全息有靜態和動態兩種。Waveguide（光波導）和HOE（Holographic Optical Element）屬于靜態全息，CGH（Computer Generated Holography）屬于動態全息，而CGH才是真正可實現軟件定義的全息路線。
靜態全息與動態全息的概念
以上實際上是靜態全息的解釋。靜態全息技術的難點就在那個記錄介質上。
再翻開維基百科，看看動態全息，即CGH的定義（沒有中文的，不過英文的也很好理解）。
可以很明顯看到CGH是通過計算來生成全息影像的，是完全可編程、軟件定義的。
封裝尺寸
如上所述，靜態全息其實仍需要中繼光學，雖然要好于傳統光學中的非球面鏡，但對于減小封裝尺寸方面還是很有限的。
CGH因為是軟件定義，不需要傳統光學結構的參與，因此在封裝尺寸上就有了極大的優勢，但難點就在于這套用于計算的光學系統上。
CGH技術的AR-HUD
多焦面
未來全息AR-HUD的顯示畫面不會僅限于現在我們所常見的近焦與遠焦兩個焦面（想象力限制了我們），如果有足夠的FoV，各樣的ADAS導航信息可以多焦面（2個以上）、全覆蓋式的顯示到前風擋上。
但你看到，靜態全息因為還涉及到物理的中繼光學器件，所以要達到兩焦面以上就非常受限了。反觀CGH因為是軟件定義，理論上可以實現多個焦面根本不受限，只是計算量大小的問題。
分辨率
AR-HUD要達到一個良好的顯示效果，分辨率也是一個關鍵指標。按照目前的技術水平，TFT（LCD）、DLP、LCoS面板的分辨率水平都是已知的。而在這一點上CGH又具有一個得天獨厚的優勢。靜態全息技術一般還是采用DLP顯示設備，而CGH是LCoS（Liquid Crystal on Silicon）。
分辨率是與FoV相關的，我們在AR-HUD中說的FoV一般都是水平方向的FoV-H。或許業內的朋友們經常會聽到只有FoV超過15°的才能真正叫作AR-HUD，雖然聽著有點煩，但確實也是沒錯的。這里面涉及到一個簡單的公式：FoV-H = 設備最大分辨率（H）÷ 最小像素/1°（PPD）。
目前論各顯示設備的最大水平分辨率，LCD（TFT）為800P，DLP的話我們就按照高配的0.5’’DMD算是1152P，LCoS則是1280P。
TI官網發布的0.5’’和0.3’’DMD的參數對比，0.5’’DMD的水平分辨率為1152
而PPD目前水平為60PPD，2025年可能會發展到80PPD。所以你看到，到全息技術有可能量產的2025年，按照目前的分辨率水平，LCD只能滿足FoV 10°，而DLP能到14°，LCoS則是16°。
只找到了0.3’’DMD的PPD曲線，理解一下FoV和分辨率之間的關系就夠了
因此綜合以上所有因素，未來可以滿足客戶需求的更加集成的封裝尺寸、多焦面、寬FoV、高分辨率的AR-HUD只能是CGH技術才可以滿足。目前CGH核心技術都是一些初創公司在開發，車廠和Tier1分別投了一些。大眾投了SeeReal，松下和摩比斯投了Envisics，電裝投了CY Vision。或許以后有時間再聊聊車廠和Tier1們的技術部署。
下次我們開始聊聊軟件部分，AR引擎。光學部分做的再好，如果沒有成熟的軟件系統做支撐效果仍然會非常糟糕。Stay tuned。
文章來源：Astroys
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2021年12月16日 星期四 江蘇·蘇州王府金科大酒店
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原文始發于微信公眾號（智能汽車俱樂部）：AR-HUD的全息技術路線分析
