最近由Meta Reality Labs、普林斯顿大学等机构的研究人员发表了一篇新论文，详细介绍了一种实现具有视网膜分辨率的超宽视场全息显示的方法。该方法大幅降低了实现这些参数所需的显示分辨率，为将全息显示带入XR头显提供了一条潜在捷径。全息显示在XR中特别受欢迎，因为它们可以显示光场，这是对我们在现实世界中看到的光更准确的表现。

Reality Labs Research是Meta的XR和人工智能研发团队，他们花费了大量时间和精力探索全息技术在XR头显中的应用。

使全息显示在XR头显中变得可行的众多障碍之一是光学展量问题：这是全息系统中光线能够扩散的广度的度量。低光学展量意味着低视场，而在这种系统中增加光学展量的唯一方法是增加显示器的大小或降低图像的质量——这两种方法都不适合在XR头显中使用。

来自Reality Labs Research、普林斯顿大学和阿卜杜拉国王科技大学的研究人员在同行评审的研究期刊《自然通讯》上发表了一篇题为《用于超宽角高保真度全息显示的神经光学展量扩展器》的新论文。

该论文介绍了一种将全息显示的光学展量扩展多达64倍的方法。研究人员称，这样做可以为超宽视场全息显示创造一条捷径，并且在理想条件下实现60像素/度（真正的“视网膜分辨率”）的分辨率。

虽然现在没有这样的SLM，但研究人员表示，对光学展量扩展方法的模拟显示，理论上可以实现一个拥有126°水平视场和60像素/度分辨率的显示，前提是使用一个分辨率为7,680×4,320的SLM。而如果要在没有光学展量扩展的情况下创建类似的显示，就需要一个分辨率为61,440×34,560的SLM，这远远超出了任何当前或即将到来的制造能力。

光学展量扩展本身并不罕见，但研究人员表示，现有的方法会以牺牲图像质量为代价来扩展光学展量，导致视场和图像质量之间存在反比关系。

该论文声称，“用[我们的方法]产生的光学展量扩展全息图是唯一展示了超宽视场和高保真度的全息图。”

研究人员将这种方法称为“神经光学展量扩展”，这是一种“智能”的光学展量扩展方法，与现有的天真方法相比，后者不考虑显示内容。

“神经光学展量扩展器是从自然图像数据集中学习的，并且与SLM的波前调制一起进行优化。类似于浅层神经网络，这种新型光学元件使我们能够将波前调制元件定制为显示自然图像并最大程度地提高人眼可感知的显示质量，”论文解释道。

论文的作者—Ethan Tseng、Grace Kuo、Seung-Hwan Baek、Nathan Matsuda、Andrew Maimone、Florian Schiffers、Praneeth Chakravarthula、Qiang Fu、Wolfgang Heidrich、Douglas Lanman和Felix Heide—总结了他们的论文，称他们认为该方法不仅仅是一项研究步骤，将来可能本身就会成为一项实际应用。

此外，虽然这项工作令人兴奋，但研究人员表示他们还有很多工作要做。

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