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第十九期:汽車大屏成熱點,減反射材料是關鍵,科研應用前景可期!

時間:2021-08-26        來源:

2011年,Tesla Model S發布,除開其獨特的造型、高效的加速以及良好的操控性能之外,最引人注目的,是它中控臺17寸的全觸屏式車機顯示屏。


那塊超過2個ipad大小的屏幕,掀起了汽車大屏的新風,越來越多的車企開始探索大屏。


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Tesla Model S全觸屏式車機顯示屏


01 大屏風引潮流,但擺脫雞肋還得靠用戶體驗


大屏風的到來,使得許多車企,將屏幕做得越來越大,甚至堪比一臺車載電視的尺寸。


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這樣的設計,一方面獲得了支持者的稱贊,認為科技感十足,能讓駕駛者享受“行走的影院”。但另一方面,也有反對者認為,這樣的設計很“雞肋”:遲緩的反應速度、山寨的成像效果,在陽光下,反射很大,甚至開了頂燈都看不清屏幕。


總而言之,大屏雖好,但應用起來還需要更加優化。首先要優化的,除了系統的流暢度便捷度之外,就是屏幕本身的成像效果了。


如果有一天,汽車大屏不僅系統反應流暢,成像效果還能讓駕駛者身臨其境,這樣完美的體驗感,一定能讓大屏擺脫“雞肋”,讓駕駛者們感受到人車交互的極佳體驗。


02 減反射材料,讓大屏顯示更“身臨其境”


在大屏的應用中,最先要解決的便是屏幕的反射問題


可以試想,當駕駛員開著車走在夕陽下,如果屏幕反光太嚴重,會使屏幕圖象的襯度降低,影響系統的成象質量,甚至駕駛安全。


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屏幕反光示例圖


了防止屏幕反光,目前應用最廣的方式是防眩光材料,通過對玻璃表面的“打磨”,使其表面凹凸不平,從而讓原先的鏡面反射,變成漫反射,讓反射光線在玻璃表面發散,而非集中反射回我們的眼睛,從而達到防眩光的作用。


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漫反射原理示意圖


但將玻璃表面打磨的行為,本身就會影響其透視效果,對成像清晰度造成一定的影響。


不過近年來,隨著科學的進步,減反射材料的應用,讓更高品質的屏幕成為可能。


使用減反射材料制作而成的AR膜,又稱增透膜,是未來前景可期的一種光學薄膜,它的工作原理,還得益于大自然的啟示。


科研工作者發現,夜間飛行的飛蛾,它的眼睛基本對近紅外不產生反射波,甚至能在天敵的眼皮底下隱藏自己。


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原來,這是因為飛蛾的眼鏡有一層立體六角蜂窩狀的納米結構,能夠通過空氣和眼睛內部之間形成的漸變的有效折射率,大幅度降低反射結構眼睛的入射光的表面,大部分的入射光線都被蜂窩狀結構吸收。這一結構便叫做:蛾眼式減反射結構。


將蛾眼效應運用到新材料方向,原理則是當材料表面次微米結構尺度小于光波長時,光波無法辨認出該微結構,于是在材料表面的折射率就會沿著深度方向呈現連續變化,從而減小折射率急劇變化所產生的反射現象。


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屏幕大小不是焦點,用戶體驗才最關鍵。關于汽車大小屏的爭論,或許仍會繼續,有人喜歡大屏,也有人喜歡小屏,但無一例外,人們都喜歡顯色度高、成像效果好、清晰不反光的屏幕。


我們期待有一天,具有更好成像效果的屏幕,能帶我們體會到人車交互的流暢,感受到駕駛情景的身臨其境,在科技的虛幻與真實中,享受駕駛的愉悅!


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