3D-дисплей без очков увеличивает расстояние просмотра для более реалистичного изображения
Исследователи из Университета Сучжоу разработали прототип 3D-дисплея без очков, в котором используется серия наноструктурированных линз для создания реалистичных изображений, которые можно увидеть на большом расстоянии при просмотре.
3D был новой актуальной тенденцией в кино 80-х и 2010-х годов, но каждый раз технологии не удавалось завоевать популярность. Необходимость носить специальные очки не только отпугивает многих людей, но и ограничивает возможности применения 3D-дисплеев и голограмм.
Дисплеи без очков уже давно находятся в разработке и даже выпускались в коммерческих целях в виде телевизоров, телефонов, ноутбуков или Nintendo 3DS. Но, к сожалению, у них есть свои технические проблемы, в том числе узкие углы обзора или небольшое расстояние просмотра.
Теперь ученые попытались решить эти проблемы с помощью нового 3D-дисплея со световым полем. Такие системы проецируют плотное поле световых лучей, создающих трехмерный эффект, который могут просматривать несколько человек под разными углами без очков.
Ключом новой конструкции стала плоская линза с наноразмерными структурами, которые преломляют свет определенным образом. Комбинируя несколько таких линз с разным рисунком, можно создать несколько изображений в одном и том же световом поле, поэтому люди, наблюдающие за ними под разными углами, будут видеть немного разные вещи — ключ к созданию этой трехмерной иллюзии. Дизайн также помогает увидеть эффект издалека.
«Большинство 3D-дисплеев со световым полем имеют ограниченный диапазон обзора, из-за чего виртуальное 3D-изображение ухудшается по мере удаления наблюдателя от устройства», — сказал Вэнь Цяо, ведущий исследователь проекта.
«Разработанная нами наноструктурированная плоская линза имеет толщину всего 100 микрон и очень большую глубину резкости, что позволяет видеть высококачественную виртуальную 3D-сцену с большого расстояния».
В прототипе системы использовался 4-дюймовый (10-сантиметровый) дисплей с разрешением 568 x 320 пикселей на каждый глаз. Команда говорит, что устройство могло создавать 3D-изображения, которые можно было просматривать на расстоянии от 24 до 90 см, что больше, чем у других дисплеев со световым полем.
Световая эффективность достигла 82 процентов, что важно для создания ярких изображений, а «перекрёстные помехи», когда изображения от каждого глаза накладываются друг на друга, искажая 3D-эффект, были снижены до менее чем 26 процентов.
Основным недостатком прототипа был угол обзора, который составлял всего девять градусов. Это означает, что зрители должны смотреть на дисплей прямо, а любые незначительные движения в сторону испортят 3D-эффект.
Тем не менее, исследователи говорят, что наноструктуры на линзах могут быть изменены, чтобы увеличить этот показатель, потенциально увеличивая его почти до 180 градусов.
Поиск лучших способов создания этих наноструктур является приоритетом в будущей работе, что также должно помочь улучшить светоотдачу.