Ánh sáng phòng và thiết bị thực tế ảo: Tại sao một nguồn sáng yếu lại ảnh hưởng đến cảm giác chìm sâu

Trong thời đại công nghệ thực tế ảo (VR) ngày càng phổ biến, việc tạo ra một môi trường ảo “đúng” không chỉ dựa vào phần cứng mạnh mẽ hay phần mềm tinh vi. Một yếu tố thường bị bỏ qua nhưng lại có ảnh hưởng sâu sắc đến trải nghiệm là ánh sáng phòng – cụ thể là mức độ và chất lượng của nguồn sáng xung quanh người dùng. Khi ánh sáng yếu, mắt người phải làm việc nhiều hơn để nhận diện hình ảnh, dẫn tới cảm giác không thực, giảm độ sâu và làm mất đi “cảm giác chìm sâu” mà VR hứa hẹn.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá các nguyên lý sinh lý học của mắt, cách ánh sáng môi trường tương tác với màn hình VR, và những hậu quả thực tiễn khi ánh sáng phòng không đủ mạnh. Nhờ đó, người dùng và các nhà thiết kế không gian VR có thể hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của việc điều chỉnh ánh sáng phòng một cách hợp lý.

Hiểu về cách mắt người phản ứng với ánh sáng

Nhận thức thị giác của con người dựa trên một chuỗi phản ứng phức tạp, trong đó ánh sáng đóng vai trò trung tâm. Khi ánh sáng chiếu vào võng mạc, các tế bào que và nón trong mắt sẽ kích hoạt, truyền tín hiệu tới não bộ để tạo ra hình ảnh. Hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình này là độ sáng (luminance) và độ tương phản.

Độ sáng quyết định mức độ kích thích các tế bào quang cảm. Khi môi trường quá tối, mắt sẽ mở đồng tử (mydriasis) để thu nhận nhiều ánh sáng hơn, làm giảm độ sâu trường ảnh và tăng độ mờ. Ngược lại, ánh sáng quá mạnh sẽ làm đồng tử co lại (miosis), khiến mắt khó tập trung vào các chi tiết nhỏ trên màn hình VR.

Độ tương phản liên quan đến khả năng phân biệt các vùng sáng và tối. Trong môi trường ánh sáng yếu, độ tương phản giảm mạnh, khiến các đối tượng ảo trông “mờ nhạt”, khó nhận biết ranh giới, và do đó giảm cảm giác hiện thực.

Ánh sáng phòng và màn hình VR: Tương tác phức tạp

Màn hình VR thường sử dụng công nghệ OLED hoặc LCD với độ sáng tối đa được thiết kế để hiển thị rõ ràng ngay cả trong môi trường có ánh sáng mạnh. Tuy nhiên, khi ánh sáng phòng yếu, một số hiện tượng có thể xảy ra:

• Hiện tượng “halo”: Ánh sáng yếu làm mắt mở đồng tử rộng, khiến các nguồn sáng mạnh trên màn hình tạo ra vòng sáng mờ xung quanh các vật thể ảo.
• Giảm độ tương phản: Khi môi trường xung quanh tối, mắt không nhận được đủ ánh sáng nền để so sánh, do đó các chi tiết tối trên màn hình có thể “biến mất” trong bóng tối ảo.
• Hiện tượng “ghosting”: Độ sáng không đồng đều gây ra hiện tượng hình ảnh bị nhòe hoặc xuất hiện các hình ảnh phụ, làm giảm độ chính xác của trải nghiệm.

Những hiện tượng này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh mà còn gây mỏi mắt, khiến người dùng cảm thấy khó chịu và giảm thời gian sử dụng.

Ảnh hưởng của ánh sáng yếu tới cảm giác chìm sâu

Cảm giác “chìm sâu” trong VR đến từ việc não bộ tin tưởng vào các tín hiệu thị giác, âm thanh và cảm giác chuyển động. Khi ánh sáng yếu làm giảm độ chính xác của tín hiệu thị giác, não sẽ khó “đánh đồng” môi trường ảo với thực tế, dẫn tới cảm giác “đứng ngoài” hoặc “đáng ngờ”.

Giảm độ sâu trường ảnh

Độ sâu trường ảnh (depth of field) là khả năng phân biệt các đối tượng ở các khoảng cách khác nhau. Khi ánh sáng yếu, mắt mở đồng tử rộng, làm giảm độ sâu trường ảnh, khiến các đối tượng ở xa và gần trông giống nhau. Kết quả là người dùng không thể cảm nhận được khoảng cách thực tế trong môi trường ảo, làm mất đi cảm giác ba chiều.

Mất cân bằng màu sắc

Ánh sáng yếu thường làm giảm khả năng nhận biết màu sắc chính xác. Màu sắc là một trong những yếu tố quan trọng giúp não bộ xác định không gian và vật thể. Khi màu sắc bị biến đổi, các yếu tố như ánh sáng môi trường trong trò chơi, phản chiếu trên bề mặt, hay độ sáng của vật thể sẽ không còn đồng nhất, dẫn tới cảm giác rời rạc.

Tăng cảm giác “đánh mất” (presence)

“Presence” là mức độ người dùng cảm thấy mình thực sự hiện diện trong môi trường ảo. Nghiên cứu cho thấy môi trường ánh sáng đồng đều và đủ sáng giúp tăng presence, trong khi ánh sáng yếu gây ra cảm giác “đánh mất” – tức là người dùng cảm thấy mình đang quan sát một màn hình thay vì thực sự tham gia.

Yếu tố môi trường thực tế ảnh hưởng đến ánh sáng phòng

Không chỉ độ sáng chung, mà cách bố trí và loại nguồn sáng trong phòng cũng quyết định trải nghiệm VR. Dưới đây là một số yếu tố thường gặp:

• Vị trí nguồn sáng: Đèn chiếu từ phía sau hoặc từ trên cao có thể tạo ra bóng đổ không mong muốn trên kính VR, gây mờ hình.
• Loại đèn: Đèn huỳnh quang, LED, hay đèn sợi đốt có phổ màu và chỉ số CRI (Color Rendering Index) khác nhau, ảnh hưởng tới khả năng tái tạo màu sắc trong mắt.
• Ánh sáng nền: Ánh sáng môi trường nhẹ (ambient light) giúp mắt duy trì độ mở đồng tử ổn định, giảm hiện tượng “halo”.
• Phản chiếu: Bề mặt tường, cửa sổ hoặc các vật dụng kim loại có thể phản chiếu ánh sáng mạnh vào kính VR, tạo ra các điểm sáng gây mất tập trung.

Hiểu rõ những yếu tố này giúp người dùng điều chỉnh không gian một cách tối ưu, tránh những tác động tiêu cực đến trải nghiệm.

Cách tối ưu ánh sáng phòng cho trải nghiệm VR

Mặc dù không phải mọi người đều có thể thay đổi kiến trúc phòng, nhưng có một số biện pháp thực tiễn có thể áp dụng để cải thiện môi trường ánh sáng:

Sử dụng ánh sáng nền nhẹ

Đặt một nguồn sáng nhẹ, không chói, ở phía sau người dùng hoặc ở góc phòng. Ánh sáng này nên có độ sáng khoảng 100-150 lux, đủ để mắt không phải mở đồng tử quá rộng, đồng thời không tạo ra bóng trực tiếp trên kính VR.

Chọn đèn có chỉ số CRI cao

Đèn LED với CRI trên 90 giúp tái hiện màu sắc chính xác hơn, giảm hiện tượng màu lệch khi nhìn qua kính VR. Điều này hỗ trợ não bộ trong việc phân biệt màu và độ sâu.

Tránh ánh sáng trực tiếp chiếu vào kính

Đặt nguồn sáng sao cho không chiếu thẳng vào kính VR. Nếu không thể tránh, sử dụng bộ lọc ánh sáng hoặc màn chắn để giảm độ chói.

Điều chỉnh độ sáng màn hình VR

Một số thiết bị VR cho phép điều chỉnh độ sáng nội bộ. Khi môi trường phòng tối hơn, tăng độ sáng màn hình một chút để cân bằng, ngược lại giảm khi phòng sáng hơn.

Sử dụng rèm hoặc màn che

Trong những ngày có ánh sáng tự nhiên mạnh, việc dùng rèm che cửa sổ hoặc màn che ánh sáng giúp duy trì mức sáng ổn định, tránh sự thay đổi đột ngột gây mỏi mắt.

Ví dụ thực tế: Khi ánh sáng yếu làm giảm trải nghiệm

Hãy tưởng tượng một người dùng VR đang chơi một trò chơi phiêu lưu trong rừng rậm. Khi phòng được chiếu sáng yếu, mắt người mở đồng tử rộng, khiến các bóng cây trên màn hình trở nên mờ và mất chi tiết. Người dùng sẽ khó phân biệt đường đi, dẫn tới việc va chạm vào “cây” ảo mà không nhận ra. Ngoài ra, ánh sáng yếu còn làm giảm độ tương phản của ánh sáng mặt trời ảo, khiến cảm giác thời tiết không thực tế.

Trong một buổi thử nghiệm thực tế, các nhà nghiên cứu đã so sánh hai nhóm người dùng: một nhóm trong phòng ánh sáng mạnh (khoảng 300 lux) và một nhóm trong phòng tối (dưới 50 lux). Kết quả cho thấy nhóm trong phòng sáng có thời gian chơi trung bình dài hơn 30% và báo cáo mức độ “chìm sâu” cao hơn đáng kể. Điều này chứng tỏ ánh sáng môi trường thực sự ảnh hưởng đến hiệu suất và cảm nhận của người dùng VR.

Những sai lầm thường gặp khi bố trí ánh sáng cho VR

Mặc dù có nhiều lời khuyên, nhưng thực tế vẫn có một số sai lầm phổ biến:

• Sử dụng ánh sáng quá mạnh: Đèn chiếu trực tiếp lên kính có thể gây chói, làm giảm độ tương phản và gây mỏi mắt.
• Không cân nhắc màu sắc: Đèn màu vàng hoặc xanh lá có thể làm thay đổi cảm nhận màu sắc trong VR, gây nhầm lẫn.
• Bỏ qua phản chiếu: Bề mặt kim loại hoặc gương trong phòng có thể phản chiếu ánh sáng mạnh, tạo ra các điểm sáng lạ trên màn hình.
• Thiếu ánh sáng nền: Khi phòng hoàn toàn tối, mắt mở đồng tử quá rộng, dẫn tới hiện tượng “halo” và giảm độ sâu trường ảnh.

Nhận diện và khắc phục những sai lầm này giúp tối ưu hóa trải nghiệm một cách đáng kể.

Liên hệ giữa ánh sáng phòng và các yếu tố khác trong VR

Ánh sáng không tồn tại độc lập; nó tương tác với các yếu tố khác như âm thanh, chuyển động và phản hồi haptic. Khi ánh sáng yếu, não bộ có xu hướng dựa vào các tín hiệu khác để bù đắp, nhưng nếu các yếu tố này không đồng bộ, cảm giác thực tế sẽ bị phá vỡ.

Ví dụ, trong một trò chơi bắn súng, âm thanh phát ra từ phía trước và ánh sáng yếu có thể khiến người chơi không nhận ra vị trí chính xác của kẻ thù, làm giảm khả năng phản ứng nhanh. Ngược lại, ánh sáng đủ mạnh giúp mắt xác định vị trí mục tiêu nhanh hơn, đồng thời âm thanh và rung động sẽ hỗ trợ tạo nên một trải nghiệm đồng bộ hơn.

Đánh giá tổng quan: Tầm quan trọng của ánh sáng phòng trong VR

Ánh sáng phòng, dù thường bị xem nhẹ, thực chất là một yếu tố then chốt quyết định mức độ “chìm sâu” và cảm giác thực tế trong môi trường VR. Khi ánh sáng yếu, mắt người phải làm việc nhiều hơn, dẫn tới giảm độ tương phản, mất độ sâu trường ảnh và gây hiện tượng “halo”. Những thay đổi này không chỉ làm giảm chất lượng hình ảnh mà còn ảnh hưởng tới sức khỏe mắt và thời gian sử dụng.

Việc tối ưu ánh sáng phòng không đòi hỏi đầu tư công nghệ cao, mà chỉ cần hiểu rõ nguyên tắc sinh lý học của mắt, lựa chọn nguồn sáng phù hợp và sắp xếp không gian một cách hợp lý. Khi thực hiện đúng, người dùng sẽ cảm nhận được một môi trường ảo mượt mà, chân thực hơn, và có khả năng duy trì trải nghiệm lâu dài mà không gặp phải các vấn đề về mỏi mắt hay mất tập trung.