekte Linsen gibt es nicht. Gute kosten Hunderte von Dollar. Eine billige Linse, die ein paar Gramm wiegt und in ein Brillengestell eingebaut ist, ist per Definition ein ernsthafter Kompromiss. Infolgedessen erhalten Sie den vollen Satz optischer Defekte, von denen keiner jemals in den Spezifikationen aufgeführt wird.

Chromatische Aberration
Um Linien und weiße Buchstaben in der Nähe der Ränder sehen Sie mehrere farbige falsche Konturen. Die Softwarekompensation für diesen Defekt ist teilweise und nicht sehr effektiv. Die Linse spaltet das Licht in seine Spektralkomponenten auf und Sie sehen das Ergebnis. Denken Sie an ein Prisma, das Licht in einen Regenbogen aufteilt. Der Mechanismus hier ist derselbe.

Verzerrung und Pupillenschwimmen
Gerade Linien in der Nähe der Bildränder verbiegen sich, und der Charakter der Verbiegung ändert sich, wenn sich Ihr Auge bewegt. Das Gehirn nimmt dies als ein leichtes Schwimmen der Welt wahr.

Eine kleine Augenbox
Die scharfe Zone an der Pupille ist nur wenige Millimeter breit. Wenn die Brille einen halben Zentimeter Ihre Nase hinunterrutscht, wird das Bild sofort unscharf. Deshalb schieben die Leute solche Brillen ständig wieder zurecht. Sie müssen still wie eine Statue sitzen, was sehr unbequem ist.

Sie können nicht mit Ihren Augen lesen, nur mit Ihrem Kopf
Auf einem gewöhnlichen Monitor wandert Ihr Blick entlang der Textzeile. Hier verlässt die Pupille, sobald sich das Auge dreht, die scharfe Zone, und Sie sind gezwungen, stattdessen Ihren Kopf zu drehen. Eine Stunde Lesen auf diese Weise ermüdet Ihren Nacken mehr als eine Sitzung im Fitnessstudio.

Interpupillarer Abstand
Menschen haben unterschiedliche Kopfgrößen und daher unterschiedliche interpupillare Abstände (IPD). Wenn Ihr IPD nicht mit den optischen Zentren der Linsen übereinstimmt, werden Ihre Augen gezwungen, unnatürlich zu konvergieren. Die meisten preisgünstigen Modelle von Display-Brillen haben überhaupt keine IPD- Anpassung.

Sie müssen einfach den Abstand akzeptieren, den der Hersteller vorgibt. Dies kann zu Fokusverlust und erheblicher Bildverzerrung führen. Die optischen Zentren der Linsen müssen präzise auf Ihre Pupillen ausgerichtet sein.

Brille über Brille
Wenn Sie bereits Korrekturgläser tragen, benötigen Sie maßgefertigte optische Einsätze, was zusätzliches Geld und wochenlanges Warten bedeutet, oder eine eingebaute Dioptrienanpassung. Astigmatismus kann übrigens nicht immer mit Einsätzen korrigiert werden.

Der Eingang begrenzt die Auflösung
Der URXR One zum Beispiel akzeptiert ein Signal von nicht mehr als 2560x1440 vom Computer, und die Prototypen liefen mit 1920x1080. Der Hersteller kündigte die 1440p-Unterstützung als „Launch-Upgrade" nur während der Kampagne an. Dehnen Sie ein 1920-Pixel-Bild über das volle 70-Grad-Sichtfeld eines Auges: 1920 / 70 = nur 27 PPD, egal wie gut das Panel ist. Und ein 2560-Pixel-Bildschirm passt überhaupt nicht eins zu eins auf das Panel: Das würde ~73 Grad erfordern, mehr als ein Auge sehen kann. Machen Sie den Bildschirm 50 Grad breit und er bekommt nur ~1750 Panel-Pixel, weniger als ein gewöhnlicher Full-HD-Monitor. Das Bild wird neu abgetastet, und die Schärfe geht verloren.

Alles wird durch Vergleich gelernt

Die Zahlen oben lassen sich mit mehr als nur einem Taschenrechner überprüfen. Dieser Simulator berechnet, was die Geräte tatsächlich tun. Er nimmt ein gewöhnliches Bild und schickt es durch ein vereinfachtes mathematisches Modell des Geräts. Wählen Sie Ihre Option und vergleichen Sie sie mit der Schaltfläche Original, bei der es keinen einzigen Defekt gibt.

Was modelliert wird. Erstens die Pixelgröße: Das Bild wird auf die PPD des ausgewählten Geräts relativ zur Schwelle des menschlichen Sehens von 60 PPD neu abgetastet. Zweitens die Optik der Brillen: Unschärfe, die von der Mitte zu den Rändern hin zunimmt, die farbigen Säume der chromatischen Aberration, Helligkeitsabfall zu den Rändern hin und durch Streulicht angehobenes Schwarz. Die Stärke dieser Defekte wird mit dem Sichtfeld skaliert, weil Aberrationen mit dem Feldwinkel zunehmen. Monitore haben überhaupt keine Linsen, dort zählt nur die Pixelgröße.
Betrachten Sie auf dem Testbild die beiden vertikalen Gitter oben im Bild. Dasselbe Gitter verläuft über das gesamte Bild, sodass Sie sofort sehen, wo es noch aufgelöst wird und wo es in ein flaches graues Feld übergeht. Sechs identische Quadrate mit Gittern, ein Kreis und eine diagonale Linie sind in der Mitte und an den Rändern platziert, und ihre Quelle ist absolut identisch. Jeder Unterschied zwischen der Mitte und dem Rand kommt allein von der Optik.

Die wichtige Schlussfolgerung, die sich erst im Vergleich zeigt
Ein günstiger 24"-FHD-Monitor liefert bei 60 cm 40 PPD, formal sogar schlechter als die XREAL One mit ihren 43. Wechseln Sie zwischen ihnen. Der Monitor hat ein großes Pixel und keine Optik. Die Ecken sind also genauso scharf wie die Mitte, es gibt keine Farbsäume, Schwarz ist immer schwarz und die Helligkeit ist gleichmäßig. Die Brille hat genau dieselbe Pixelgröße plus das ganze übrige Bouquet an Defekten. Mit anderen Worten: PPD deckt nur einen Teil des Problems ab, nicht das ganze Bild.

Stereo: zwei Bildschirme sind noch kein 3D

Hier zieht der Käufer die logischste aller Schlussfolgerungen – und liegt falsch. Die Brille enthält zwei separate Displays, eines pro Auge. Kein Shutter, keine Polarisation, keine Verluste bei der Trennung der Ansichten. Das perfekte Layout für Stereo, besser als ein Fernseher und besser als ein Projektor. Also müssten 3D-Filme nativ darauf laufen, oder?

Tun sie nicht. Die Brille kann mit Stereo überhaupt nicht arbeiten. Sie kann genau eine Sache: jedes empfangene Bild einfach halbieren. Die ganze Arbeit, 3D zu erzeugen, muss jemand anderes erledigen, bevor es die Brille erreicht.

Was der Eingang akzeptiert
Die XREAL One hat im 3D-Modus nur zwei Optionen. Full SBS, ein 3840x1080-Bild, bei dem die beiden Hälften unkomprimiert nebeneinander liegen. Und Half SBS, ein gewöhnliches 1920x1080-Bild, bei dem jede Ansicht horizontal um zwei gestaucht und von der Brille wieder gestreckt wird. Der Modus wird von Hand im Bildschirmmenü umgeschaltet und muss zu dem passen, was tatsächlich in der Datei steckt. Es gibt keine automatische Erkennung. Machst du es falsch, bekommst du entweder Doppelbilder oder ein vertikal gestrecktes Durcheinander. Modelle der vorherigen Generation waren noch einfacher: 3D einzuschalten verwandelte die Brille in einen einzigen 2x1920x1080-Monitor, also verstanden sie nur Full SBS.

Was die Brille überhaupt nicht versteht
Das bedeutet, ein 3D-Blu-ray-Player, eine PlayStation und jede Set-Top-Box fallen sofort aus. Top-and-Bottom existiert formal, funktioniert aber nur im eingebauten Player der Herstellerbox, der das Bild in SBS umwandelt, bevor es überhaupt die Brille erreicht. Eine Datei in diesem Format von deinem Laptop wird einfach nicht angezeigt.

Half SBS halbiert die Schärfe exakt um zwei
Damit bleibt Half SBS, das einzige Format, das verbreitet genug ist, um eine Rolle zu spielen. Und es kostet mehr, als es aussieht. Darin erhält jedes Auge horizontal 960 echte Pixel, auf 1920 gestreckt. Nimm den Wert aus der PPD-Tabelle oben und halbiere die horizontale Komponente. Statt 43 PPD bleiben dir etwa 21, gegenüber einer Erkennungsschwelle von 60. Derselbe „riesige Bildschirm" wird in Stereo doppelt so weich wie ein Bild, das wir bereits als schlecht bezeichnet haben.

Full SBS bewahrt die Schärfe, erfordert aber, dass die Quelle 3840x1080 ausgibt. Von einem Telefon gibt es dafür überhaupt keine Möglichkeit. Am Computer musst du von Hand eine nicht standardmäßige Auflösung erstellen, und während der 3D-Modus aktiv ist, teilt sich dein Desktop in zwei Hälften und du navigierst durch die Oberfläche mit einem geschlossenen Auge. Für Spiele brauchst du obendrein eine Drittanbieter-Schicht wie geo-11.

Wie der Hersteller selbst darauf antwortet
XREAL schlägt vor, die REAL-3D-Funktion einzuschalten und gewöhnliches flaches Video on the fly in 3D umzuwandeln, damit du, um die Werbung zu zitieren, „nicht nach 3D-Inhalten suchen musst". Das Eingeständnis wurde für uns gemacht: Es gibt keine Inhalte im erforderlichen Format, und es gibt sicherlich keinen ehrlichen Weg, sie zu zeigen. Was ein primitives Stück Software statt einer zweiten Ansicht zeichnen wird, die im Clip nie existierte, kannst du dir wahrscheinlich schon denken. Die „Qualität" wird dir schlecht machen.

Zur Qualität der Umwandlung
Nur sehr ausgefeilte 3D-Konverter können eine gute 3D-Konvertierung erzeugen. Sie laufen auf leistungsstarken GPUs auf einem PC und brauchen lange. Ein zehnminütiger Clip zum Beispiel kann zwei oder drei Stunden zur Verarbeitung benötigen. Echtzeit in der Brille ist ausgeschlossen, das ist eine Lüge. Einfache Geräte haben einfach nicht die Rechenleistung dafür.

Das Fazit
Display-Brillen sind kein 3D-Gerät. Sie sind ein Monitor mit einem Frame-Splitter. Alles, was ein Bild dreidimensional macht, also das Parsen des Mediencontainers, das Dekodieren der Ansichten, das Bringen in die richtige Geometrie und deren Synchronisierung, muss von jemandem vor der Brille erledigt werden. Ein Player, ein Treiber oder ein zusätzlicher Computer. Die Hardware in der Brille ist nur für die Anzeige gedacht. Die Arbeit der Bildformung muss von jemand anderem erledigt werden.

DRM / HDCP: Es wird keine bezahlten Inhalte geben

Netflix und andere Dienste funktionieren über eine direkte Verbindung aufgrund von DRM-Inhaltsschutzbeschränkungen nicht. Dies ist ein häufiges Problem bei den meisten günstigen Brillen. DRM (Digital Rights Management) ist der Schutz vor unbefugtem Kopieren und Verbreiten. Die Medien können nur von speziell autorisierten Anwendungen oder Geräten abgespielt werden. Nur große Unternehmen können eine DRM-Lizenz erhalten, und sie ist sehr teuer. Kleine Hersteller werden also keine Streaming-Medien anbieten, glauben Sie den Versprechungen nicht. Man kauft ein „Kino im Flugzeug“ und stellt dann plötzlich fest, dass der Kinoteil vorbei ist.

Für 4K/HDR verlangt Netflix HDCP 2.2+. Wenn der Player die Überprüfung nicht besteht, erhalten Sie einen schwarzen Bildschirm. Wenn Ihre Brille HDCP nicht unterstützt oder eine ältere Version verwendet, erhalten Sie 1080p oder 720p, oder im schlimmsten Fall einen schwarzen Bildschirm. Wir konnten keinen Hinweis auf HDCP-Unterstützung in den Spezifikationen der URXR One finden.

Wirst du wirklich in der Lage sein, unterwegs zu schauen und zu arbeiten?

Keine Sorge – wirst du nicht … Zumindest nicht bequem. Textarbeit ist schlicht ausgeschlossen. Es gibt ein weiteres großes Problem, das Verkäufer selten erwähnen und Käufer meist erst entdecken, wenn sie schon unterwegs sind. Und dieses Problem zerstört einen der Hauptträume, aus denen die Leute diese Brille überhaupt kaufen: Filme im Zug, Bus, Auto oder Flugzeug zu schauen.

Das Hauptproblem ist mechanisch, nicht elektronisch
Erinnere dich an die kleine Eyebox, die wir oben besprochen haben. Die Schärfezone um deine Pupille ist nur wenige Millimeter breit. Doch die Brille ruht auf Nase und Ohren, auf weichem Gewebe, und wiegt 100 Gramm, während ein Kabel sie nach unten und zur Seite zieht. Jede Erschütterung, jede Schienenfuge, jedes Schlagloch lässt die gesamte Konstruktion sich relativ zu deinem Schädel bewegen. Deine Pupille verlässt die Schärfezone.

Das Bild wackelt nicht nur. Es verliert Schärfe und Helligkeit: Es wird unscharf, dunkelt zu den Rändern hin ab und entwickelt farbige Säume und geometrische Verzerrungen. Eine Sekunde ist die Brille wieder in Position; zwei Sekunden später hat sie sich erneut verschoben. Deine Augen versuchen ständig, einen Fokus zu finden, der einfach nicht da ist.

Das unterscheidet sich grundlegend von der Nutzung eines Handys. Wenn du ein Handy in der Hand hältst, während du dich bewegst, wackelt es mit dir, bleibt aber im Fokus, und deine Augen können ihm leicht folgen, weil der Bildschirm relativ weit entfernt ist. Bei einer Brille kann selbst eine winzige Bewegung von nur wenigen Millimetern das Display aus dem Fokus bringen. Das sind völlig unterschiedliche Situationen.

Letztlich kann das Schauen durch eine solche Brille unterwegs sich anfühlen wie das Betrachten eines Bildschirms auf einem Vibrationstisch: Selbst kleine äußere Vibrationen können Geisterbilder, Doppelbilder und ständiges Nachfokussieren verursachen.

Die einzige echte Lösung besteht darin, das Gerät starr an deinem Kopf zu befestigen – im Grunde mit einem Kopfband statt mit Bügeln. Aber dann ist es keine Brille mehr, sondern ein Headset. Und der ganze Sinn eines leichten Rahmens geht verloren. Es gibt keine Softwarelösung für dieses Problem. Die Optik hat keine Möglichkeit, genau zu wissen, wo deine Pupille ist, und das Bild dynamisch entsprechend anzupassen. An diesem Punkt würde wirklich nur noch ein Leder-Maulkorb helfen, wie man ihn einem Hund anlegt.

Das zweite Problem ist die Drift des virtuellen Bildschirms
Das Gyroskop und der Beschleunigungssensor in der Brille messen Bewegungen relativ zum Erdboden, nicht relativ zu Ihrem Sitz in einem Flugzeug. Sie können physisch einfach nicht unterscheiden, ob Sie Ihren Kopf drehen oder ob sich das Fahrzeug selbst dreht. Positionsverfolgungskameras lösen das Problem auch nicht. Sie verfolgen die Kabine um Sie herum, aber die Kabine selbst bewegt sich. Der virtuelle Bildschirm, der eigentlich im Raum fixiert bleiben soll, beginnt seitlich zu driften, jedes Mal wenn das Fahrzeug abbiegt, beschleunigt oder bremst. Das wird Sie innerhalb von etwa 15 Minuten in den Wahnsinn treiben.

Die Schwere des Problems hängt vom Betriebsmodus ab. Wenn das Bild starr an Ihrem Kopf befestigt ist, gibt es keine Drift, aber dann gibt es auch keinen virtuellen Monitor. Das Problem tritt in den Modi Anchor, 3DoF und 6DoF auf, genau den Modi, für die Leute diese Geräte überhaupt erst kaufen.

Die Hersteller selbst räumen das Problem ein. Apple hat einen speziellen Travel Mode für Vision Pro eingeführt. Ohne ihn wird das Display bei Tracking-Verlust einfach schwarz mit einer Warnung „Tracking Failed".

Apples offizielle Empfehlungen decken ausdrücklich Flugzeuge und Züge ab. Autofahrten gelten als zu unvorhersehbar, während U-Bahnen und Vorortzüge unter demselben Problem leiden wegen ihrer häufigen Stopps und Anfahrten.

VITURE bewirbt seinen Car Mode mit der Behauptung, dass der „Bildschirm unabhängig von der Fahrzeugbewegung stationär bleibt, was Bewegungskrankheit verhindert." Das ist im Wesentlichen ein direktes Eingeständnis, dass ohne einen solchen Modus der Bildschirm nicht stationär bleibt.

Ihnen wird schlecht werden
Selbst wenn Sie es schaffen, das Bild zu stabilisieren, gibt es immer noch einen Konflikt mit Ihrem Vestibularsystem. Ihre Augen sehen einen stationären Bildschirm, während Ihr Innenohr Beschleunigung, Bremsen, Kurven und Vibration spürt. Das ist der klassische Mechanismus hinter Reisekrankheit, und mit einer Brille kann es deutlich schlimmer sein als beim bloßen Lesen eines Buches.

Bei einem Buch können Sie immer noch die reale Welt um sich herum sehen. Bei einer Brille können Sie das nicht. Die virtuelle Welt vor Ihren Augen bewegt sich möglicherweise auf völlig andere Weise als das, was Ihr Körper tatsächlich erlebt. Nach einer Weile wird Ihnen schlecht werden.

Belastung der Augen: Was als gesichert gilt

Was bewiesen und allgemein anerkannt ist

Vergenz-Akkommodations-Konflikt, VAC.
Dies ist das zentrale physiologische Problem all dieser Geräte. In der Natur drehen sich die Augäpfel nach innen, wenn man ein nahes Objekt betrachtet – das ist die Vergenz – und gleichzeitig spannt sich die Linse des Auges an, um zu fokussieren – das ist die Akkommodation. Die beiden Prozesse sind seit der Kindheit fest gekoppelt. Bei Datenbrillen fixiert die Optik die Brennweite auf eine einzige Ebene, meist 2 bis 6 Meter, während die Konvergenz der Augen vom scheinbaren Abstand des virtuellen Objekts abhängt. Das Gehirn erhält widersprüchliche Signale. Dies ist eine anerkannte Ursache für visuelle Ermüdung, Kopfschmerzen und Übelkeit bei längerem Gebrauch.

Reduzierte Blinzelfrequenz und trockene Augen.
Wenn man angestrengt auf eine helle Quelle starrt, sinkt die Blinzelfrequenz und der Tränenfilm wird nicht erneuert. Ein sandiges Gefühl und Rötungen sind häufig. Es ist derselbe Mechanismus wie bei der Arbeit an einem Monitor, aber ausgeprägter.

Messbare kurzfristige Effekte.
Studien an Kindern und Jugendlichen verzeichnen Ermüdung nach VR-Sitzungen, erhöhte Esophorie, reduzierte Nahsehschärfe und eine vorübergehende myopische Verschiebung. Diese Effekte klingen kurz nach dem Abnehmen des Geräts ab.

Das Fazit zur Gesundheit
Solche Brillen werden Ihr Sehvermögen mit ziemlicher Sicherheit nicht schnell ruinieren, aber sie werden sehr wahrscheinlich Ermüdung, Schmerzen und Kopfschmerzen nach 30 bis 60 Minuten Nutzung verursachen. Genau deshalb verwenden die meisten Käufer sie ein paar Mal und lassen sie dann endgültig im Regal liegen.

Ein direkter Vergleich mit einem gewöhnlichen Monitor

Das Einzige, was ein Monitor nicht kann: in die Tasche passen, im Flugzeug funktionieren und den Bildschirm privat halten. Das sind die ehrlichen Vorteile von Datenbrillen. Alles andere in ihrer Werbung dreht sich um die kleine Größe, nicht um die Qualität.

Der wahre Preis: Was das Preisschild verschweigt

Das geringe Gewicht solcher Brillen wird nicht durch geniale Technik erreicht, sondern durch einen einfachen Trick: Prozessor und Akku wurden aus dem Gehäuse entfernt. Ein Gewicht von 90 bis 100 Gramm bedeutet ein Gestell ohne jegliche Signalverarbeitung. Das Gerät braucht trotzdem einen leistungsstarken Prozessor, um das Video anzusteuern, und den müssen Sie weiterhin mit sich herumtragen.

DisplayPort Alt Mode
Die Brille setzt DP Alt Mode zwingend voraus. XREAL zum Beispiel hat mit NRSDK 2.3.0 die Liste der unterstützten Smartphones auf Samsung-Flaggschiffe zusammengestrichen. Die Verbindung läuft über USB-C in genau diesem Modus. Die Unterstützung dafür ist bei Smartphones und Laptops alles andere als universell. Prüfen Sie Ihr konkretes Gerät anhand der Modellnummer, nicht anhand des Vorhandenseins eines USB-C-Anschlusses. WLAN gibt es hier nicht: Die Brille enthält weder einen Prozessor noch einen Akku, und eine drahtlose Übertragung würde beides erfordern, zudem Kompression und Latenz mit sich bringen. Sie werden einen erheblichen Aufpreis für ein Gerät mit DP Alt Mode zahlen müssen.

Schlechter Klang
Es wird als „All-in-One“ verkauft, aber in der Praxis brauchen Sie trotzdem Kopfhörer: an lauten Orten, in jeder Art von Fahrzeug. Wegen der geringen Größe, der fehlenden Abschirmung und der niedrigen Lautsprecherleistung ist einfach nicht genug davon vorhanden. Für ordentlichen Klang müssen Sie separate Kopfhörer verwenden. Mit anderen Worten: Die Funktion ist praktisch nutzlos.

Kein Fokus
Ein Fokus lässt sich prinzipiell nicht finden, und nicht nur an den Rändern. Die One Pro hat drei diskrete IPD-Positionen, und der Rezensent von PhoneArena sagt es unverblümt: Keine der Einstellungen funktionierte. Unschärfe ist immer vorhanden, und in den Momenten, in denen der Fokus zufällig passte, war die Schärfe nur in der Mitte gut. Viture-Besitzer sagen dasselbe: Sie wünschten, die Linsen hätten einen größeren Sweet Spot. Es ist jedes Mal ein Lotteriespiel, wenn Sie sie aufsetzen, in der Hoffnung, dass die Pupille im scharfen Bereich landet.

Roh-Firmware und gebrickte Geräte
Ein Besitzer beschreibt das Problem. Beim allerersten Start, direkt nach dem Kauf, verlangte die App ein Firmware-Update, die Verbindung zum Smartphone brach mitten im Vorgang ab, wahrscheinlich wegen eines schlechten Kontakts im Stecker. Die Brille reagierte nicht mehr, keine Tastenkombination half, das Gerät war tot. Bei der XREAL One Pro in ihrem Test: Der Wechsel zu Ultra-Wide stürzte zuverlässig ab und startete das Gerät neu, und das Bild blieb weiterhin nach links verzerrt.

Wenn Sie ein frisches Gerät von einem Startup kaufen, werden Sie zwangsläufig mehrmals die Firmware aktualisieren müssen. Jedes Mal besteht ein enormes Risiko, dass sich das Gerät in einen Kürbis verwandelt. Und wohin schicken Sie es dann? Richtig, in den Müll...

Externer Akku
Smartphones können die Leistung nicht liefern, die helle Displays und diese Art von Last verlangen. Bei einem Samsung S21 Ultra beträgt der Verbrauch grob 5 % des Akkus pro zehn Minuten, das sind etwa zwei Stunden bei voller Ladung. Sie können auch nicht gleichzeitig schauen und laden, dafür braucht man einen speziellen Hub oder eine Dockingstation. Die Hersteller verkaufen das Akkupack als separates kostenpflichtiges Zubehör, typischerweise für rund 70 $, und das bedeutet weitere 300 Gramm in Ihrer Tasche und ein zweites Gerät, das ebenfalls geladen werden muss.

Kabel
Ohne Kabel funktioniert nichts, was jedem klar sein sollte. Sie werden ständig mit dem Kabel an Dingen in Ihrer Umgebung hängen bleiben, und die Brille wird Ihnen vom Kopf gezogen und beschädigt. Sie werden auch nicht liegend schauen können, weil der Stecker gegen das Kissen drückt und die Brille von Ihrer Nase schiebt. Es bleibt nur eine Option: still sitzen wie eine Statue.

Die Hersteller-App
Der volle Funktionsumfang funktioniert oft nur über sie, und nur auf manchen Plattformen. iOS- und Android-Versionen werden gewöhnlich für später versprochen. Sobald das Geld eingenommen ist, werden diese Versprechen jedoch häufig vergessen, und Sie werden vergeblich warten.

Die Kleinigkeiten
Rezept-Einsätze, ein Kopfband, ein Etui, Adapter – all das summiert sich auf der Rechnung. Zähle den Endbetrag, nicht die Zahl auf dem Banner.

Fragen, die man vor dem Kauf stellen sollte

Stellen Sie dem Verkäufer diese Fragen. Wenn es keine vernünftige Antwort gibt, ist das auch eine Antwort.

Wie hoch ist die Auflösung und das horizontale Sichtfeld?
Teilen Sie das eine durch das andere und Sie erhalten den PPD. Unter 45 und Text wird schwer zu lesen sein. Akzeptieren Sie nicht das Wort „4K“, fragen Sie nach der physischen Pixelanzahl pro Auge.

Ist die Durchsicht optisch oder über Kameras?
Eine einzige Frage, die AR-Brillen von einem VR-Headset in einem Satz trennt.

Wie hoch ist die Helligkeit am Auge, nicht die Helligkeit des Panels?
Drinnen brauchen Sie etwa 300 Nits, draußen etwa 1200.

Gibt es eine IPD-Anpassung?
Und welcher Bereich des Pupillenabstands unterstützt wird. Sie müssen die optischen Zentren der Linsen präzise mit dem Abstand zwischen Ihren Pupillen ausrichten.

Was ist mit Korrekturgläsern?
Sind Einsätze enthalten, separat erhältlich oder gar nicht verfügbar.

Wird mein spezieller Laptop oder mein Telefon unterstützt?
Und ist dafür das zusätzliche Batteriepack erforderlich.

Gibt es echte Fotos, die durch die Linse aufgenommen wurden?
Keine Renderings, kein Screenshot dessen, was Sie sehen sollen, sondern ein tatsächliches Foto, das von einer Kamera aufgenommen wurde, die dort platziert ist, wo das Auge wäre. Wenn weder der Hersteller noch die Tester solche Bilder haben, ist das ein klares Warnsignal. Nicht kaufen.

Wie sind die Rückgabebedingungen und die Rückgabefrist?
Der Komfort bei diesen Geräten ist sehr individuell, und es gibt bereits zahlreiche Beschwerden. Das Recht, das Produkt nach einer Stunde Nutzung zurückzugeben, ist mehr wert als jeder Rabatt.

Ein separates Wort zum Crowdfunding
Kickstarter ist kein Shop. Niemand garantiert Ihnen ein Ergebnis. In vielen Fällen erhalten Sie ein minderwertiges, halbfertiges Gerät, ohne Ihr Geld zurückzubekommen.

Fazit

Datenbrillen sind Technik voller Kompromisse, und sie werden mit unerwähnten Nachteilen verkauft, ohne jegliche Garantien. Sie setzen weitgehend auf die technische Unwissenheit der Käufer. Diese sehen, dass die Bildqualität schlecht ist, können aber nicht erklären, was genau daran falsch ist.

Das Gesetz der Optik, aus dem alles Weitere folgt, lautet: Die Vergrößerung eines Bildes mit einer Linse erzeugt keine Informationen, die nicht im Panel vorhanden sind. Ein riesiger virtueller Bildschirm ist kein großer hochwertiger Bildschirm wie im Kino, und nicht einmal das Äquivalent eines gewöhnlichen Displays.

Kaufen Sie sie nicht, wenn Sie möchten:
Bildqualität auf TV-Niveau erhalten – Sie werden sie nicht bekommen
Ihren Monitor für die Arbeit mit Text und Code ersetzen – das wird nicht funktionieren
Die Brille mehrere Stunden am Stück bequem tragen – werden Sie nicht
Medien unterwegs oder in einem fahrenden Fahrzeug ansehen – werden Sie nicht können
Ein scharfes Bild über den gesamten Rahmen erhalten – das bekommen Sie auch nicht

Sie können sie kaufen, wenn Sie Folgendes benötigen
Filme ansehen, während Sie in einem Sessel sitzen, einen privaten Bildschirm in einem geteilten Raum haben, oder mit dieser Technologie experimentieren, während Sie ihre Grenzen verstehen. Sie können auch sinnvoll sein, wenn Sie die Möglichkeit haben, das Produkt schnell zurückzugeben.

Wenn Ihr Ziel ein hochwertiges Bild ist, einschließlich 3D
Ein gewöhnliches Display schlägt jede Datenbrille bei jedem messbaren Parameter, außer der Tragbarkeit. Dies ist nicht die persönliche Meinung des Autors. Es wird von den Gesetzen der Optik und der Mathematik der PPD diktiert. Möchten Sie mit der Mathematik streiten? Viel Glück...

Quellen
KGOnTech, Birdbath-Optik-Teardown und Lichtverlustmessungen
Information Display SID, optische Effizienz von AR- und MR-Architekturen
Systematische Übersicht, virtuelle Realität und Myopie
Road to VR, Spezifikationen aktueller Pancake-Optik-Brillen
XREAL, Dokumentation für den 3D-Modus
Unseen Reality, URXR One FAQ: Stromversorgung, Kühlung
MRTV, URXR One Testbericht: FOV, Lüftergeräusch