Messen, was das Auge sieht: Optische Tests für AR/VR-Headsets

AR/VR-Geräte erlauben, auf eine beeindruckende Weise visuell und in Echtzeit mit der Umgebung zu interagieren. Neben dem virtuellen Display enthalten AR/VR-Headsets verschiedene Typen von Lichtquellen und Sensoren, die das Eintauchen in eine virtuelle Welt möglich machen. Um ein perfektes Erlebnis für den Anwender sicher zu stellen, bedarf es umfangreicher und hochgenauer optischer Tests. Neben den optischen Standardparametern sind im AR/VR-Bereich auch neue Parameter zu berücksichtigen, wie z.B. die Eye-Box-Abmessungen. Eine gleichmäßige Darstellung ist fundamental für ein ungetrübtes Seh-Erlebnis. Genaue Leuchtdichte und Farben sind für eine natürliche Wahrnehmung erforderlich. Kontrast ist wichtig für eine gute Lesbarkeit von virtuellem Text. Verzerrungen des Bildes durch Toleranzen im mechanischen und optischen Aufbau wirken sich negativ auf die Qualität der Darstellung aus und müssen unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsschwelle gehalten werden.

Für diese hochkomplexen Testanforderungen in AR/VR-Headsets hat Instrument Systems die spektral korrigierte 2D-Farbmesskamera LumiTop AR/VR entwickelt, die optimal auf Near-Eye-Display-Testing eingestellt ist. Das AR/VR-Objektiv in der LumiTop empfindet das menschliche Auge möglichst naturgetreu nach und misst Farbe und Leuchtdichte so, wie sie der Nutzer sieht. Ein sehr großes Kamerasichtfeld von 120°, verschiedene Pupillengrößen sowie ein justierbarer Fokussierungsabstand ermöglichen die Umsetzung dieser Testanwendungen.

Das einzigartige Periskop-Design des AR/VR-Objektivs garantiert einen leichten Zugang zum Near-Eye-Display und ermöglicht eine optimale Messposition auch unter beengten Bedingungen innerhalb eines bereits montierten Headsets. Ein Hardware-Trigger kann die Messung mit zwei LumiTops synchronisieren, so dass parallele 2-Augenmessungen möglich sind.

Auch die LumiTop AR/VR basiert auf dem bewährten LumiTop-Prinzip: Während eine RGB-Kamera das Image des Headsets in einer Aufnahme erfasst, korrigiert ein Referenz-Spektralradiometer die Ergebnisse. So können hochgenaue Messwerte für die absolute Leuchtdichte und Farbe erzielt werden. Die Messungen sind vollständig rückführbar auf nationale Standards und erlauben daher niedrige Fertigungstoleranzen, was besonders wichtig bei dezentraler Fertigung ist. Die simultane Messung von 2D-Bildern, dem Spektrum und auch von Flickerwerten macht die LumiTop zu einer sehr schnellen, umfassenden und hochgenauen Systemlösung für AR/VR-Anwendungen in der Produktion.

Instrument Systems bietet darüber hinaus auch Testsysteme für die IR-Lichtquellen (NIR LEDs / VCSEL) eines Headsets an, welche häufig für Gestik- und Objekterkennung verwendet werden.