Lunettes à écran : ce que vous obtenez réellement

Nous travaillons avec la 3D stéréoscopique depuis de nombreuses années, et on nous pose la même question encore et encore : Ces lunettes compactes avec un immense écran virtuel valent-elles la peine d'être achetées, et quel modèle choisir ? Plutôt que d'y répondre à chaque fois, nous avons décidé d'écrire cet avis.

Une personne ordinaire ne comprend pas les principes sous-jacents de l'optique et ne peut pas évaluer correctement la qualité d'image de tels appareils. C'est ce qu'exploitent toutes sortes d'escrocs pour vendre des produits de mauvaise qualité. Nous allons expliquer comment n'importe qui peut facilement évaluer la qualité d'image de ces lunettes.

Ci-dessous, nous allons examiner cette technologie de manière calme et objective, sans battage médiatique ni émotions. Uniquement de l'optique, de la physique, de la biologie et des mathématiques, fondées sur ce que la science sait réellement. Vous pouvez vérifier vous-même toutes les conclusions à l'aide d'une calculatrice. Les personnes qui ont déjà acheté de tels appareils disent qu'elles se sentent trompées. Renseignez-vous sur ce que vous obtenez réellement avant d'acheter, pas après, quand votre argent a déjà disparu.

Les fabricants et les blogueurs avides de profit vous chanteront de belles histoires fantastiques. Leur objectif est de vous vendre l'appareil au prix le plus élevé possible, ou d'être payés pour un avis ou une vidéo. Ce qui se passe ensuite ne les concerne pas, à partir de ce moment-là, c'est vous qui devez vivre avec.

Formellement, tous les chiffres de leur publicité sont vrais. Mais ce qu'ils vous vendent, ce sont juste des chiffres, pas ce que l'utilisateur verra réellement dans la vie réelle. Mais ce que vous voulez vraiment, c'est une image de haute qualité, pas une série de chiffres dans une publicité, n'est-ce pas ? L'écran peut sembler immense. Mais « grand » et « net » sont deux choses complètement différentes, et la seconde caractéristique est commodément omise de la publicité. Sinon, ils ne se vendraient probablement pas très bien...

Comment c'est construit

À l'intérieur de toute ce type de lunettes se trouve un minuscule panneau micro-OLED, généralement entre 0,5 et 1,0 pouce, et une lentille qui projette et agrandit une image virtuelle. Votre œil ne voit pas le panneau lui-même, il voit une projection optique agrandie de celui-ci.

Il existe deux catégories fondamentalement différentes de lunettes sur le marché, et elles sont constamment confondues.

Birdbath, lunettes AR optiques.
La configuration est une lentille, un séparateur de faisceau polarisant plat et un miroir semi-transparent courbé. Vous voyez le monde réel à travers du verre. C'est ainsi que sont construites les XREAL, VITURE, Rokid Max et leurs clones.

Pancake, essentiellement un casque VR dans une monture de lunettes.
Le trajet optique est replié par polarisation entre deux films. Un tel module ne peut pas être transparent, car un panneau opaque se trouve derrière l'optique. Vous voyez le monde réel à travers des caméras, sur un écran. C'est ainsi que fonctionne le Meta Quest en mode passthrough, et aussi le récent URXR One.

Cette distinction est importante. Si la description d'un produit utilise les mots « spatial », « AR » et « see-through », déterminez s'il s'agit de regarder à travers du verre ou de regarder un flux de caméra. Ce sont deux appareils complètement différents.

Le paramètre clé qu'ils ne vous montreront pas

Ce qu'est le PPD
Oubliez les pouces, oubliez la résolution de l'écran, oubliez le mot « 4K ». Les lunettes n'ont qu'une seule mesure de netteté, et elle s'appelle PPD, pixels par degré, le nombre de pixels qui tombent dans un degré de votre champ de vision.

Pourquoi celle-ci ? Parce que la netteté n'est déterminée ni par le nombre de pixels seul ni par la taille de l'image seule, mais par le rapport entre les deux. La même image 1920x1080 peut être affichée sur un écran de la taille de votre paume ou sur le mur d'une maison. La quantité de détails ne change pas, seule la taille de chaque pixel dans votre champ de vision change.

La formule est simple :
PPD = pixels horizontaux / champ de vision horizontal en degrés
Une personne ayant une vision normale distingue un détail d'environ une minute d'arc. Cela correspond à environ 60 PPD

Calculons maintenant des appareils réels.
Voilà tout le secret. Même les lunettes à écran les plus récentes et les plus chères offrent deux à trois fois moins de PPD qu'un moniteur 4K de 27". Chaque modèle de lunettes à mini-écran se situe 20 à 55 % en dessous du seuil auquel l'œil humain commence à percevoir la structure individuelle des pixels. Par conséquent, la qualité d'image que vous voyez à travers les lunettes peut être plusieurs fois pire que ce que vous obtiendriez avec un smartphone ordinaire à 50 $.

Jouer avec les chiffres.
Le fabricant des lunettes de la dernière ligne du tableau annonce environ 36 PPD et donne même la formule : 2448 pixels divisés par ~70 degrés horizontalement. Faites le calcul vous-même : cela donne 35,0, pas 36. Le chiffre 36 n'apparaît que si vous divisez la diagonale du panneau par le champ de vision diagonal (3202 / 90 = 35,6). Ainsi, le nombre paraît plus beau.

Vérifiez toujours à quel axe se réfère un chiffre annoncé, et faites le calcul vous-même. Les deux nombres, la résolution et le champ de vision, doivent figurer dans la fiche technique. S'ils manquent, quelqu'un essaie de vous induire en erreur.

Par exemple, l'URXR One trompe clairement les acheteurs. La désignation « 5K » fait référence au nombre total de pixels pour les deux écrans ! Mais chaque œil ne voit toujours que 2448 pixels. Horizontalement, le champ de vision d'un œil est d'environ 70 degrés : 2448 / 70 ≈ 35 PPD. Et c'est un très mauvais résultat. Cela ne sert à rien de payer 800 $ pour ça.

Comparons la qualité d'image des principaux modèles
Le tableau est trié par PPD, du meilleur au pire. L'essentiel à retenir : plus le champ de vision est large, plus l'image est mauvaise. Les XREAL One Pro et les URXR One sont les modèles les plus chers, présentés comme les plus « avancés » de leur gamme. Ils ont le champ de vision le plus large, et ce sont exactement ceux qui se trouvent en bas du classement de qualité. Tous les modèles chers sont mauvais.

Même dalle, angle plus large, pixels plus gros. La publicité vend un large champ de vision comme un avantage, mais en termes de qualité c'est un pur inconvénient ! Presque tous les modèles utilisent exactement la même dalle avec 1920 pixels horizontalement. La différence entre les modèles à 400 $ et à 900 $ n'est que la taille du champ de vision, c'est-à-dire jusqu'où ces mêmes pixels sont étirés. Le XREAL 1S promet 500 pouces et offre 43 PPD, le XREAL One promet 70 pouces et offre les mêmes 43. Le chiffre de la publicité diffère d'un facteur sept, la qualité est tout aussi médiocre.

Pourquoi « un écran de 130, 200 ou 300... pouces et plus » est une tromperie

C'est la manipulation la plus courante du secteur, et elle fonctionne parce que les pouces semblent familiers alors que les degrés ne le sont pas.

Un écran virtuel n'a pas de taille en pouces.


Il n'a qu'une taille angulaire. L'expression « un écran de 200 pouces » n'a aucun sens sans la seconde moitié de la phrase, la distance de visionnage. 200 pouces à 10 mètres et 200 pouces à 3 mètres donnent des images complètement différentes en termes de qualité. Les fabricants choisissent généralement la distance qui rend le chiffre en pouces le plus impressionnant.

La règle qui gouverne tout : agrandir une image avec une lentille n'ajoute pas un seul bit d'information. L'optique peut étirer une image sur n'importe quel angle, mais si la dalle avait 2000 pixels sur une ligne, elle en a toujours 2000. Étirer l'écran de « 100 pouces » à « 200 pouces » ne vous donne pas plus de détail ni plus de netteté. Cela vous donne des pixels deux fois plus grands et un indice PPD deux fois moins bon.

Une analogie que tout le monde peut comprendre : prenez une photo de 2 mégapixels prise avec un vieux téléphone et étirez-la sur le mur d'une maison. Elle deviendra plus grande. Elle ne deviendra jamais plus nette ni meilleure.

C'est pourquoi le mode « agrandir l'écran » de ces lunettes ne fait que dégrader la qualité, jamais l'améliorer. Quiconque les a essayées sait que pour lire un texte confortablement, l'écran doit être réduit. Et alors vous plissez les yeux sur des lettres microscopiques, ce qui est exactement là où vos yeux lâchent le plus vite.

Où passent 85-90 % de la lumière

Aucun schéma optique proche de l'œil ne transmet la totalité de la lumière émise par la dalle jusqu'à votre œil. La lumière traverse un polariseur, ce qui coûte immédiatement 50 % de l'intensité, puis se réfléchit sur un séparateur de faisceau, puis sur un miroir semi-transparent. Chaque étape coûte de la puissance optique. Les mesures effectuées par des laboratoires d'optique donnent les chiffres suivants :
Cela a des conséquences pratiques qui n'apparaissent jamais dans la publicité.

Verres sombres
Pour rendre l'image visible, les lunettes birdbath bloquent environ 70-75 % de la lumière du monde réel. C'est le niveau de lunettes de soleil très foncées. Vous n'augmentez pas la réalité, vous regardez le monde à travers un filtre. En extérieur, à la lumière du jour, l'image devient translucide, délavée et sans vie.

Le noir n'est pas noir
Le micro-OLED en lui-même a un excellent contraste, mais dans une configuration birdbath la lumière de la pièce atteint votre œil directement à travers le miroir semi-transparent. Le noir d'un film devient gris. Et une fois de plus, vous êtes habilement induit en erreur. Le contraste de 100000:1 annoncé concerne la dalle, pas ce que vous verrez réellement. :)

Lunettes spatiales : vous voyez le monde à travers une caméra

La nouvelle vague d'appareils à optique pancake mérite une discussion à part. Ils sont vendus avec les mots informatique spatiale, 6DoF et vidéo transparente haute fidélité.

Techniquement, c'est honnête : le suivi 6DoF est bien là, et les fenêtres peuvent réellement être épinglées à un point de la pièce. Mais l'expression vidéo transparente signifie littéralement ceci : un panneau opaque se trouve devant vos yeux, et vous voyez le monde qui vous entoure comme un flux vidéo provenant de caméras sur le boîtier. Ce ne sont pas des lunettes AR. C'est un casque VR dans une monture de lunettes.

Ce que cela signifie en pratique.

Le monde en basse résolution
Vos mains, votre clavier, le visage de la personne à qui vous parlez, tout ce qui vous entoure arrive avec le même PPD médiocre que l'écran virtuel. Peu de gens apprécient cela.

La plage dynamique de la caméra est bien inférieure à celle de l'œil
Une fenêtre en plein jour se transforme en une tache blanche, et un coin sombre de la pièce devient un chaos bouillonnant de bruit.

Latence
Les fabricants annoncent 10 ms ou légèrement moins, ce qui est un bon chiffre, mais c'est loin d'être 1 ms. Quand vous tournez la tête, le monde est en retard et flotte. Cela ne s'alignera jamais parfaitement.

Géométrie
Les caméras ne sont pas situées là où se trouvent vos pupilles. À cause de cela, vous évaluerez mal les distances aux objets. Verser du thé, ramasser des outils ou descendre des escaliers en portant de telles lunettes n'est pas conseillé. Vous pouvez vous blesser.

Net uniquement au centre

Les lentilles parfaites n'existent pas. Les bonnes coûtent des centaines de dollars. Une lentille bon marché pesant quelques grammes, intégrée dans une monture de lunettes, est par définition un compromis sérieux. En conséquence, vous recevez l'ensemble complet des défauts optiques, dont aucun n'est jamais répertorié dans les spécifications.

Aberration chromatique
Autour des lignes et des lettres blanches près des bords, vous voyez de multiples faux contours colorés. La compensation logicielle de ce défaut est partielle et peu efficace. La lentille décompose la lumière en ses composantes spectrales et vous en voyez le résultat. Pensez à un prisme divisant la lumière en un arc-en-ciel. Le mécanisme ici est le même.

Distorsion et flottement pupillaire
Les lignes droites près des bords de l'image se courbent, et le caractère de cette courbure change lorsque votre œil bouge. Le cerveau perçoit cela comme un léger flottement du monde.

Une petite zone oculaire
La zone nette au niveau de la pupille ne mesure que quelques millimètres. Si les lunettes glissent d'un demi-centimètre sur votre nez, l'image devient immédiatement floue. C'est pourquoi les gens repoussent constamment ces lunettes en place. Vous devez rester immobile comme une statue, ce qui est très inconfortable.

Vous ne pouvez pas lire avec vos yeux, seulement avec votre tête
Sur un moniteur ordinaire, votre regard parcourt la ligne de texte. Ici, dès que l'œil tourne, la pupille quitte la zone nette, et vous êtes forcé de tourner la tête à la place. Une heure de lecture comme celle-ci fatigue votre cou plus qu'une séance à la salle de sport.

Distance interpupillaire
Les gens ont des tailles de tête différentes, et donc des distances interpupillaires (DIP) différentes. Si votre DIP ne correspond pas aux centres optiques des lentilles, vos yeux sont forcés de converger de manière contre-nature. La plupart des modèles bon marché de lunettes à écran n'ont aucun réglage de la DIP.

Vous devez simplement accepter l'écartement que le fabricant vous donne. Cela peut entraîner une perte de mise au point et une distorsion importante de l'image. Les centres optiques des lentilles doivent être précisément alignés avec vos pupilles.

Des lunettes par-dessus des lunettes
Si vous portez déjà des verres correcteurs, vous aurez besoin d'inserts optiques sur mesure, ce qui signifie de l'argent supplémentaire et des semaines d'attente, ou d'un réglage dioptrique intégré. L'astigmatisme, d'ailleurs, ne peut pas toujours être corrigé avec des inserts.

L'entrée limite la résolution
L'URXR One, par exemple, accepte un signal ne dépassant pas 2560x1440 depuis l'ordinateur, et les prototypes fonctionnaient en 1920x1080. Le fabricant a annoncé la prise en charge 1440p comme une « amélioration de lancement » seulement pendant la campagne. Étirez une image de 1920 pixels sur tout le champ de 70 degrés d'un œil : 1920 / 70 = seulement 27 PPD, peu importe la qualité du panneau. Et un écran de 2560 pixels ne s'adapte pas du tout au panneau un pour un : cela nécessiterait ~73 degrés, plus qu'un œil ne peut voir. Rendez l'écran large de 50 degrés et il n'obtient que ~1750 pixels du panneau, moins qu'un moniteur Full HD ordinaire. L'image est rééchantillonnée, et la netteté est perdue.

Tout s'apprend par comparaison

Les chiffres ci-dessus peuvent être vérifiés avec plus qu'une calculatrice. Ce simulateur calcule ce que les appareils font réellement. Il prend une image ordinaire et la fait passer par un modèle mathématique simplifié de l'appareil. Choisissez votre option et comparez-la avec le bouton Original, où il n'y a pas le moindre défaut.

Ce qui est modélisé. D'abord, la taille des pixels : l'image est rééchantillonnée au PPD de l'appareil sélectionné par rapport au seuil de 60 PPD de la vision humaine. Ensuite, l'optique des lunettes : un flou croissant du centre vers les bords, les franges colorées de l'aberration chromatique, une baisse de luminosité vers les bords et un noir relevé par la lumière parasite. La force de ces défauts est proportionnelle au champ de vision, car les aberrations augmentent avec l'angle de champ. Les moniteurs n'ont pas de lentilles du tout, seule la taille des pixels y compte.
Sur la mire de test, regardez les deux réseaux verticaux en haut de l'image. Le même réseau s'étend sur toute l'image, de sorte que vous voyez immédiatement où il est encore résolu et où il se fond dans un champ gris uniforme. Six carrés identiques avec des réseaux, un cercle et une ligne diagonale sont placés au centre et sur les bords, et leur source est absolument identique. Chaque différence entre le centre et le bord provient uniquement de l'optique.

La conclusion importante qui n'apparaît que dans une comparaison
Un moniteur 24" FHD bon marché à 60 cm offre 40 PPD, formellement même pire que le XREAL One avec ses 43. Alternez entre les deux. Le moniteur a un grand pixel et pas d'optique. Ainsi les coins sont aussi nets que le centre, il n'y a pas de franges colorées, le noir est toujours noir et la luminosité est uniforme. Les lunettes ont exactement la même taille de pixel plus tout le reste du bouquet de défauts. En d'autres termes, le PPD ne couvre qu'une partie du problème, pas l'ensemble du tableau.

Stéréo : deux écrans ne font pas encore de la 3D

C'est ici que l'acheteur tire la conclusion la plus logique de toutes, et se trompe. Les lunettes contiennent deux écrans séparés, un par œil. Pas d'obturateur, pas de polarisation, aucune perte à séparer les vues. La disposition parfaite pour la stéréo, meilleure qu'un téléviseur et meilleure qu'un projecteur. Les films 3D devraient donc y tourner nativement, non ?

Ce n'est pas le cas. Les lunettes ne peuvent pas du tout fonctionner avec la stéréo. Elles savent faire exactement une chose : couper en deux quelle que soit l'image qu'on leur envoie. Tout le travail de création de la 3D doit être fait par quelqu'un d'autre, avant les lunettes.

Ce que l'entrée accepte
Les XREAL One en mode 3D n'ont que deux options. Full SBS, une image 3840x1080 où les deux moitiés sont côte à côte sans compression. Et Half SBS, une image ordinaire 1920x1080 où chaque vue est comprimée horizontalement par deux et que les lunettes étirent à nouveau. Le mode se change à la main dans le menu à l'écran et doit correspondre à ce qui se trouve réellement dans le fichier. Il n'y a pas de détection automatique. Si vous vous trompez, vous obtenez soit un dédoublement, soit un fouillis étiré verticalement. Les modèles de génération précédente étaient encore plus simples : activer la 3D transformait les lunettes en un seul moniteur 2x1920x1080, elles ne comprenaient donc que le Full SBS.

Ce que les lunettes ne comprennent pas du tout
Cela signifie qu'un lecteur Blu-ray 3D, une PlayStation et n'importe quel décodeur sont d'emblée exclus. Le Top-and-Bottom existe formellement, mais il ne fonctionne qu'à l'intérieur du lecteur intégré du boîtier du fabricant, qui convertit l'image en SBS avant qu'elle n'atteigne les lunettes. Un fichier dans ce format depuis votre ordinateur portable ne sera tout simplement pas affiché.

Le Half SBS divise la netteté exactement par deux
Il ne reste donc que le Half SBS, le seul format assez répandu pour compter. Et il coûte plus qu'il n'y paraît. Chaque œil y reçoit 960 pixels réels horizontalement, étirés à 1920. Prenez le chiffre du tableau PPD ci-dessus et divisez par deux la composante horizontale. Au lieu de 43 PPD, il vous reste environ 21, contre un seuil de reconnaissance de 60. Ce même « écran géant » en stéréo devient deux fois plus flou qu'une image que nous avons déjà qualifiée de médiocre.

Le Full SBS préserve la netteté, mais il exige que la source produise du 3840x1080. Depuis un téléphone, c'est totalement impossible. Sur un ordinateur, vous devez créer une résolution non standard à la main, et tant que le mode 3D est activé, votre bureau se divise en deux moitiés et vous naviguez dans l'interface avec un œil fermé. Pour les jeux, vous avez aussi besoin d'une couche tierce comme geo-11 par-dessus.

Comment le fabricant lui-même répond à cela
XREAL suggère d'activer la fonction REAL 3D et de convertir une vidéo plate ordinaire en 3D à la volée, afin que vous, pour citer la publicité, « n'ayez pas à chercher du contenu 3D ». L'aveu est fait pour nous : il n'existe aucun contenu au format requis, et il n'y a certainement aucun moyen honnête de l'afficher. Ce qu'un logiciel primitif dessinera à la place d'une seconde vue qui n'a jamais existé dans le clip, vous pouvez probablement déjà le deviner. La « qualité » vous rendra malade.

À propos de la qualité de la conversion
Seuls des convertisseurs 3D très sophistiqués peuvent produire une bonne conversion 3D. Ils fonctionnent sur de puissants GPU sur PC et prennent beaucoup de temps. Un clip de dix minutes, par exemple, peut prendre deux ou trois heures à traiter. Le temps réel à l'intérieur des lunettes est hors de question, c'est un mensonge. Les appareils simples n'ont tout simplement pas la puissance de calcul nécessaire.

En résumé
Les lunettes d'affichage ne sont pas un appareil 3D. Ce sont un moniteur avec un séparateur d'images. Tout ce qui rend une image tridimensionnelle, c'est-à-dire analyser le conteneur multimédia, décoder les vues, les amener à la bonne géométrie et les synchroniser, doit être fait par quelqu'un avant les lunettes. Un lecteur, un pilote ou un ordinateur supplémentaire. Le matériel à l'intérieur des lunettes est destiné uniquement à l'affichage. Le travail de formation de l'image doit être effectué par quelqu'un d'autre.

DRM / HDCP : il n'y aura pas de contenu payant

Netflix et d'autres services ne fonctionnent pas via une connexion directe en raison des restrictions de protection des contenus DRM. C'est un problème courant pour la plupart des lunettes à petit budget. Le DRM (Digital Rights Management) est une protection contre la copie et la distribution non autorisées. Le média ne peut être lu que par des applications ou des appareils spécifiquement autorisés. Seules les grandes entreprises peuvent obtenir une licence DRM et elle est très coûteuse. Ainsi, les petits fabricants n'auront pas de streaming multimédia, ne croyez pas aux promesses. Une personne achète un « cinéma sur un avion » et découvre soudainement que la partie cinéma est terminée.

Pour la 4K/HDR, Netflix exige HDCP 2.2+. Si le lecteur échoue à la vérification, vous obtiendrez un écran noir. Si vos lunettes ne prennent pas en charge HDCP ou utilisent une version plus ancienne, vous obtiendrez du 1080p ou du 720p, ou dans le pire des cas, un écran noir. Nous n'avons trouvé aucune mention de la prise en charge HDCP dans les spécifications du URXR One.

Pourrez-vous vraiment regarder et travailler en voyage ?

Ne vous inquiétez pas - vous ne pourrez pas... Du moins pas confortablement. Le travail de texte est tout simplement hors de question. Il y a un autre problème majeur que les vendeurs mentionnent rarement, et que les acheteurs découvrent généralement seulement une fois qu'ils sont déjà en route. Et ce problème détruit l'un des principaux rêves pour lesquels les gens achètent ces lunettes en premier lieu : regarder des films dans un train, un bus, une voiture ou un avion.

Le problème principal est mécanique, pas électronique
Rappelez-vous le petit eyebox dont nous avons parlé plus haut. La zone de mise au point nette autour de votre pupille ne mesure que quelques millimètres de large. Pourtant, les lunettes reposent sur votre nez et vos oreilles, des tissus mous, et pèsent 100 grammes, avec un câble qui les tire vers le bas et sur le côté. Chaque secousse, joint de rail ou nid-de-poule fait bouger l'ensemble par rapport à votre crâne. Votre pupille sort de la zone de mise au point nette.

L'image ne tremble pas simplement. Elle perd en netteté et en luminosité : elle devient floue, s'assombrit vers les bords et développe des franges colorées et des distorsions géométriques. Une seconde les lunettes sont de retour en position ; deux secondes plus tard, elles ont encore bougé. Vos yeux essaient constamment de trouver une mise au point qui n'existe tout simplement pas.

C'est fondamentalement différent de l'utilisation d'un téléphone. Lorsque vous tenez un téléphone dans votre main en mouvement, il tremble avec vous mais reste net, et vos yeux peuvent facilement le suivre parce que l'écran est relativement éloigné. Avec des lunettes, même un minuscule mouvement de quelques millimètres peut faire perdre la mise au point de l'affichage. Ce sont des situations complètement différentes.

Au final, regarder à travers de telles lunettes en voyage peut ressembler à regarder un écran sur une table vibrante : même de petites vibrations externes peuvent provoquer des images fantômes, des images doubles et une remise au point constante.

La seule vraie façon de résoudre ce problème est de fixer rigidement l'appareil à votre tête, essentiellement à l'aide d'une sangle de tête au lieu de branches. Mais alors ce ne sont plus vraiment des lunettes, c'est un casque. Et tout l'intérêt d'avoir une monture légère est perdu. Il n'existe aucune solution logicielle à ce problème. L'optique n'a aucun moyen de savoir exactement où se trouve votre pupille et d'ajuster dynamiquement l'image en conséquence. À ce stade, la seule chose qui aiderait vraiment serait une muselière en cuir, comme celle qu'on met à un chien.

Le deuxième problème est la dérive de l'écran virtuel
Le gyroscope et l'accéléromètre à l'intérieur des lunettes mesurent le mouvement par rapport au sol de la planète, et non par rapport à votre siège dans un avion. Ils ne peuvent tout simplement pas distinguer physiquement le fait que vous tournez la tête du fait que le véhicule lui-même tourne. Les caméras de suivi de position ne résolvent pas non plus le problème. Elles suivent la cabine autour de vous, mais la cabine elle-même est en mouvement. L'écran virtuel, censé rester fixe dans l'espace, commence à dériver latéralement chaque fois que le véhicule tourne, accélère ou freine. Cela va commencer à vous rendre fou en environ 15 minutes.

La gravité du problème dépend du mode de fonctionnement. Si l'image est rigidement attachée à votre tête, il n'y a pas de dérive, mais il n'y a pas non plus de moniteur virtuel. Le problème apparaît dans les modes Anchor, 3DoF et 6DoF, précisément les modes pour lesquels les gens achètent ces appareils en premier lieu.

Les fabricants eux-mêmes reconnaissent le problème. Apple a introduit un mode Voyage dédié pour le Vision Pro. Sans celui-ci, si le suivi est perdu, l'écran s'éteint simplement avec un avertissement « Échec du suivi ».

Les recommandations officielles d'Apple couvrent spécifiquement les avions et les trains. Les déplacements en voiture sont considérés comme trop imprévisibles, tandis que les métros et les trains de banlieue souffrent du même problème en raison de leurs arrêts et départs fréquents.

VITURE fait la promotion de son mode voiture en affirmant que « l'écran reste stationnaire quel que soit le mouvement du véhicule, ce qui évite le mal des transports ». C'est essentiellement un aveu direct que sans un tel mode, l'écran ne reste pas stationnaire.

Vous allez vomir
Même si vous parvenez à stabiliser l'image, il reste un conflit avec votre système vestibulaire. Vos yeux voient un écran stationnaire tandis que votre oreille interne ressent l'accélération, le freinage, les virages et les vibrations. C'est le mécanisme classique à l'origine du mal des transports, et avec des lunettes, cela peut être nettement pire que simplement lire un livre.

Avec un livre, vous pouvez encore voir le monde réel autour de vous. Avec des lunettes, vous ne le pouvez pas. Le monde virtuel devant vos yeux peut se déplacer d'une manière complètement différente de ce que votre corps ressent réellement. Au bout d'un moment, vous allez avoir la nausée.

Fatigue oculaire : ce qui est solidement établi

Ce qui est prouvé et universellement admis

Conflit vergence-accommodation, VAC.
C'est le problème physiologique central de tous ces appareils. Dans la nature, lorsque vous regardez un objet proche, vos globes oculaires convergent vers l'intérieur, c'est la vergence, et en même temps le cristallin de l'œil se contracte pour faire la mise au point, c'est l'accommodation. Les deux processus sont fermement couplés depuis l'enfance. Dans les lunettes à écran, l'optique fixe la distance focale sur un seul plan, généralement de 2 à 6 mètres, tandis que la convergence de vos yeux dépend de la distance apparente de l'objet virtuel. Le cerveau reçoit des signaux contradictoires. C'est une cause reconnue de fatigue visuelle, de maux de tête et de nausées lors d'une utilisation prolongée.

Réduction du taux de clignement et sécheresse oculaire.
Lorsque vous fixez intensément une source lumineuse, votre taux de clignement diminue et le film lacrymal n'est pas renouvelé. Une sensation de grain et des rougeurs sont courantes. C'est le même mécanisme que le travail sur un moniteur, mais plus prononcé.

Effets mesurables à court terme.
Des études sur les enfants et les adolescents enregistrent de la fatigue après des sessions de réalité virtuelle, une ésophorie accrue, une acuité visuelle de près réduite et un décalage myopique temporaire. Ces effets disparaissent peu après le retrait de l'appareil.

L'essentiel sur la santé
Ces lunettes ne ruineront presque certainement pas votre vue rapidement, mais elles sont très susceptibles de provoquer fatigue, douleurs et maux de tête après 30 à 60 minutes d'utilisation. C'est précisément pourquoi la plupart des acheteurs les utilisent quelques fois puis les laissent définitivement sur une étagère.

Une comparaison directe avec un moniteur ordinaire

Les seules choses qu'un moniteur ne peut pas faire : tenir dans votre poche, fonctionner dans un avion, et garder votre écran privé. Ce sont les avantages honnêtes des lunettes à écran. Tout le reste dans leur publicité concerne la petite taille, pas la qualité.

Le vrai prix : ce que l'étiquette de prix omet

La légèreté de telles lunettes n'est pas obtenue par une prouesse d'ingénierie mais par une simple astuce : le processeur et la batterie ont été retirés du boîtier. Un poids de 90 à 100 grammes signifie une monture sans aucun traitement du signal. L'appareil a toujours besoin d'un puissant processeur pour piloter la vidéo, et vous devrez toujours le transporter sur vous.

DisplayPort Alt Mode
Les lunettes exigent impérativement le DP Alt Mode. XREAL avec NRSDK 2.3.0, par exemple, a réduit la liste des téléphones compatibles aux seuls fleurons de Samsung. La connexion passe par USB-C dans ce mode spécifique. Sa prise en charge est loin d'être universelle parmi les téléphones et les ordinateurs portables. Vérifiez votre appareil précis par numéro de modèle, et non par la présence d'un connecteur USB-C. Il n'y a pas de Wi-Fi ici : les lunettes ne contiennent ni processeur ni batterie, et une transmission sans fil exigerait les deux, tout en ajoutant compression et latence. Vous devrez payer un supplément considérable pour un appareil doté du DP Alt Mode.

Un son médiocre
Il est vendu comme « tout-en-un », mais en pratique vous aurez toujours besoin d'un casque : dans les endroits bruyants, dans n'importe quel véhicule. À cause de la petite taille, de l'absence d'isolation et de la faible puissance des haut-parleurs, il n'y en a tout simplement pas assez. Vous devrez utiliser un casque séparé pour un audio correct. Autrement dit, la fonction est pratiquement inutile.

Pas de mise au point
La mise au point est introuvable par principe, et pas seulement sur les bords. Les One Pro ont trois positions IPD discrètes, et le testeur de PhoneArena le dit clairement : aucun des réglages n'a fonctionné. Le flou est toujours présent, et dans les moments où la mise au point arrivait à s'aligner, la netteté n'était bonne qu'au centre. Les propriétaires de Viture disent la même chose : ils aimeraient que les lentilles aient une plus grande zone de netteté. C'est une loterie à chaque fois que vous les mettez, en espérant que la pupille tombe dans la zone nette.

Un firmware brut et des unités briquées
Un propriétaire décrit le problème. Au tout premier lancement, juste après l'achat, l'application a exigé une mise à jour du firmware, la liaison avec le téléphone s'est rompue au milieu du processus, probablement à cause d'un mauvais contact dans le connecteur. Les lunettes ont cessé de répondre, aucune combinaison de boutons n'a aidé, l'appareil était mort. Pour les XREAL One Pro dans leur test : le passage en Ultra-Wide plantait systématiquement et redémarrait l'appareil, et l'image restait penchée vers la gauche.

Si vous achetez un appareil tout neuf auprès d'une startup, vous devrez inévitablement mettre à jour le firmware plusieurs fois. À chaque fois, il y a un énorme risque que l'appareil se transforme en citrouille. Et où l'envoyez-vous alors ? Exactement, à la poubelle...

Batterie externe
Les téléphones ne peuvent pas fournir la puissance qu'exigent des écrans lumineux et ce genre de charge. Sur un Samsung S21 Ultra, la consommation est d'environ 5 % de la batterie toutes les dix minutes, soit environ deux heures à partir d'une charge complète. Vous ne pouvez pas non plus regarder et charger en même temps, cela nécessite un hub ou une station d'accueil spécial. Les fabricants vendent la batterie externe comme un accessoire payant séparé, généralement autour de 70 $, et cela signifie 300 grammes de plus dans votre poche et un second appareil qu'il faut aussi recharger.

Les câbles
Rien ne fonctionne sans câbles, ce qui devrait être évident pour tout le monde. Vous accrocherez constamment le câble aux objets autour de vous, et les lunettes seront tirées de votre tête et endommagées. Vous ne pourrez pas non plus regarder allongé, car le connecteur appuie contre l'oreiller et pousse les lunettes hors de votre nez. Il ne reste qu'une seule option : rester assis immobile comme une statue.

L'application du fabricant
L'ensemble complet des fonctionnalités ne fonctionne souvent que par son intermédiaire, et seulement sur certaines plateformes. Les versions iOS et Android sont généralement promises pour plus tard. Une fois l'argent encaissé, cependant, ces promesses sont fréquemment oubliées, et vous attendrez pour rien.

Les petits détails
Les inserts correcteurs, une sangle de tête, un étui, des adaptateurs, tout cela s'ajoute à la facture. Comptez le total final, pas le chiffre sur la bannière.

Questions à poser avant d'acheter

Posez ces questions au vendeur. S'il n'y a pas de réponse sensée, c'est aussi une réponse.

Quelle est la résolution et le champ de vision horizontal ?
Divisez l'une par l'autre et vous obtenez le PPD. En dessous de 45, le texte sera difficile à lire. N'acceptez pas le mot « 4K », demandez le nombre de pixels physiques par œil.

La transparence est-elle optique ou passe-t-elle par des caméras ?
Une seule question qui sépare les lunettes AR d'un casque VR en un instant.

Quelle est la luminosité au niveau de l'œil, et non la luminosité du panneau ?
En intérieur, il faut environ 300 nits, en extérieur environ 1200.

Y a-t-il un réglage de l'IPD ?
Et quelle plage de distance interpupillaire est prise en charge. Il faut que les centres optiques des lentilles s'alignent précisément avec la distance entre vos pupilles.

Et les verres correcteurs ?
Les inserts sont-ils inclus, vendus séparément, ou pas disponibles du tout.

Mon ordinateur portable ou mon téléphone est-il pris en charge ?
Et nécessite-t-il la batterie externe supplémentaire.

Existe-t-il de vraies photographies prises à travers la lentille ?
Pas des rendus, pas une capture d'écran de ce que vous êtes censé voir, mais une véritable photographie prise par un appareil photo placé là où serait l'œil. Si ni le fabricant ni les testeurs ne disposent de telles images, c'est un signal d'alarme évident. N'achetez pas.

Quelles sont les conditions et le délai de retour ?
Le confort de ces appareils est très individuel, et les plaintes sont déjà nombreuses. Le droit de retourner le produit après une heure d'utilisation vaut plus que n'importe quelle réduction.

Un mot à part sur le financement participatif
Kickstarter n'est pas une boutique. Personne ne vous garantit un résultat. Dans de nombreux cas, vous recevez un appareil de mauvaise qualité, à moitié terminé, sans aucun moyen de récupérer votre argent.

Conclusion

Les lunettes à écran sont une ingénierie pleine de compromis, et elles sont vendues avec leurs inconvénients passés sous silence, sans aucune garantie. Elles reposent largement sur l'illettrisme technique des acheteurs. Ils peuvent constater que la qualité d'image est médiocre, mais ils sont incapables d'expliquer ce qui ne va pas exactement.

La loi de l'optique dont tout le reste découle s'énonce ainsi : agrandir une image avec une lentille ne crée pas d'information qui n'est pas dans la dalle. Un immense écran virtuel n'est pas un grand écran de haute qualité comme au cinéma, et pas même l'équivalent d'un écran ordinaire.

Ne les achetez pas si vous voulez :
Obtenir une qualité d'image de niveau TV - vous ne l'obtiendrez pas
Remplacer votre moniteur pour travailler avec du texte et du code - cela ne fonctionnera pas
Utiliser les lunettes confortablement pendant plusieurs heures d'affilée - vous ne le ferez pas
Regarder des médias en voyage ou dans un véhicule en mouvement - vous ne pourrez pas
Obtenir une image nette sur toute la surface - vous ne l'obtiendrez pas non plus

Vous pouvez les acheter si vous avez besoin de
Regarder des films assis dans un fauteuil, disposer d'un écran privé dans un espace partagé, ou expérimenter cette technologie en comprenant ses limites. Elles peuvent aussi avoir du sens si vous avez la possibilité de retourner le produit rapidement.

Si votre objectif est une image de haute qualité, y compris en 3D
Un écran ordinaire surpasse toutes les lunettes à écran sur chaque paramètre mesurable, sauf la portabilité. Ce n'est pas l'opinion personnelle de l'auteur. C'est dicté par les lois de l'optique et les mathématiques du PPD. Vous voulez discuter avec les mathématiques ? Bonne chance...

Sources
KGOnTech, démontage de l'optique birdbath et mesures de perte de lumière
Information Display SID, efficacité optique des architectures AR et MR
Revue systématique, réalité virtuelle et myopie
Road to VR, spécifications des lunettes à optique pancake actuelles
XREAL, documentation du mode 3D
Unseen Reality, FAQ de l'URXR One : alimentation, refroidissement
MRTV, test de l'URXR One : FOV, bruit du ventilateur