Hologramy jsou budoucnost. Alespoň tomu věří hollywoodští filmaři, kteří plní své sci-fi filmy průsvitnými rozhraními vznášejícími se ve vzduchu. Jako ty na vesmírných lodích v Passengers a Avatar.
Pravda, trojrozměrnou grafiku zatím můžeme vidět pouze na filmových plátnech pomocí 3D brýlí resp. Startup Look Glass z Brooklynu ale vytvořil zařízení, které nás přibližuje o krok blíže plnohodnotné 3D realitě bez nutnosti dalších vychytávek.
Podívej se na to. Může se zdát, že před vámi je jen skleněné akvárium obsahující nepochopitelnou červenou věc. Ale ve skutečnosti se jedná o displej a objekt uvnitř je jím nakreslený obrázek. The Looking Glass využívá inovativní technologii: vytváří 45 různých obrazů stejného trojrozměrného objektu, otočeného v různých úhlech, a poté je kombinuje pomocí speciální holografické čočky. Výsledkem je dojem, že vidíte skutečný trojrozměrný objekt.
Takové zařízení bude neuvěřitelně užitečné pro tvůrce 3D grafiky, herní vývojáře, průmyslové designéry a inženýry. The Looking Glass je kompatibilní s programy jako Maya, Zbrush, Blender, Tinkercad a Solidworks. Umožňuje vám zobrazit výsledky vaší práce přímo v procesu. A kromě toho můžete s obrazem interagovat jako s běžnou hmotnou věcí. Chcete-li to provést, můžete připojit ruční sledovač Leap Motion Controller, kameru Intel Realsense nebo herní ovladač, jako je Nintendo Joy Con.
V budoucnu se taková technologie může stát populární mezi hráči i běžnými spotřebiteli digitálního obsahu. Souhlas, bylo by zajímavé na takové obrazovce něco hrát nebo sledovat filmy. S Looking Glass, abyste mohli sledovat akci z nějakého úhlu, stačí se přesunout do jiného rohu místnosti.
K ovládání displeje budete potřebovat počítač s procesorem min Intel Core i5, 4 GB a grafika karta Nvidia GTX 1060 minimálně, stejně jako HDMI port pro zobrazování obrázků a USB-C pro napájení. Displej bude k dispozici ve dvou velikostech: 8,9palcový model za 600 USD a 15,9palcový model za 3000 USD.
Menší verzi The Looking Glass si můžete zakoupit na Kickstarteru za 400 dolarů. Předpokládaná doba dodání je prosinec.
Plazmové panely a LCD obrazovky již dlouho nikoho nepřekvapují, protože zaujaly své místo v každodenním životě. Technologie vytváření stereoskopického obrazu pomocí 3D brýlí, která se objevila v posledních letech, se také stala běžnou, zabírá své místo a aktivně se rozvíjí. Většina odborníků je toho názoru, že další fází vývoje zobrazovacích technologií bude vznik holografické projekční plochy, což je celkem logické, protože moderní 3D televize je mezistupněm k vytvoření trojrozměrného obrazu, protože trojrozměrný obraz na takových obrazovkách je viditelný pouze v určité poloze hlavy. Holografické displeje lze považovat za další fázi ve vývoji 3D technologií.
Princip 3D technologie
Moderní kina a televize využívají 3D technologii, která je založena na klamání lidského zraku předkládáním mírně odlišných obrazů očím, což v konečném důsledku vytváří trojrozměrný efekt. Optické ostření je široce používáno v 3D technologii: například iluze hloubky a objemu obrazu se vytváří pomocí polarizačních brýlí, které filtrují část obrazu pro levé a pravé oko.
Nevýhoda 3D technologie
Nevýhodou této technologie je, že trojrozměrný obraz je viditelný pouze z určitého úhlu. Přestože jsou v prodeji domácí televizory s 3D efektem a bez brýlí, divák je může sledovat pouze v případě, že je přímo před displejem. Objemový obraz začne mizet při mírném posunutí doprava nebo doleva vzhledem ke středu obrazovky, což je hlavní nevýhoda všech 3D zobrazení. Tento problém by měly v blízké budoucnosti vyřešit holografické obrazovky.
Pseudoholografické displeje
Dnes jsou velmi oblíbené pseudoholografické obrazovky vytvořené na bázi průsvitné sítě nebo filmu. Panely jsou připevněny ke stropu nebo výkladní skříni. Při správném osvětlení jsou panely pro člověka neviditelné a pokud se na ně promítne obraz, vytváří dojem hologramu, přes který se může divák dívat. Ve srovnání s plazmou mají pseudoholografické obrazovky řadu výhod: jasný obraz, originalitu a možnost instalace v jakékoli místnosti.
Projektor, který promítá obraz, může být pro diváka skrytý. Výhodou takového zařízení jsou široké pozorovací úhly, vysoký kontrast obrazu a schopnost vytvářet holografické obrazovky určité velikosti a tvaru. Displeje na průsvitné fólii se používají k dodání neobvyklého efektu a kouzla místnosti, designu televizních studií a maloobchodních prostor. Transparentní panely vyrábí mnoho společností a používají se pro reklamní a marketingové účely.
Obrazovky Sax3D
Mezi nejoblíbenější patří holografické obrazovky Sax3D od německé firmy, vytvořené pomocí technologie selektivního lomu světla, díky které systém ignoruje jakékoli světlo v místnosti kromě paprsku projektoru. Samotný displej je vyroben z odolného čiré sklo, na kterou je nanesena tenká fólie, která promění obrazovku v hologram a zobrazí kontrastní obraz promítaný projektorem. Tato holografická obrazovka umožňuje prohlížení digitálních fotografií i videí. Na podobném principu fungují displeje Transscreen, vyrobené z polyesterové fólie se speciálními vrstvami, které blokují světlo vycházející z projektoru.
Holografické televizory
Běžní lidé se více nezajímají o specializované obrazovky, ale o řešení, která lze použít tabletové počítače, televizory a smartphony s holografickou obrazovkou. Stojí za zmínku, že v této oblasti se v posledních letech objevilo velký počet originální řešení, přestože většina z nich pracuje na pokročilém 3D efektu.
Na veletrhu CES 2011 společnost InnoVision představila veřejnosti prototyp televizoru s holografickou obrazovkou s názvem HoloAd Diamond. Při tvorbě televizoru se používá hranol, který láme světlo přicházející z více projektorů a vytváří plnohodnotný hologram, který si divák může prohlédnout z různých úhlů. Návštěvníci výstavy i novináři si během ukázky mohli ověřit, že takový hologram sytostí barev a hloubkou výrazně předčí snímky vytvořené klasickými 3D zařízeními.
HoloAd TV dokáže zobrazovat obrázky, fotografie a videa ve formátu FLV jako hologram. Na výstavě společnost představila dva modely televizorů založené na podobném principu: rozlišení prvního je 1280x1024 pixelů, hmotnost - 95 kilogramů, rozlišení druhého je 640x480 pixelů. Navzdory skutečnosti, že televizory jsou poměrně velké, jsou pohodlné a pohodlné.
Vývoj technologií
Odborníci z laboratoře HP sídlící v Palo Alto se pokusili odstranit letitý problém obrazovek s 3D efektem. Aby bylo možné reprodukovat trojrozměrný obraz viditelný z jakéhokoli úhlu pohledu, vědci navrhli ukázat obraz z různých stran a odeslat samostatný obrázek do každého oka diváka. Tato technologie zahrnuje použití systému s laserovými systémy a rotujícími zrcadly, ale kalifornští vědci se uchýlili ke komponentám konvenčního panelu z tekutých krystalů, aplikovali velké množství kruhových drážek na vnitřní povrch skla obrazovky. Ve výsledku to umožnilo lámat světlo takovým způsobem, že před divákem vznikl trojrozměrný hologram. Obrazovka vytvořená specialisty HP ukazuje divákům statický trojrozměrný obraz promítaný ze dvou set bodů a dynamický obraz ze šedesáti čtyř.
Telefon s holografickým displejem
Relativně nedávno se konečně uskutečnila mnohými očekávaná událost – byl oficiálně představen smartphone s holografickým displejem. Technologie displeje použitá v telefonu Red Hydrogen One je drahá, ale v blízké budoucnosti bude použita na mnoha zařízeních. mobilní zařízení Ach.
Společnost Red se primárně specializuje na výrobu profesionálních digitálních filmových kamer, ale nyní obrátila svou pozornost na nové odvětví s vývojem a představením chytrého telefonu s holografickou obrazovkou Red Hydrogen One.
Displej telefonu
Red řekl, že obrazovka nainstalovaná na smartphonu je vodíkový holografický displej, který vám umožňuje okamžitě přepínat mezi 2D obsahem, 3D obsahem a holografickým obsahem z aplikace Red Hydrogen 4-View. Navzdory tomu, že přesné informace o principu této technologie nebyly zveřejněny, smartphone umožňuje prohlížet všechny hologramy bez použití speciálních brýlí nebo dalšího příslušenství.
Demonstrace smartphonu Red s holografickou obrazovkou proběhla v červnu 2017, ale žádné podrobnosti výrobce zatím nezveřejnil. Existuje však několik šťastných bloggerů, kterým se podařilo držet v rukou dva prototypy smartphonu: jedním je nefunkční maketa zobrazující konečnou úpravu a vzhled telefon, druhý je funkční zařízení, které společnost stále tají.
Jednou z oblastí použití holografie je obrazová holografie. Jedná se o pokus porozumět některým tvarům nebo objektům jejich zobrazením ve třech rozměrech. Umělci se vždy snažili ve svých dílech nějak zobrazit trojrozměrnost. Lidské oči vnímají objem velmi zajímavě, a proto byl pro člověka trojrozměrný objekt vždy určitým prvkem odlišným od obrazové série. Ale všechny umělé obrazy vytvořené člověkem byly dvourozměrné. Je tam i socha, ale je to jen trojrozměrný objekt. A vytvořit iluzi tří rozměrů byl sen. A pak se začaly vyvíjet oblasti, které se dnes nazývají stereofotografie nebo fotografie z více úhlů, kde se můžete dívat na objekt z různých úhlů a vidět jeho objem.
Na rozdíl od těchto oblastí hologram okamžitě zaznamenal trojrozměrné obrazy. Je to pro ni velmi přirozené. Holografické výstavy byly v 70. letech velmi populární. Přišlo hodně lidí, stály fronty tady, v Minsku i ve Spojených státech. Na pozorování byly plné domy umělecká holografie- jemná holografie. Nejnešťastnějším omezením tohoto procesu bylo, že nebylo možné zprostředkovat dynamiku těchto trojrozměrných obrazů.
Vědci se při nahrávání hologramů pokusili vymyslet animační metody. A objevilo se mikrokino, kde bylo možné, pohybující se v blízkosti hologramu, vidět, jak se vyvíjí objekt, který byl na tomto hologramu zaznamenán. Například kvetoucí květiny: pokud z nich vezmete hologram v určitém intervalu, pak po rozvinutí procesu vývoje květin v prostoru můžete vidět trojrozměrný obrázek toho, jak se květina v průběhu času měnila. To znamená, že pohyb k filmové holografii vždy existoval. Ale člověk by chtěl něco podobného jako u televize, protože už si na to všichni zvykli.
Elektronické prostředky pro zobrazování informací umožňují velmi rychle změnit obrázek. Je to velmi dostupné, protože nejsou tak drahé. A holografické kino se ukázalo být velmi drahé. Všechno zobrazovací zařízení bylo velmi složité. A zde nastává problém: neexistují žádná záznamová média pro dynamickou holografii. A část výsledků vyhledávání pro tato prostředí byla nyní přidělena oblasti zvané holografický displej.
Holografické displeje nejčastěji odkazují na obrázky, které nejsou holografické. Ve Star Wars vidíte nějaké hologramy lidí pohybujících se někde ve vesmíru. Ale ve skutečnosti tam žádná holografie není. Není tam žádná holografie, když dělají nějaké nástavce na focení. Holografie je, když je zobrazen trojrozměrný obraz volný prostor, zatímco nosičem informace zůstává dvourozměrné médium, tedy běžný fotografický film, digitální paměťové médium, vícenásobný záznam obrazu a poté syntéza do trojrozměrného obrazu.
Jak funguje holografický displej? Nejprve potřebujeme světelný zdroj s velmi dobrá kvalita- tři lasery. Aby měl člověk kompletní barevnou reprezentaci, potřebuje tři RGB lasery. Dalším nezbytným prvkem je osvětlovací systém pro převod světelného zdroje z laseru na požadovaný formát a následné osvětlení modulátoru. A nyní lze několik prvků použít jako modulátory pro holografický displej. Ano LCoS je technologie Tekutý krystal na křemíku. Jedná se o vývoj displejů z tekutých krystalů, ale aplikovaných na mikroelektroniku, protože vše se děje na bázi křemíkového substrátu: je tam integrován displej, ukazuje se, že je efektivní a má vysoké rozlišení a takový displej lze použít .
A další prvek potřeboval optiku, která dokáže tento docela malý obraz transformovat a promítnout do něj požadovaný formát. A optika může být i holografická. Co ale bude pro takovou optiku charakteristické? Každý laser bude interagovat se svým vlastním optickým prvkem, se svou vlastní částí optického systému, protože selektivita vlnové délky je v holografii velmi důležitá. Pokud uděláme něco neselektivního, okamžitě se na jakémkoli optickém prvku vytvoří duha a spousta rušivých obrázků.
Samozřejmě, že se někdy používají. Duhová holografie, tedy samolepky, ukazuje na jedné souřadnici duhu a na druhé je vidět trojrozměrný obraz. Mají ale omezenou funkčnost. Proto, abyste to překonali, potřebujete optické prvky, které interagují pouze s jejich laserem. Například holografická čočka pro červené světlo bude interagovat pouze s červeným světlem. Totéž pro ostatní objektivy. Holografické obrazovky jsou stejné čočky, které odpovídají paprskům, které by měly dosáhnout k divákovi, s paprsky vytvořenými na tomto mikrodispleji.
A pak velmi důležitá věc: čím vyšší kvalita zobrazovaných informací, tím více displejů s vysokým rozlišením by se mělo používat pro holografii. A co víc, rozlišení displeje předčí to, co vidíme. Holografie má obecně následující vlastnost: aby odrážely nějaké informace, musí být počet pixelů a vzorků, které musí být zakódovány ve zdroji informací, dvakrát větší. To znamená, že rozlišení mikrodisplejů je větší než rozlišení, které vidíme na holografickém obrázku. A to je základní věc. To znamená, že holografie musí mít redundanci, větší rozlišení, něco, co chceme na obrázku vidět. A zde vznikají technologické potíže.
Tam, kde není možné vyrobit jeden displej s vysokým rozlišením a požadovanou velikostí, vymýšlejí optikové schémata násobení obrazu, kde je každá část obrazu zobrazena na vlastním mikrodispleji. Optický systém převádí jednotlivé obrazy do jednoho syntetizovaného obrazu. A člověk se může pohybovat kolem tohoto holografického obrazu a docela dobře ho vidět. Ale aby tento systém fungoval, musí být všechny prvky high-tech, aby mohly být integrovány do malého objemu, protože potenciálně mohou být obecně planární, to znamená, že mohou být propojeny s technologií planární mikroelektroniky.
Na druhou stranu všechny optické prvky, které jsou vytvořeny pro holografii, jsou vyrobeny na plochých substrátech. To je velmi důležité, protože celá základna moderní optiky je navržena tak, že máte nějaký optický objemový prvek. Je objemný a je potřeba ho vyleštit a na tento prvek se musí velmi přesně vyrobit antireflexní nebo naopak reflexní nátěr. A pro holografii jsou všechny možné prvky vyráběny přibližně stejným způsobem - holografickou metodou. Pokaždé, když nahrajeme prvek, upravíme schémata nahrávání. To znamená, že na našich zařízeních provádíme některá specializovaná nastavení pro záznam konkrétního obrazu nebo konkrétní vlnoplochy. To nějakou dobu trvá, ale vývoj robotiky nám umožňuje doufat, že se to vše zautomatizuje a proces přepínání z jednoho záznamu na druhý se zjednoduší.
Když se rozvinul obecný směr „holografický displej“, zrodily se velmi zajímavé aplikace displejů, které ukázaly, že je možné dělat aplikované, jednodušší věci, které byly velmi potřebné, například zobrazovat informace pro piloty nebo řidiče na pozadí. čelního skla. Klíčovým prvkem těchto zobrazovacích systémů je slučovací zařízení pro vnější zdroj informace i pro místní. V angličtině se to jmenuje paprsek kombinovaný, kdy spojíte obraz okolního světa s lokálním zdrojem informací. A jako kombinační prvek se hologram ukázal jako velmi užitečný, protože je průhledný.
Na rozdíl od optických prvků, čočky nebo zrcadla, se celá vlnoplocha, všechno světlo, transformuje v objemu skla nebo na zrcadle a hologram to může oddělit. Část přemění a část se ukáže jako nevyužitá. Jedná se o tzv. nelomené světlo. Tato vlastnost hologramů se ukázala jako klíčová pro vytvoření HMD ( náhlavní displej) - displeje, které se montují na hlavu. Také pro piloty a motoristy existuje head-up displej, tedy displej, který je přímo před vámi. Jsou velmi pohodlné, protože vám umožňují nenechat se rozptylovat okolím, abyste si například ze zařízení přečetli některé servisní informace.
Toto nové pole umístilo holografické optické prvky do velmi důležité pozice. To je pro HMD klíčový prvek, protože všechny ostatní prvky jsou z hlediska diskrétnosti samotného displeje horší než hologram.
Druhou aplikací holografických optických prvků je konstrukce trojrozměrného obrazu s ofsetem. co to je? Jedná se o hologram, ze kterého jakoby vyčnívá obraz. To znamená, že není za obrazovkou, ale přímo před vámi se z hologramu vynořuje obraz a u některých displejů je to prostě nutné. Například pro lékaře, když analyzují nějaký chirurgický zákrok, kde potřebují přesně vědět, co se stalo. A pokud máte za sklem hologram, je velmi obtížné se tam dostat. Ale je možné zkonstruovat obrázek před hologramem. A to je velmi užitečné, protože tímto způsobem můžeme nějakým způsobem zavést zpětnou vazbu. A u některých profesí Zpětná vazba velmi důležité, protože je to jako hmatová citlivost.
A ve všech těchto případech pomáhá holografie. Za prvé to pomáhá, protože to dělá holografické obrazovky - jsou nepostřehnutelné a neruší. A za druhé, součástí optického zpracování informací, které se pro takové displeje dělá, je také holografie, pouze digitální hologram. Kompletní emulace šíření světla a jeho interakce se záznamovým médiem, jak se světlo vzájemně ruší – to vše je emulováno elektronicky v počítači. A výsledek tohoto výpočtu lze zobrazit jako digitální hologram na paměťovém médiu a zobrazit. V této fázi zobrazení jsou také velmi důležité holografické a optické prvky.
Pro plné využití kvalit trojrozměrných obrázků je lepší nasvítit je laserem, což vyžaduje specifické iluminátory. A pro všechna mobilní zařízení by tyto iluminátory měly být co nejkompaktnější. A zde holografie také říká: "My to dokážeme." A výzkumníci ve svých pracích ukazují, že holografické iluminátory jsou mnohem kompaktnější než konvenční, tradiční iluminátory, čočky nebo zrcadla. Jsou ploché a docela účinné. A otevírají cestu pro laser, aby vstoupil do našeho světa přímým zobrazením informací, protože vše, co nyní většinou vidíme, jsou LED nebo stereo systémy, které využívají tradiční světelné zdroje. A pro holografické displeje je laser zásadní věc. Umožňuje vám odemknout většinu výhod optického zpracování trojrozměrných informací.
Ke stejnému úkolu přistupujeme z různých úhlů pohledu – vytvoření holografického displeje pro masové použití. A pokud se podíváte na pokročilé konference, holografické displeje jsou již samostatnou sekcí. A mnoho řešení a prací ukazuje, že úspěchy povedou k průlomu.
Rád bych skončil s optimismem, protože holografie je nyní místem, kde můžete uplatnit své tvůrčí síly. To je věda: má své vlastní zákony, úspěchy, předsudky. Oblast se ale velmi rychle rozvíjí a je otevřená především mladým lidem. A doufám, že holografie v celé své rozmanitosti (digitální, holografie pro integrovanou optiku, holografie pro displeje) - to vše se bude v blízké budoucnosti velmi rychle rozvíjet, protože základní prvky již existují. Stačí je kreativně sbírat a získat novou kvalitu.
Na plazmové panely a LCD obrazovky jsme si již v běžném životě zvykli. Nikoho nepřekvapí taková zobrazovací technologie jako 3D, která se objevila v posledních letech. Technologie pro vytváření stereoskopických obrazů pomocí speciálních 3D brýlí úspěšně obsadila své místo a aktivně se rozvíjí. Mnoho odborníků se domnívá, že s vydáním holografických obrazovek dojde k dalšímu rozvoji zobrazovací technologie, nebo spíše ke skutečné revoluci v tomto segmentu. Koneckonců, moderní 3D televize je ve skutečnosti mezistupněm na cestě k vytvoření skutečného trojrozměrného obrazu, protože takové obrazovky vypadají trojrozměrně pouze v určité poloze hlavy. Holografické displeje lze v tomto ohledu považovat za další vývoj 3D technologie.
Základním principem 3D technologie používané v moderní televizi nebo kinech je oklamat lidské oči, aby vnímaly trojrozměrný obraz tím, že každému oku předloží trochu jiný obraz. Toto optické ostření se používá všude v aktuálně populárních 3D řešeních. Například iluze objemu a hloubky na obrázku je vytvořena pomocí polarizačních brýlí, které filtrují část obrazu pro pravé a levé oko.
Tato technologie má ale značnou nevýhodu – trojrozměrný obraz je pro diváka viditelný pouze z přesně definovaného úhlu. Domácí 3D televizory bez brýlí jsou dnes již široce dostupné. Ale i při sledování takové televize musí být divák přesně před obrazovkou. Stačí se trochu posunout doprava nebo doleva vzhledem ke středu obrazovky a trojrozměrný obraz začne mizet. Tento nedostatek moderních 3D obrazovek budou muset v blízké budoucnosti vyřešit tzv. holografické displeje.
Všichni si pamatujeme scény ze slavných hollywoodských filmů jako „Star Wars“, kde se trojrozměrné obrazy objevují ve formě hologramů a doslova visí ve vzduchu. Hologram je v principu speciální typ trojrozměrného promítaného obrazu, který lze vytvořit pomocí laserového světla nebo jiných zdrojů. Předpokládá se, že v blízké budoucnosti tato technologie vstoupí do našeho každodenní život. Pravda, vydání holografických televizorů je ještě velmi daleko. Čas od času se objeví zajímavé prototypy zařízení s pseudoholografickými nebo pokročilými stereoskopickými displeji, které vzbuzují velký zájem veřejnosti. K prodeji ale zatím nejsou k dispozici žádné plnohodnotné holografické obrazovky.
Široké uplatnění dnes již našly například takzvané pseudoholografické obrazovky založené na použití speciální průsvitné fólie nebo síťoviny. Takové panely jsou jednoduše zavěšeny na stropě nebo připevněny ke sklu maloobchodní vitríny. Za speciálních světelných podmínek se průsvitný panel stane pro člověka neviditelným. A pokud je na něj promítán obraz, pak to vytváří dojem obrazu vládnoucího ve vzduchu – ten samý hologram. Obraz je pomocí projektoru promítán na průsvitný panel. Panel umožňuje divákovi prohlížet si obrázek. Takovéto pseudoholografické displeje mají oproti plazmovým nebo LCD obrazovkám řadu výhod díky své originalitě, bohatému obrazu za téměř jakýchkoliv světelných podmínek a možnosti umístění kdekoli.
Samotný projektor, který promítá obraz, může zůstat mimo dohled diváka. Mezi nepochybné výhody takových řešení patří také dobré pozorovací úhly (téměř 180 stupňů), vysoký kontrast obrazu a možnost vytvářet holografické obrazovky velkých rozměrů nebo určitého geometrického tvaru. Displeje na průsvitné fólii se přirozeně používají především k tomu, aby místnostem dodaly určitý šarm a neobvyklý efekt, k výzdobě obchodních prostor a televizních studií. Řešení s průhledné panely jsou vyvíjeny mnoha společnostmi a primárně se používají pro marketingové a reklamní účely, aby zapůsobily na spotřebitele.
ist. visionoptics.de Rozšířily se zejména filmové obrazovky Sax3D. Tato německá společnost používá selektivní systém lomu světla, který umožňuje ignorovat jakékoli světlo v místnosti kromě paprsku projektoru. Hlavní část samotné obrazovky je odolné sklo, zcela průhledné. Právě na ní je nanesena speciální fólie, díky které se plátno promění v jakýsi hologram a zobrazuje kontrastní obraz promítaný projektorem. Na takové pseudo holografické obrazovce můžete prohlížet jak videa, tak digitální fotografie. Obrazovky Transscreen fungují na přibližně stejném principu, založeném na použití polyesterové fólie se speciálními vrstvami, které mohou blokovat světlo vycházející z projektoru.
Nás ale samozřejmě zajímají především řešení, která lze použít v televizorech, tabletech a chytrých telefonech. A nutno podotknout, že v posledních letech se v této oblasti objevuje stále více zajímavých zařízení, byť většina z nich skutečně využívá stejný notoricky známý 3D efekt, jen poněkud doplněný a vylepšený.
Laboratoře InnoVision Labs na veletrhu CES 2011 ukázaly veřejnosti prototyp televizoru budoucnosti – televizor s holografickou obrazovkou. Vývoj se nazývá HoloAd Diamond. Jde o hranol, který dokáže lámat světlo vycházející z více projektorů, čímž vzniká plnohodnotný hologram, který si divák může prohlédnout z libovolného úhlu. Novináři i běžní návštěvníci výstavy se navíc přesvědčili, že hologram vytvořený HoloAd Diamond vypadá lépe ve srovnání s trojrozměrnými obrázky na 3D zařízeních. Obrazy na holografické obrazovce se vyznačují svou hloubkou a bohatými barvami.
Tento projektor-TV dokáže reprodukovat nejen fotografie a obrázky v hologramu, ale i videa, i když zatím pouze ve formátu FLV. Na výstavě byly předvedeny dva modely televizorů na stejném principu. První podporuje rozlišení 1280 x 1024 pixelů a váží 95 kilogramů, zatímco druhý televizor je kompaktnější, ale má rozlišení pouze 640 x 480 pixelů. Zařízení jsou poměrně objemná, ale jejich použití je pohodlné. Starší verzi holografické obrazovky lze pořídit za deset tisíc dolarů.
Vědci z laboratoře Palo Alto společnosti HP v Kalifornii se pokusili vyřešit letitý problém 3D obrazovek po svém. Aby bylo možné reprodukovat trojrozměrný obraz, který by byl viditelný bez ohledu na úhel pohledu, vědci navrhli zobrazovat obrázky objektů z různých úhlů a současně posílat do každého oka jiný obrázek. Toho se obvykle dosáhne použitím celý systém s rotujícími zrcadly a laserovými zařízeními. Kalifornští vědci ale vzali součásti standardního LCD panelu a speciálním způsobem aplikovali obrovské množství kruhových drážek na vnitřní sklo obrazovky. V důsledku toho se světlo láme způsobem, který umožňuje divákovi vidět trojrozměrný hologram. V každém případě obrazovka vytvořená výzkumníky HP umožňuje člověku vidět statický trojrozměrný obraz ze dvou set různých bodů a dynamický 3D obraz ze šedesáti čtyř. Pravda, sami vědci podotýkají, že vytvoření plnohodnotného pohyblivého hologramu, který vídáme ve filmech, je ještě daleko.
Zajímavé řešení nabízí i Microsoft Research, který displej Vermeer vyvinul. Tato obrazovka vytváří holografický obraz „vznášející se“ přímo ve vzduchu v duchu legendárních „Star Wars“. Využívá efekt optické iluze nazývaný „mirascope“. Konstrukčně se Vermeer skládá ze dvou parabolických zrcadel a projektoru se speciálním optickým systémem schopným reprodukovat až tři tisíce snímků za sekundu. Projektor promítá hologram se sto devadesáti dvěma body s frekvencí 15 snímků za sekundu.
Nejdůležitější je, že pohled na trojrozměrný obraz je dostupný z libovolného úhlu (360 stupňů). Kromě toho může uživatel s tímto druhem hologramu úspěšně pracovat, protože přístup k němu není blokován žádným skleněným panelem. To znamená, že může reagovat na dotek. K tomuto účelu je zařízení vybaveno infračerveným přísvitem a kamerou, jejímž hlavním účelem je sledovat pohyby rukou člověka.
Displej Vermeer se zatím nedostal do komerční výroby, ale je jasné, že má vážné vyhlídky například v herním průmyslu. Toto inovativní zařízení se objevilo v roce 2011 a o rok později si Apple nechal patentovat vlastní displej, který v mnoha ohledech připomíná stejný Vermeer. Jedná se o interaktivní obrazovku, která dokáže zobrazit 3D hologramy a umožnit uživateli s nimi interakci.
Je zde použita stejná dvojice parabolických zrcadel. Ale je tu také rozdíl. Pro promítání trojrozměrného obrazu navrhují inženýři Apple použít nikoli skutečný předmět, ale látku s fotorefrakčním efektem. Infračervené záření na něj dopadající přechází do viditelného spektra a vytváří primární trojrozměrný obraz. Zařízení vytvořené inženýry Applu podporuje ovládání gesty díky vestavěnému senzorovému systému.
A letos došlo k dlouho očekávané události – byl představen první smartphone na světě s holografickým displejem. V každém případě to tvrdí jeho výrobce. Telefon Takee byl vyvinut čínskou výzkumnou a vývojovou společností Shenzhen Estar Technology. Ale vývoj je ve skutečnosti velmi podobný modelu Amazon Fire Phone, který byl vydán dříve a nabízí možnost přizpůsobit obraz na obrazovce v závislosti na úhlu pohledu uživatele. Podle výrobce však zašli se svým smartphonem ještě o něco dále. Využívá senzory pro sledování očí umístěné nad obrazovkou. Stereoskopický obraz se vytváří pomocí projekce vnějších senzorů přímo na sítnici očí diváka, přičemž ten může odvrátit pohled od obrazovky a přesto vidí trojrozměrný obraz.
Obrazovka smartphonu Takee tak umožňuje nejen vidět trojrozměrný obraz, ale také jej prohlížet z různých úhlů. Abychom byli spravedliví, nutno podotknout, že čínský vývoj je jen obyčejná 3D technologie, doplněná o senzory pro sledování pohybu očí. Displej podporuje rozlišení 1920 x 1080 pixelů. Kromě obrazovky má inovativní smartphone následující vlastnosti - procesor MediaTek 6592T, dva gigabajty paměť s náhodným přístupem a 13megapixelový fotoaparát Sony Exmor RS. Zařízení běží na operačním systému Android. Již je k dispozici několik aplikací pro chytré telefony, které umožňují hrát 3D hry.
Je zřejmé, že se ta dlouhověkost blíží tento moment, kdy budeme moci vidět televizory, tablety a monitory, které vytvářejí plnohodnotný holografický obraz. Kromě toho může v blízké budoucnosti technologie holografických obrazovek najít uplatnění v navigačních systémech, obchodním průmyslu a vzdělávání. Holografické obrazy také jednoduše nemohou projít oblastí herní zábavy a poskytují vytváření trojrozměrných virtuálních světů s neobvykle realistickými obrazy.
Revoluce je hlavním slovem elektronického průmyslu. Očekávání revoluce od každého nového vynálezu, nová technologie nebo nový model je pro tento trh tak normální, že veškerý pokrok zde je vnímán jako série skoků do neznáma. A skutečně: elektronika se vždy vyvíjela velmi dynamicky; dynamický jako žádná jiná oblast technologie. Podíváte-li se však na linii jejího postupu nezaujatěji, ukáže se, že ne tolik událostí má právo nést titul revolučních změn.
Future Displays 2: Recenze nejlepších holografických a flexibilních obrazovek
Vezmeme-li jako konkrétní příklad téma našeho materiálu - displeje, pak teprve vzhled barevného obrazu místo monochromatického a přechod od katodových trubic k matricím prvků z tekutých krystalů si skutečně nárokují revolučnost. Všechno ostatní, jako zvýšení rozlišení, zlepšení barevného podání, zmenšení velikosti displeje při zvětšení jeho plochy – to jsou prostě důležité milníky.
Při současném tempu pokroku je vytvoření očního telefonu daleko méně než tisíc let.
Co lze dnes z hlediska zásadních změn považovat za nejperspektivnější? Podle našeho názoru lze očekávat průlom ve třech experimentálních oblastech: stereoskopické displeje, displeje na flexibilních matricích a průsvitné displeje. Řekneme vám o každé ze skupin tohoto vývoje...
Nejobjemnější 3D
Nejviditelnější cestou k další technické revoluci pro displeje je dnes stereoskopie, která dostala marketingový název „3D“. Před časem se na trhu aktivně prosazovala technologie vytváření stereoskopických obrazů na základě polarizace světla. O televizorech a monitorech, které jsou jím vybaveny, jsme psali již mnohokrát, podrobně jsme hovořili o základech této technologie v podobě lidského binokulárního vidění, designu závěrkových brýlí, struktuře obrazovky a algoritmech pro generování 3D.
V současné době obsadila své místo na trhu „polarizační“ stereoskopie, jejíž objem, stejně jako celkový vliv technologie na další vývoj výroby displejů, neumožňuje hovořit o revolučním průlomu.
Takto nyní vypadá komerční hromadné stereo vidění
Technologie pro vytváření stereoskopického obrazu bez brýlí dnes vypadají slibněji. Stručně je lze rozdělit na ty, které využívají refrakční mikročočky umístěné na displeji, a ty, které využívají systém sledování polohy diváka pomocí záznamových senzorů (videokamer). Jejich velká technická náročnost a jistá míra experimentování nám v současnosti neumožňují dlouhodobě předpovídat jejich osud. Zkusme zde však pochybovat o jejich skutečné revolučnosti, která může změnit design budoucích displejů k nepoznání.
Faktem je, že jak technologie brýlí, tak technologie stereo vidění bez brýlí zahrnují vytváření iluze objemu na ploché obrazovce. Předpokládáme, že model, který nějakým způsobem demonstruje skutečný trojrozměrný obraz, dokáže udělat 3D revoluci mezi displeji. Technologie, které dokážou takto vyřešit otázku stereo zobrazení, již existují. Nejslibnější z nich jsou holografické a objemové displeje.
Hlavní překážka rozvoje
Začněme recenzi tím nejlepším, co již na trhu je. Dle našeho názoru se jedná o displeje značky HoloVisio z produkce maďarské společnosti Holografika. Společnost studuje a vyvíjí trojrozměrné zobrazovací technologie od roku 1996. V roce 2008 se objevily první displeje HoloVisio. V tuto chvíli jsou již první displeje HoloVisio ukončeny a jejich místo zaujaly modely druhé a třetí generace. Podstatou technologie Holografika je promítání obrazu dvěma desítkami úzce nasměrovaných projektorů, díky nimž je obraz rozložen v zobrazovacím prostoru jakoby do hloubky. Tak těžká cesta vizualizace je drahá, doslova a do písmene: na 72palcové obrazovce, jejíž čelní plocha má rozlišení 1280 x 768 pixelů, je ve skutečnosti 73 milionů voxelových prvků. Náklady na samotný displej dosahují 500 tisíc dolarů. O okamžitém masovém využití tohoto zázraku v domácnostech v Evropě a Americe samozřejmě není třeba mluvit.
Není to však jen cena, ale složitost samotného designu, co zastavuje masové přijetí displejů jako HoloVisio. Tato složitost má významnou vedlejší vlastnost v podobě složitosti software konkrétně a reprodukce holografického obsahu obecně. Proto vědci nadále hledají jednodušší, levnější a chytřejší řešení. uspořádané způsoby znovu vytvořit trojrozměrný obraz.
Prezentace firmy Holografika
Sdružení tří skupin japonských vědců a inženýrů už sedm let pracuje na vytvoření laserového projekčního zařízení pro vytváření trojrozměrných obrazů. Mluvíme o technologii Aerial 3D, kterou vytvořil Burton Inc, japonský Národní institut pokročilé průmyslové vědy a technologie a Keio University. Praktická ukázka Aerial 3D projektoru proběhla v listopadu 2011 v rámci výstavy CES 2011. Japonští vývojáři opustili tradiční plochou obrazovku, objekty kreslili přímo v trojrozměrném prostředí běžného prostoru pomocí laserových paprsků.
Japonská verze holografického displeje bez obrazovky
Letecká 3D technologie využívá efekt excitace atomů kyslíku a dusíku zaostřenými laserovými paprsky. V tuto chvíli je instalace schopna promítat objekty skládající se z 50 000 prvků (bodů) s frekvencí 10-15 „snímků“ za sekundu. V budoucnu vývojáři plánují zvýšit rychlost na 20-25 „snímků“ za sekundu a převést obraz z monochromatického (zeleného) režimu na barevný.
Interaktivní holografický komplex z jižní Kalifornie
ICT Graphics Lab na University of Southern California také pracuje na technologii, která nabízí podobnou kvalitu obrazu. Již v roce 2009 její zaměstnanci představili interaktivní panoramatický (snímek lze prohlížet z libovolného bodu na kruhu) světelný displej (Interactive 360º Light Field Display). Displej je založen na technologii promítání obrazu na rotující anizotropní zrcadlo.
Microsoft experimentuje
Z nejnovějších projektů holografických displejů je třeba připomenout vývoj Microsoft Research Cambridge s názvem Verneer. Vermeer je komplex holografického displeje bez obrazovky a videokamery, který dává systému smyslové funkce. Displej využívá projekční technologii mezi dvěma parabolickými zrcadly (mirascope). Laserový paprsek vykresluje obraz s frekvencí 2880krát za sekundu, přičemž postupně prochází 192 body. Výsledkem je, že divák vidí obraz aktualizovaný 15krát za sekundu, visící v prostoru a zcela přístupný pro kontakt. Právě kontakt s iluzorním holografickým obrazem zpracovává videokamera, která je obdobou známého manipulátoru gest Microsoft Kinect.
Flexibilní možnost
Myšlenka možnosti vytvoření flexibilních displejů je první, nesouvisející striktně s problematikou přizpůsobení virtuálního prostoru obrazovky fyziologii lidského vidění. Jednoduše řečeno, pro uživatele je jedno, zda vidí obraz na ohebném nebo pevném displeji.
Flexibilita displejů je však zcela revoluční věcí, pokud jde o snadnost použití zařízení a jejich kompaktnost, protože dává obrazovce vlastnosti vlastní materiálu, který je lidstvu již dlouho známý. Papír.
List papíru lze snadno několikrát složit, svinout do tubusu a je odolný proti pádu. Právě tyto vlastnosti se vývojáři snaží poskytnout svým flexibilním displejům – nebo, obecněji, flexibilním počítačům. Stojí za zmínku, že ohebné displeje do jisté míry konkurují vestavěným displejům. elektronická zařízení piko projektory. Obraz, který promítají, má již dostatečný jas a rozlišení a je vybaven i funkcemi dotykového displeje.
V současné době se do technologického závodu ve vytváření ohebných displejů zapojili téměř všichni významní výrobci elektroniky. Mezi jmény avantgardy zde můžeme jmenovat Samsung, LG, Hewlett-Packard...
Flexibilní "tkanina" pro šití displejů z produkce HP
Ten se může pochlubit vytvořením plastového materiálu pro výrobu displejů o tloušťce pouhých 100 mikrometrů. Displeje vyrobené z tohoto materiálu mají minimální spotřebu energie a jsou dobře kompatibilní s miniaturizačními technologiemi pro RAM a úložiště. Hewlett-Packard doufá, že zahájí výrobu flexibilních počítačů již v roce 2014.
Displej LG: tenký a poměrně flexibilní
Společnost LG na oplátku představila v březnu 2012 vzorek ohebného displeje připravený k výrobě. Zobrazené zařízení má úhlopříčku 6 palců a rozlišení 1024 x 768 pixelů. Maximální úhel ohybu může dosáhnout 40 stupňů. Displej váží 14 gramů, má tloušťku 0,7 milimetru a bez následků vydrží pád z výšky 1,5 metru. LG plánuje uvedení displeje na trh v polovině roku 2012.
Snímky obrazovky displeje Sony zobrazené na displeji notebooku Sony
Když už mluvíme o velikosti ohebných displejů, můžeme si vzpomenout na nedávné oznámení Sony o 9,9palcovém flexibilním displeji založeném na matici OLED. Tloušťka displeje je 110 mikrometrů a rozlišení 960 x 540 pixelů (hustota prvků 111 PPI). Displej byl představen na Boston's Display's Display Week 2012 ve formě... série snímků obrazovky na notebooku.
Nanolumeny na velikosti nešetří
Produkty Nanolumens jsou mnohem realističtější. Společnost vyrábí flexibilní displeje pro domácí, kancelářské a venkovní prostory (prezentace) od roku 2010 pod značkami NanoFlex a NanoWrap. Displeje nejsou nijak zvlášť tenké (tloušťka matricového substrátu může dosáhnout 4 centimetrů, ale podle výrobců prakticky neomezují plochu a úhlopříčku obrazovky. Na důkaz svých slov již předvedli prezentaci flexibilní displej o ploše 5 metrů čtverečních.
Samsung v této hře nijak nespěchá, aby ukázal všechny své trumfy
A konečně, Samsung opakovaně prohlásil, že aktivně vyvíjí flexibilní dotykové displeje na matricích OCTA (On Cell TSP AMOLED). V těchto displejích společnost vidí potenciál pro výrazné snížení spotřeby energie obrazovky budoucích smartphonů a tabletů a také možnost snížení tloušťky jejich pouzdra alespoň o 35 procent. Bohužel model s flexibilní displej Samsung se chystá spustit nejdříve v roce 2013.
Vyhlídky jsou jasné
Samotné průhledné displeje jsou technickým faktem. Jsou celkem jednoduché na výrobu. Pravda, mezi oblastmi použití se pamatuje hlavně na design: design obrazu může sloužit jako živé příklady smartphone Sony Ericsson Xperia Pureness nebo novější a cenově dostupný Explay Crystal.
Transparentní displej v rozpočtové verzi
Průhlednost displeje však lze využít mnohem šířeji. A nejzajímavější aplikací je zde vytváření zařízení, která kombinují informace na displeji s člověkem viditelnou oblastí vesmíru. V současné době jsou taková zařízení s průhlednými displeji aktivně vyvíjena mnoha společnostmi, rozdělenými do tří hlavních typů: systémy obrazovek, systémy brýlí a systémy kontaktních čoček.
Přesně tak vidí Samsung tablety budoucnosti
Samsung a Microsoft v tuto chvíli otevřeně mluví o vývoji obrazovkových systémů. První vidí výsledek jako stvoření mobilní počítač, což je flexibilní průhledná obrazovka, která dokáže nahradit jak tradiční tablet, tak rozšířit funkce přístupu k datům informační sítě do reálného života.
Ve kterých Windows to uvidíme?
Pokud jde o Microsoft, pak její divize Microsoft Applied Sciences pracuje na vytvoření rozhraní pro průhlednou obrazovku, díky které může člověk ručně manipulovat s virtuálními entitami operační systém a programy v něm běžící.
Projekt Glass
Nejznámější projekt průhledných obrazovek vyrobených ve formě skel virtuální realita- Toto je samozřejmě Project Glass vyvinutý společností Google. Google uspořádal na konci června 2012 velkou prezentaci aktuálního stavu projektu v rámci výstavy Google I/O. V jeho průběhu byly popsány funkce zařízení (hovory, natáčení videa z první osoby, práce s internetovými službami), některé Specifikace a jsou popsány konstrukční vlastnosti (hmotnost, dostupnost více barevných provedení, dostupnost provedení s tónovanými skly a skla s dioptriemi).
Canon spojuje lidi a realitu
Můžeme však také zmínit nový experimentální vývoj od společnosti Canon - Smíšená realita. Systém je prozatím ve stavu raného prototypu, a proto nevypadá příliš reprezentativně. Skládá se z brýlí pro virtuální realitu nasazených na hlavě a speciálních manipulačních sond. S jejich pomocí může softwarový shell vnutit virtuální obrazy na předmětech reálného prostředí, což umožňuje manipulovat s nimi jak jednou osobou, tak i jako součást týmu.
Jeden pixel ještě není revoluce?
Konečně nejzajímavější a skutečně revoluční téma čočkových displejů a čočkových počítačů právě nabírá na obrátkách. Od roku 2009 na něm úzce spolupracují vědci z finské univerzity Aalto a americké univerzity ve Washingtonu. Projekt je v současné době ve fázi prvního prototypu, což je kontaktní čočka s anténou pro bezdrátové napájení a obvodem CMOS, který obsluhuje jeden pixel ve středu čočky.