瞄准心灵之窗：关于眼睛的黑科技有多少?

　眼睛被称为心灵之窗，从古到今，关于眼睛的形容词很多，诸如“明眸善睐”等词汇总让人想到美好的事情。其实科技行业也一直在眼睛上做文章，今天我们就来盘点一下那些关于眼睛的黑科技。

瞄准心灵之窗 关于眼睛的黑科技有多少?

Retina 视网膜屏幕概念

　　Retina这个词汇已经很久没人提了，这是个苹果包装出来的词汇。虽然Retina并非独创技术，但是曾经的苹果iphone将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。也就是说，该屏幕的像素密度达到326像素/英寸(ppi)。当时苹果认为这样的屏幕就是视网膜屏幕。

苹果提出Retina display的概念

　　很多人说在一定尺寸内，像素的数量超过一定数值之后，人眼就难以察觉细微变化了。这是视网膜屏幕的概念基础。但是326像素/英寸(ppi)还不够。现在很多手机的ppi数值都超过了400。并且iPhone的尺寸早已经不是3.5英寸了，但是ppi的数量级却早就超过了326像素/英寸。

Retina display的实质是像素密度

　　当然Retina的概念还是有意义的。比如在5.0英寸左右的屏幕尺寸实现1080P的分辨率和2K的分辨率，很多消费者就无法察觉到变化，这一点是很多人实际测试过的。回头看，苹果这个概念提的太早了。

　　现在很多旗舰手机并不一味的升级屏幕的分辨率，因为这样去做显然除了给处理器带大更大的压力以外，并不会有太多的好处给到消费者。Retina视网膜屏幕的概念现在很少人提，这是因为现在手机业界基本都做到了这个标准，因此也就没有什么可以炫耀的了。但是Retina还是一个关于眼睛的技术名称，是很有标志性的显示概念。

眼球追踪 速度和渲染是关键

　　现在VR技术比较火爆，如何才能更好的实现画面的控制，现在总是使用重力感应技术，依靠头部的摆动来实现画面的控制，但是这样的效率比较低，必须要配合更多的技术对VR的画面进行控制和计算，这就涉及到了眼球追踪技术。

眼球的速度变化很快 及时追踪眼球轨迹是很难的事情

目前的眼睛追踪技术的基本脉络有以下三点：

　　1、根据眼球和眼球周边的特征变化进行跟踪

　　2、根据虹膜角度变化进行跟踪

　　3、主动投射红外线等光束到虹膜来提取特征

　　追踪眼球的轨迹，可以寻找到人眼的关注焦点，同时也可以感觉到人的情绪，这些反馈对于VR设备来说非常的重要。但是目前需要解决的两大问题是如何跟得上眼球的速度，二是跟上眼球的变化之后，画面随之改变的速度如何提升的问题。

追踪眼球轨迹 同时还要渲染人眼看到的不同画面

　　眼球的变化速度很快，如何才能捕捉到准确的轨迹？主流的技术是利用红外线来进行捕捉，但是捕捉之后还要进行计算，这背后的软件系统很重要。世界上很多企业在研究眼球追踪技术，诸如索尼、三星都有在这个领域进行探索。目前虽然可以跟得上眼球的速度，但是画面的渲染确实更突出的问题。

　　画面渲染如果紧跟眼球的速度，现在的技术储备还无法达到这样的水平。因此需要首先优化人眼聚焦的部位，然后在次要部位使用诸如降低分辨率，增加对比度的方法来“骗过”人眼。

　　综合来看，研究追踪技术还不是非常的成熟，无论是追踪速度还是及时渲染速度都有短板，希望在未来的发展中，VR眼球追踪发展可以更加快速。

虹膜识别 算法才是真的核心

　　虹膜识别在很多电影中我们都可以看到，和人的指纹一样，虹膜识别也可以用来做身份ID，相比指纹显然虹膜识别更加安全，因为指纹的复制相对简单的多。如果才能做到指纹识别，其实核心的技术是算法。

虹膜识别的关键是算法

虹膜主要应用在工业领域，类似电影那样的个人普及化应用，目前还无法实现。这主要是因为虹膜识别设备还是太贵，并且也无法像指纹识别那样体积小巧，随处可用。

　　国内的虹膜识别技术研究机构主要有两所，一所为上海交通大学图像所，一所为中国科学院自动化所。前者依托大学，有很较为充裕的人才，后者也是国家机构，人才济济。可以说这两大机构在中国是虹膜识别技术领域的权威。

目前在手机上大规模应用虹膜识别还不现实

　　就虹膜识别来看，国外的技术不可照搬，因为东亚的人虹膜识别和西方人还有差距，算法也不一样。上述两家机构的主要优势就是针对东亚人还有特别优化的算法，因此处于国际先进的水平。希望以后虹膜识别技术可以发展更快，成本降的更低，让普通人可以享受到这种眼睛“黑科技”。

AR眼镜 微缩版投影系统

　　说起DLP技术，很多人都会想起投影机，认为这是投影技术的一种。的确，目前投影机的主要分为LCD和DLP投影技术两种，但是小型化的DLP技术，其实也应用在AR领域，也是针对人眼的黑科技。

DLP投影技术应用在AR眼镜上的原理图

　　DLP技术通过一个微型投影仪加上棱镜来实现，棱镜一方面将微投发出的图像投射到视网膜上，另一方面又将图像叠加到现实场景，展现在用户面前的是一个叠加图案。这也是AR眼镜的技术原理。

Microsoft HoloLens采用DLP投影技术

　　而今被寄予厚望的Microsoft HoloLens采用DLP投影技术，采用一个半透玻璃，从侧面DLP投影显示，与Espon的眼镜显示器或Google Glass方案类似。这些AR眼镜其实使用的都DLP投影技术，只不过其图像是投射在小面积的镜片之上。

　　人们总是说眼见为实，但是科技发展到了今天，人看可以看到的东西并不一定是真实的，AR/VR所虚构的画面和世界未来可能会改变人们的认知。而利用人眼虹膜和视网膜的技术也在逐渐发展起来，相信眼睛以后不仅仅可以用来观看世界，更可能用来管理世界，笔者也非常期待这样的一天。