Hologramy sú budúcnosť. Aspoň tomu veria hollywoodski filmári, ktorí napĺňajú svoje sci-fi filmy priesvitnými rozhraniami vznášajúcimi sa vo vzduchu. Ako tie na vesmírnych lodiach v Passengers a Avatar.
Pravda, zatiaľ môžeme na filmových plátnach vidieť trojrozmernú grafiku len pomocou 3D okuliarov resp. Startup Look Glass z Brooklynu však vytvoril zariadenie, ktoré nás o krok priblíži k plnohodnotnej 3D realite bez potreby ďalších miniaplikácií.
Pozri sa na toto. Môže sa zdať, že pred vami je len sklenené akvárium obsahujúce nepochopiteľnú červenú vec. Ale v skutočnosti je to displej a objekt vo vnútri je ním nakreslený obrázok. The Looking Glass využíva inovatívnu technológiu: vytvára 45 rôznych obrázkov toho istého trojrozmerného objektu, otočeného v rôznych uhloch, a potom ich spája cez špeciálnu holografickú šošovku. Výsledkom je dojem, že vidíte skutočný trojrozmerný objekt.
Takéto zariadenie bude neuveriteľne užitočné pre tvorcov 3D grafiky, vývojárov hier, priemyselných dizajnérov a inžinierov. The Looking Glass je kompatibilný s programami ako Maya, Zbrush, Blender, Tinkercad a Solidworks. Umožňuje vám zobraziť výsledky vašej práce priamo v procese. A okrem toho môžete s obrázkom interagovať ako s bežnou hmotnou vecou. Ak to chcete urobiť, môžete pripojiť ručný sledovač Leap Motion Controller, kameru Intel Realsense alebo herný ovládač, ako je napríklad Nintendo Joy Con.
V budúcnosti sa takáto technológia môže stať populárnou medzi hráčmi aj bežnými konzumentmi digitálneho obsahu. Súhlasím, bolo by zaujímavé hrať niečo alebo sledovať filmy na takejto obrazovke. Ak chcete sledovať akciu z nejakého uhla, s aplikáciou Looking Glass sa stačí presunúť do iného rohu miestnosti.
Na obsluhu displeja budete potrebovať počítač s procesorom min Intel Core i5, 4 GB a grafika karta Nvidia Minimum GTX 1060, ako aj port HDMI na zobrazovanie obrázkov a USB-C na napájanie. Displej bude dostupný v dvoch veľkostiach: 8,9-palcový model za 600 dolárov a 15,9-palcový model za 3000 dolárov.
Menšiu verziu The Looking Glass si môžete zakúpiť na Kickstarteri za 400 dolárov. Predpokladaný čas dodania je december.
Plazmové panely a LCD obrazovky už dlho nikoho neprekvapujú, keďže zaujali svoje miesto v každodennom živote. Technológia vytvárania stereoskopického obrazu pomocou 3D okuliarov, ktorá sa objavila v posledných rokoch, sa tiež stala bežnou, zaberá svoje miesto a aktívne sa rozvíja. Väčšina odborníkov zastáva názor, že ďalšou etapou vývoja zobrazovacích technológií bude vznik holografickej projekčnej obrazovky, čo je celkom logické, keďže moderná 3D televízia je medzistupňom k vytvoreniu trojrozmerného obrazu, keďže trojrozmerný obraz na takýchto obrazovkách je viditeľný len pri určitej polohe hlavy. Holografické displeje možno považovať za ďalší stupeň vo vývoji 3D technológií.
Princíp 3D technológie
Moderné kiná a televízia využívajú 3D technológiu, ktorá je založená na oklamaní ľudského zraku prezentovaním trochu odlišných obrazov pre oči, čo v konečnom dôsledku vytvára trojrozmerný efekt. Optické zaostrovanie má široké využitie v 3D technológii: napríklad ilúzia hĺbky a objemu obrazu sa vytvára pomocou polarizačných okuliarov, ktoré filtrujú časť obrazu pre ľavé a pravé oko.
Nevýhoda 3D technológie
Nevýhodou tejto technológie je, že trojrozmerný obraz je viditeľný len z určitého uhla. Napriek tomu, že sú v predaji domáce televízory s 3D efektom a bez okuliarov, divák ich môže sledovať, len ak je priamo pred displejom. Objemový obraz začne miznúť, keď sa mierne posunie doprava alebo doľava vzhľadom na stred obrazovky, čo je hlavná nevýhoda všetkých 3D displejov. Tento problém by mali v blízkej budúcnosti vyriešiť holografické obrazovky.
Pseudoholografické zobrazenia
Dnes sú veľmi obľúbené pseudoholografické obrazovky vytvorené na báze priesvitnej sieťky alebo fólie. Panely sú pripevnené k stropu alebo výkladu. Pri správnom osvetlení sú panely pre človeka neviditeľné a ak sa na ne premieta obraz, vytvára dojem hologramu, cez ktorý sa môže divák pozerať. V porovnaní s plazmou majú pseudoholografické obrazovky množstvo výhod: jasný obraz, originalitu a možnosť inštalácie v akejkoľvek miestnosti.
Projektor, ktorý premieta obraz, môže byť pre diváka skrytý. Výhodou takýchto zariadení sú široké pozorovacie uhly, vysoký kontrast obrazu a schopnosť vytvárať holografické obrazovky určitej veľkosti a tvaru. Displeje na priesvitnej fólii sa používajú na dodanie nezvyčajného efektu a šarmu miestnosti, dizajnu televíznych štúdií a obchodných priestorov. Transparentné panely vyrába mnoho spoločností a používajú sa na reklamné a marketingové účely.
Sax3D obrazovky
Jednou z najobľúbenejších sú holografické obrazovky Sax3D od nemeckej spoločnosti, vytvorené technológiou selektívneho lomu svetla, vďaka ktorej systém ignoruje akékoľvek svetlo v miestnosti okrem lúča projektora. Samotný displej je vyrobený z odolného materiálu číre sklo, na ktorej je nanesená tenká fólia, ktorá premení obrazovku na hologram a zobrazí kontrastný obraz premietaný projektorom. Táto holografická obrazovka vám umožňuje prezerať digitálne fotografie aj videá. Displeje Transscreen fungujú na podobnom princípe, sú vyrobené z polyesterového filmu so špeciálnymi vrstvami, ktoré blokujú svetlo prichádzajúce z projektora.
Holografické televízory
Bežných ľudí viac nezaujímajú špecializované obrazovky, ale riešenia, ktoré sa dajú použiť tabletové počítače, televízory a smartfóny s holografickou obrazovkou. Stojí za zmienku, že v tejto oblasti sa v posledných rokoch objavilo veľké množstvo originálne riešenia, napriek tomu, že väčšina z nich pracuje na pokročilom 3D efekte.
Na veľtrhu CES 2011 spoločnosť InnoVision predstavila verejnosti prototyp televízora s holografickou obrazovkou s názvom HoloAd Diamond. Pri tvorbe televízora sa používa hranol, ktorý láme svetlo prichádzajúce z viacerých projektorov a vytvára plnohodnotný hologram, ktorý si divák môže prezerať z rôznych uhlov. Návštevníci výstavy a novinári si počas ukážky mohli overiť, že takýto hologram sýtosťou farieb a hĺbkou výrazne prevyšuje obrazy vytvorené klasickými 3D zariadeniami.
HoloAd TV dokáže zobrazovať obrázky, fotografie a videá vo formáte FLV ako hologram. Na výstave spoločnosť predstavila dva modely televízorov založené na podobnom princípe: rozlíšenie prvého je 1280 x 1024 pixelov, hmotnosť - 95 kilogramov, rozlíšenie druhého je 640 x 480 pixelov. Napriek tomu, že televízory sú pomerne veľké, ich používanie je pohodlné a pohodlné.
Vývoj technológií
Odborníci z laboratória HP v Palo Alto sa pokúsili odstrániť odveký problém obrazoviek s 3D efektom. Aby sa reprodukoval trojrozmerný obraz viditeľný z akéhokoľvek uhla pohľadu, výskumníci navrhli zobraziť obraz z rôznych strán a poslať samostatný obrázok do každého oka diváka. Táto technológia zahŕňa použitie systému s laserovými systémami a rotujúcimi zrkadlami, ale kalifornskí vedci sa uchýlili ku komponentom konvenčného panelu z tekutých kryštálov aplikovali veľké množstvo kruhových drážok na vnútorný povrch skla obrazovky. Vo výsledku to umožnilo lámať svetlo takým spôsobom, že pred divákom vzniká trojrozmerný hologram. Obrazovka, ktorú vytvorili špecialisti HP, zobrazuje divákom statický trojrozmerný obraz premietaný z dvesto bodov a dynamický obraz zo šesťdesiatich štyroch.
Telefón s holografickým displejom
Pomerne nedávno sa konečne odohrala mnohými očakávaná udalosť – oficiálne bol predstavený smartfón s holografickým displejom. Technológia displeja použitá v telefóne Red Hydrogen One je drahá, no v blízkej budúcnosti bude použitá na mnohých zariadeniach. mobilné zariadenia Oh.
Spoločnosť Red sa primárne špecializuje na výrobu profesionálnych digitálnych kamier, no teraz obrátila svoju pozornosť na nové odvetvie s vývojom a predstavením smartfónu s holografickou obrazovkou Red Hydrogen One.
Displej telefónu
Red povedal, že obrazovka nainštalovaná na smartfóne je vodíkový holografický displej, ktorý vám umožňuje okamžite prepínať medzi 2D obsahom, 3D obsahom a holografickým obsahom z aplikácie Red Hydrogen 4-View. Napriek tomu, že presné informácie o princípe tejto technológie neboli zverejnené, smartfón umožňuje prezeranie všetkých hologramov bez použitia špeciálnych okuliarov či dodatočného príslušenstva.
Demonštrácia smartfónu Red s holografickou obrazovkou prebehla v júni 2017, no žiadne detaily výrobca zatiaľ nezverejnil. Existuje však niekoľko šťastných blogerov, ktorým sa podarilo držať v rukách dva prototypy smartfónu: jedným je nefunkčná maketa zobrazujúca konečnú úpravu a vzhľad telefón, druhé je funkčné zariadenie, ktoré spoločnosť zatiaľ tají.
Jednou z oblastí použitia holografie je obrazová holografia. Ide o pokus pochopiť niektoré tvary alebo predmety ich zobrazením v troch rozmeroch. Umelci sa vždy snažili vo svojich dielach nejako zobraziť trojrozmernosť. Ľudské oči vnímajú objem veľmi zaujímavo, a preto bol pre človeka trojrozmerný objekt vždy určitým prvkom, ktorý sa odlišoval od obrazovej série. Ale všetky umelé obrazy vytvorené človekom boli dvojrozmerné. Je tam aj socha, ale je to len trojrozmerný objekt. A vytvoriť ilúziu troch dimenzií bol sen. A potom sa začali rozvíjať oblasti, ktoré sa dnes nazývajú stereo fotografia alebo fotografia z viacerých uhlov, kde sa môžete pozerať na objekt z rôznych uhlov a vidieť jeho objem.
Na rozdiel od týchto oblastí hologram okamžite zaznamenal trojrozmerné obrázky. Je to pre ňu veľmi prirodzené. Holografické výstavy boli v 70. rokoch veľmi populárne. Prišlo veľa ľudí, tu, v Minsku aj v Spojených štátoch boli rady. Boli tam plné domy na pozeranie umelecká holografia- jemná holografia. Najnešťastnejším obmedzením tohto procesu bolo, že v týchto trojrozmerných maľbách nebolo možné sprostredkovať dynamiku.
Vedci sa pri nahrávaní hologramov pokúšali vymyslieť metódy animácie. A objavilo sa mikrokino, kde bolo možné pohybom v blízkosti hologramu vidieť, ako sa vyvíja objekt, ktorý bol na tomto holograme zaznamenaný. Napríklad kvitnúce kvety: ak z nich vezmete hologram v určitom intervale, potom, keď sa rozvinie proces vývoja kvetov v priestore, môžete vidieť trojrozmerný obraz toho, ako sa kvetina v priebehu času menila. To znamená, že pohyb smerom k filmovej holografii vždy existoval. Ale človek by chcel niečo podobné ako televízor, lebo na to si už všetci zvykli.
Elektronické prostriedky na zobrazovanie informácií vám umožňujú veľmi rýchlo zmeniť obraz. Je to veľmi cenovo dostupné, pretože nie sú také drahé. A holografické kino sa ukázalo byť veľmi drahé. Všetky zobrazovacie zariadenia boli veľmi zložité. A tu nastáva problém: neexistujú žiadne záznamové médiá pre dynamickú holografiu. A časť výsledkov vyhľadávania pre tieto prostredia bola teraz pridelená oblasti nazývanej holografický displej.
Holografické zobrazenia sa najčastejšie týkajú obrázkov, ktoré nie sú holografické. V Hviezdnych vojnách vidíte niekoľko hologramov ľudí, ktorí sa pohybujú niekde vo vesmíre. Ale v skutočnosti tam nie je žiadna holografia. Nie je tam žiadna holografia, keď si vyrobia nejaký druh nástavcov na fotoaparát na fotenie. Holografia je, keď je zobrazený trojrozmerný obraz voľné miesto, pričom nosičom informácie zostáva dvojrozmerné médium, teda bežný fotografický film, digitálne pamäťové médium, viacnásobný záznam obrazu a potom syntéza do trojrozmerného obrazu.
Ako funguje holografický displej? V prvom rade potrebujeme svetelný zdroj s veľmi dobrá kvalita- tri lasery. Na to, aby mal človek kompletnú farebnú reprezentáciu, potrebuje tri RGB lasery. Ďalším nevyhnutným prvkom je osvetľovací systém na konverziu svetelného zdroja z lasera na požadovaný formát a následné osvetlenie modulátora. A teraz je možné použiť niekoľko prvkov ako modulátory pre holografický displej. Áno LCoS je technológia Tekutý kryštál na kremíku. Toto je vývoj displejov z tekutých kryštálov, ale aplikovaných na mikroelektroniku, pretože všetko sa robí na báze kremíkového substrátu: je tam integrovaný displej, ukazuje sa, že je efektívny a má vysoké rozlíšenie a takýto displej je možné použiť. .
A ďalší prvok potreboval optiku, ktorá by dokázala transformovať tento pomerne malý obraz a premietnuť ho do neho požadovaný formát. A optika môže byť aj holografická. Čo však bude pre takúto optiku charakteristické? Každý laser bude interagovať s vlastným optickým prvkom, s vlastnou časťou optického systému, pretože selektivita vlnovej dĺžky je v holografii veľmi dôležitá. Ak urobíme niečo neselektívne, na akomkoľvek optickom prvku sa okamžite vytvorí dúha a množstvo rušivých obrázkov.
Samozrejme, niekedy sa používajú. Dúhová holografia, teda nálepky, zobrazuje v jednej súradnici dúhu a v druhej je viditeľný trojrozmerný obraz. Majú však obmedzenú funkčnosť. Preto, aby ste to prekonali, potrebujete optické prvky, ktoré interagujú iba s ich laserom. Napríklad holografická šošovka pre červené svetlo bude interagovať iba s červeným svetlom. To isté pre ostatné objektívy. Holografické obrazovky sú rovnaké šošovky, ktoré sa zhodujú s lúčmi, ktoré by sa mali dostať k divákovi, s lúčmi vytvorenými na tomto mikrodispleji.
A potom veľmi dôležitá vec: čím vyššia je kvalita zobrazovaných informácií, tým viac displejov s vysokým rozlíšením by sa malo použiť na holografiu. A čo viac, rozlíšenie displeja je pred tým, čo vidíme. Holografia má vo všeobecnosti nasledujúcu vlastnosť: na vyjadrenie nejakej informácie musí byť počet pixelov a vzoriek, ktoré musia byť zakódované v informačnom zdroji, dvakrát väčší. To znamená, že rozlíšenie mikrodisplejov je väčšie ako rozlíšenie, ktoré vidíme na holografickom obrázku. A toto je základná vec. To znamená, že holografia musí mať redundanciu, väčšie rozlíšenie, niečo, čo chceme na obrázku vidieť. A tu vznikajú technologické ťažkosti.
Tam, kde nie je možné vyrobiť jeden displej s vysokým rozlíšením a požadovanou veľkosťou, optici vymýšľajú schémy násobenia obrazu, kde sa každá časť obrazu zobrazuje na vlastnom mikrodispleji. Optický systém prevádza jednotlivé obrazy do jedného syntetizovaného obrazu. A človek sa môže pohybovať okolo tohto holografického obrazu a vidieť ho celkom dobre. Aby však tento systém fungoval, musia byť všetky prvky vyspelé, aby sa dali integrovať do malého objemu, pretože potenciálne môžu byť vo všeobecnosti rovinné, to znamená, že môžu byť prepojené s technológiou planárnej mikroelektroniky.
Na druhej strane, všetky optické prvky, ktoré sú vytvorené pre holografiu, sú vyrobené na plochých substrátoch. To je veľmi dôležité, pretože celá základňa prvkov modernej optiky je navrhnutá na to, aby ste mali nejaký optický objemový prvok. Je objemný, treba ho vyleštiť a na tento prvok treba veľmi presne vyrobiť antireflexný alebo naopak reflexný náter. A pre holografiu sa všetky možné prvky vyrábajú približne rovnakým spôsobom - holografickou metódou. Zakaždým, keď nahráme prvok, upravíme schémy nahrávania. To znamená, že na našich zariadeniach vykonávame niektoré špecializované nastavenia na zaznamenávanie konkrétneho obrazu alebo konkrétnej vlny. Trvá to nejaký čas, ale vývoj robotiky nám umožňuje dúfať, že sa to všetko zautomatizuje a proces prechodu z jedného záznamu na druhý sa zjednoduší.
Keď sa vyvinul všeobecný smer „holografického zobrazovania“, zrodili sa veľmi zaujímavé aplikácie displejov, ktoré ukázali, že je možné robiť aplikované jednoduchšie veci, ktoré boli veľmi potrebné, napríklad zobrazovanie informácií pre pilotov alebo vodičov na pozadí. čelného skla. Kľúčovým prvkom týchto zobrazovacích systémov je zlučovacie zariadenie pre externý zdroj informácie aj pre miestnych. V angličtine sa to volá lúč kombinovaný, keď spojíte obraz okolitého sveta s lokálnym zdrojom informácií. A ako kombinačný prvok sa hologram ukázal ako veľmi užitočný, keďže je priehľadný.
Na rozdiel od optických prvkov, šošovky alebo zrkadla, sa celá vlnoplocha, všetko svetlo, transformuje v rámci objemu skla alebo na zrkadle a hologram to dokáže oddeliť. Časť premení a časť sa ukáže ako nevyužitá. Ide o takzvané nelomené svetlo. Táto vlastnosť hologramov sa ukázala ako kľúčová pre vytvorenie HMD ( displej namontovaný na hlave) - displeje, ktoré sú namontované na hlave. Tiež pre pilotov a motoristov existuje head-up displej, teda displej, ktorý je priamo pred vami. Sú veľmi pohodlné, pretože vám umožňujú nerozptyľovať sa od okolia, aby ste si napríklad prečítali niektoré servisné informácie zo zariadenia.
Toto nové pole postavilo holografické optické prvky na veľmi dôležité miesto. Pre HMD je to kľúčový prvok, pretože všetky ostatné prvky sú z hľadiska diskrétnosti samotného displeja podradené hologramu.
Druhou aplikáciou holografických optických prvkov je konštrukcia trojrozmerného obrazu s ofsetom. Čo to je? Ide o hologram, z ktorého akoby vytŕčal obraz. To znamená, že nie je za obrazovkou, ale priamo pred vami sa z hologramu vynára obraz a pri niektorých displejoch je to jednoducho nevyhnutné. Napríklad pre lekárov, keď rozoberajú nejaký chirurgický zákrok, kde potrebujú presne vedieť, čo sa stalo. A ak máte za sklom hologram, je veľmi ťažké sa tam dostať. Ale je možné skonštruovať obraz pred hologramom. A to je veľmi užitočné, pretože týmto spôsobom môžeme nejakým spôsobom zaviesť spätnú väzbu. A pre niektoré profesie Spätná väzba veľmi dôležité, pretože je to ako hmatová citlivosť.
A vo všetkých týchto prípadoch pomáha holografia. Po prvé, pomáha, pretože vytvára holografické obrazovky - sú neprehliadnuteľné a neprekážajú. A po druhé, súčasťou optického spracovania informácií, ktoré sa pre takéto displeje robí, je aj holografia, iba digitálny hologram. Kompletná emulácia šírenia svetla a jeho interakcie so záznamovým médiom, ako sa svetlo navzájom ruší – to všetko je emulované elektronicky v počítači. A výsledok tohto výpočtu možno zobraziť ako digitálny hologram na pamäťovom médiu a zobraziť. V tejto fáze zobrazenia sú veľmi dôležité aj holografické a optické prvky.
Pre plné využitie kvalít trojrozmerných obrázkov je lepšie ich nasvietiť laserom, čo si vyžaduje špecifické iluminátory. A pre akékoľvek mobilné zariadenia by tieto iluminátory mali byť čo najkompaktnejšie. A tu holografia tiež hovorí: "My to dokážeme." A výskumníci vo svojich prácach ukazujú, že holografické iluminátory sú oveľa kompaktnejšie ako bežné, tradičné iluminátory, šošovky alebo zrkadlo. Sú ploché a celkom efektívne. A otvárajú cestu laseru, aby vstúpil do nášho sveta priamym zobrazením informácií, pretože všetko, čo teraz väčšinou vidíme, sú LED alebo stereo systémy, ktoré využívajú tradičné zdroje svetla. A pre holografické displeje je laser základná vec. Umožňuje vám odomknúť väčšinu výhod optického spracovania trojrozmerných informácií.
K tej istej úlohe pristupujeme z rôznych uhlov – vytvorenie holografického displeja pre masové použitie. A ak sa pozriete na pokročilé konferencie, holografické displeje sú už samostatnou sekciou. A mnohé riešenia a práce dokazujú, že úspechy povedú k prelomu.
Rád by som skončil s optimizmom, pretože holografia je teraz miestom, kde môžete uplatniť svoje tvorivé sily. Toto je veda: má svoje vlastné zákony, úspechy, predsudky. Oblasť sa však veľmi rýchlo rozvíja a je otvorená najmä mladým ľuďom. A dúfam, že holografia v celej svojej rozmanitosti (digitálna, holografia pre integrovanú optiku, holografia pre displeje) - to všetko sa v blízkej budúcnosti veľmi rýchlo rozvinie, pretože základné prvky už existujú. Stačí ich kreatívne pozbierať a získať novú kvalitu.
Na plazmové panely a LCD obrazovky sme si už v bežnom živote zvykli. Nikoho neprekvapí taká zobrazovacia technológia ako 3D, ktorá sa objavila v posledných rokoch. Technológia vytvárania stereoskopických obrazov pomocou špeciálnych 3D okuliarov úspešne obsadila svoje miesto a aktívne sa rozvíja. Mnohí odborníci sa domnievajú, že s vydaním holografických obrazoviek dôjde k ďalšiemu rozvoju zobrazovacej technológie, či skôr skutočnej revolúcii v tomto segmente. Koniec koncov, moderná 3D televízia je v skutočnosti medzistupňom na ceste k vytvoreniu skutočného trojrozmerného obrazu, pretože takéto obrazovky vyzerajú trojrozmerne iba v určitej polohe hlavy. Holografické displeje v tomto smere možno považovať za ďalší vývoj 3D technológie.
Základným princípom 3D technológie používanej v modernej televízii alebo kine je oklamať oči človeka, aby vnímali trojrozmerný obraz tak, že každému oku poskytne trochu iný obraz. Toto optické ohnisko sa používa všade v súčasnosti populárnych 3D riešeniach. Napríklad ilúzia objemu a hĺbky na obrázku je vytvorená pomocou polarizačných okuliarov, ktoré filtrujú časť obrazu pre pravé a ľavé oko.
Táto technológia má však významnú nevýhodu - trojrozmerný obraz je pre diváka viditeľný iba z prísne definovaného uhla. Domáce 3D televízory bez okuliarov sú dnes už bežne dostupné. Ale aj pri sledovaní takejto televízie musí byť divák presne pred obrazovkou. Stačí sa trochu posunúť doprava alebo doľava vzhľadom na stred obrazovky a trojrozmerný obraz začne miznúť. Tento nedostatok moderných 3D obrazoviek budú musieť v blízkej budúcnosti vyriešiť takzvané holografické displeje.
Všetci si pamätáme scény zo známych hollywoodskych filmov ako „Star Wars“, kde sa trojrozmerné obrazy objavujú vo forme hologramov a doslova visia vo vzduchu. Hologram je v princípe špeciálny typ trojrozmerného premietaného obrazu, ktorý je možné vytvoriť pomocou laserového svetla alebo iných zdrojov. Predpokladá sa, že v blízkej budúcnosti táto technológia vstúpi do nášho sveta každodenný život. Pravda, vydanie holografických televízorov je ešte veľmi ďaleko. Z času na čas sa objavia zaujímavé prototypy zariadení s pseudoholografickými alebo pokročilými stereoskopickými displejmi, ktoré vzbudzujú veľký záujem verejnosti. Na predaj ale zatiaľ nie sú k dispozícii žiadne plnohodnotné holografické obrazovky.
Široké uplatnenie dnes už našli napríklad takzvané pseudoholografické obrazovky založené na použití špeciálnej priesvitnej fólie alebo sieťky. Takéto panely sú jednoducho zavesené na strope alebo pripevnené na sklo maloobchodnej vitríny. Za špeciálnych svetelných podmienok sa priesvitný panel stane pre človeka neviditeľným. A ak sa naň premieta obraz, potom to vytvára dojem obrazu vládnuceho vo vzduchu – ten istý hologram. Obraz sa pomocou projektora premieta na priesvitný panel. Panel umožňuje divákovi pozerať sa cez obrázok. Takéto pseudoholografické displeje majú oproti plazmovým alebo LCD obrazovkám množstvo výhod vďaka svojej originalite, bohatému obrazu za takmer akýchkoľvek svetelných podmienok a možnosti umiestnenia kdekoľvek.
Samotný projektor, ktorý premieta obraz, môže zostať mimo dohľadu diváka. Medzi nepochybné výhody takýchto riešení patria aj dobré pozorovacie uhly (blízko 180 stupňov), vysoký kontrast obrazu a schopnosť vytvárať holografické obrazovky veľkých rozmerov alebo určitého geometrického tvaru. Prirodzene, displeje na priesvitnej fólii sa používajú predovšetkým na to, aby miestnosti dodali určitý šarm a nezvyčajný efekt, na dekoráciu obchodných priestorov a televíznych štúdií. Riešenia s priehľadné panely sú vyvinuté mnohými spoločnosťami a primárne sa používajú na marketingové a reklamné účely, aby zapôsobili na spotrebiteľov.
ist. visionoptics.de Rozšírili sa najmä filmové plátna Sax3D. Táto nemecká spoločnosť používa selektívny systém lomu svetla, ktorý umožňuje ignorovať akékoľvek svetlo v miestnosti okrem lúča projektora. Hlavná časť samotnej obrazovky je odolné sklo, úplne priehľadné. Práve na to je nanesená špeciálna fólia, vďaka ktorej sa plátno zmení na akýsi hologram a zobrazí kontrastný obraz premietaný projektorom. Na takejto pseudo holografickej obrazovke si môžete prezerať videá aj digitálne fotografie. Obrazovky Transscreen fungujú na približne rovnakom princípe, ktorý je založený na použití polyesterovej fólie so špeciálnymi vrstvami, ktoré dokážu blokovať svetlo prichádzajúce z projektora.
Nás však samozrejme zaujímajú predovšetkým riešenia, ktoré sa dajú použiť v televízoroch, tabletoch a smartfónoch. A treba si uvedomiť, že v posledných rokoch sa v tejto oblasti objavuje čoraz viac zaujímavých zariadení, hoci väčšina z nich v skutočnosti využíva rovnaký notoricky známy 3D efekt, len trochu doplnený a vylepšený.
Laboratóriá InnoVision Labs na veľtrhu CES 2011 ukázali verejnosti prototyp televízora budúcnosti – televízor s holografickou obrazovkou. Vývoj sa nazýva HoloAd Diamond. Ide o hranol, ktorý dokáže lámať svetlo prichádzajúce z viacerých projektorov, čím vzniká plnohodnotný hologram, ktorý si divák môže pozrieť z akéhokoľvek uhla. Novinári aj bežní návštevníci výstavy sa navyše presvedčili, že hologram vytvorený HoloAd Diamond vyzerá lepšie v porovnaní s trojrozmernými obrázkami na 3D zariadeniach. Obrazy na holografickej obrazovke sa vyznačujú hĺbkou a bohatými farbami.
Tento projektor-TV dokáže reprodukovať nielen fotografie a obrázky v holograme, ale aj videá, aj keď zatiaľ len vo formáte FLV. Na výstave boli predvedené dva modely televízorov na rovnakom princípe. Prvý podporuje rozlíšenie 1280 x 1024 pixelov a váži 95 kilogramov, zatiaľ čo druhý televízor je kompaktnejší, no má rozlíšenie len 640 x 480 pixelov. Zariadenia sú dosť objemné, ale pohodlne sa používajú. Staršia verzia holografickej obrazovky sa dá kúpiť za desaťtisíc dolárov.
Vedci z laboratória Palo Alto spoločnosti HP v Kalifornii sa pokúsili vyriešiť odveký problém 3D obrazoviek po svojom. Aby sa reprodukoval trojrozmerný obraz, ktorý by bol viditeľný bez ohľadu na uhol pohľadu, výskumníci navrhli zobraziť obrázky objektov z rôznych uhlov a súčasne poslať do každého oka iný obrázok. To sa zvyčajne dosiahne použitím celý systém s rotujúcimi zrkadlami a laserovými zariadeniami. Kalifornskí vedci však vzali komponenty štandardného LCD panela a špeciálnym spôsobom aplikovali obrovské množstvo kruhových drážok na vnútorné sklo obrazovky. V dôsledku toho sa svetlo láme spôsobom, ktorý umožňuje divákovi vidieť trojrozmerný hologram. V každom prípade obrazovka vytvorená výskumníkmi HP umožňuje človeku vidieť statický trojrozmerný obraz z dvesto rôznych bodov a dynamický 3D obraz zo šesťdesiatich štyroch. Pravdaže, samotní vedci poznamenávajú, že vytvorenie plnohodnotného pohyblivého hologramu, ktorý vidíme vo filmoch, je ešte ďaleko.
Zaujímavé riešenie ponúka aj Microsoft Research, ktorý vyvinul displej Vermeer. Táto obrazovka vytvára holografický obraz „vznášajúci sa“ priamo vo vzduchu v duchu legendárnych „Star Wars“. Využíva efekt optickej ilúzie nazývaný „mirascope“. Konštrukčne sa Vermeer skladá z dvoch parabolických zrkadiel a projektora so špeciálnym optickým systémom schopným reprodukovať až tri tisícky obrázkov za sekundu. Projektor premieta hologram sto deväťdesiatich dvoch bodov s frekvenciou 15 snímok za sekundu.
Najdôležitejšie je, že pohľad na trojrozmerný obraz je dostupný z akéhokoľvek uhla (360 stupňov). Okrem toho môže používateľ úspešne pracovať s týmto druhom hologramu, pretože prístup k nemu nie je blokovaný žiadnym skleneným panelom. To znamená, že môže reagovať na dotyk. Na tento účel je zariadenie vybavené infračerveným osvetlením a kamerou, ktorej hlavným účelom je sledovať pohyby rúk osoby.
Vermeer displej sa zatiaľ nedostal do komerčnej výroby, no je jasné, že má vážne perspektívy napríklad v hernom priemysle. Toto inovatívne zariadenie sa objavilo v roku 2011 a o rok neskôr si Apple patentoval vlastný displej, ktorý v mnohých ohľadoch pripomína rovnaký Vermeer. Ide o interaktívnu obrazovku, ktorá dokáže zobraziť 3D hologramy a umožniť používateľovi s nimi interakciu.
Použitý je tu rovnaký pár parabolických zrkadiel. Ale je tu aj rozdiel. Na premietanie trojrozmerného obrazu inžinieri Apple navrhujú použiť nie skutočný objekt, ale látku s fotorefrakčným efektom. Infračervené žiarenie, ktoré naň dopadá, prechádza do viditeľného spektra a vytvára primárny trojrozmerný obraz. Zariadenie vytvorené inžiniermi Apple podporuje ovládanie gestami vďaka vstavanému senzorovému systému.
A tento rok došlo k dlho očakávanej udalosti – bol predstavený prvý smartfón na svete s holografickým displejom. V každom prípade to tvrdí jeho výrobca. Telefón Takee bol vyvinutý čínskou výskumnou a vývojovou spoločnosťou Shenzhen Estar Technology. Vývoj je však v skutočnosti veľmi podobný modelu Amazon Fire Phone, ktorý bol vydaný skôr a ponúka možnosť prispôsobiť obraz na obrazovke v závislosti od uhla pohľadu používateľa. So svojím smartfónom však podľa výrobcu zašli ešte o niečo ďalej. Využíva snímače sledovania očí umiestnené nad obrazovkou. Stereoskopický obraz sa vytvára pomocou projekcie vonkajších senzorov priamo na sietnicu očí diváka, pričom ten môže odvrátiť pohľad od obrazovky a stále vidieť trojrozmerný obraz.
Obrazovka smartfónu Takee teda umožňuje nielen vidieť trojrozmerný obraz, ale aj prezerať si ho z rôznych uhlov. Aby sme boli spravodliví, treba poznamenať, že čínsky vývoj je len obyčajná 3D technológia, doplnená o snímače sledovania očí. Displej podporuje rozlíšenie 1920 x 1080 pixelov. Inovatívny smartfón má okrem obrazovky aj nasledujúce vlastnosti - procesor MediaTek 6592T, dva gigabajty Náhodný vstup do pamäťe a 13-megapixelový fotoaparát Sony Exmor RS. Zariadenie používa operačný systém Android. K dispozícii je už niekoľko aplikácií pre smartfóny, ktoré umožňujú hrať 3D hry.
Je zrejmé, že tá dlhovekosť sa blíži tento moment, kedy budeme môcť vidieť televízory, tablety a monitory, ktoré vytvárajú plnohodnotný holografický obraz. Navyše, v blízkej budúcnosti môže technológia holografických obrazoviek nájsť uplatnenie v navigačných systémoch, obchodnom priemysle a školstve. Holografické obrázky tiež jednoducho nemôžu obísť oblasť hernej zábavy a poskytujú vytváranie trojrozmerných virtuálnych svetov s nezvyčajne realistickými obrázkami.
Revolúcia je hlavným slovom elektronického priemyslu. Očakávajúc revolúciu od každého nového vynálezu, Nová technológia alebo nový vydaný model je pre tento trh taký normálny, že všetok pokrok tu je vnímaný ako séria skokov do neznáma. A skutočne: elektronika sa vždy vyvíjala veľmi dynamicky; dynamický ako žiadna iná oblasť technológie. Ak sa však na líniu jej napredovania pozriete nestrannejšie, ukáže sa, že nie toľko udalostí má právo niesť názov revolučné zmeny.
Future Displays 2: Prehľad najlepších holografických a flexibilných obrazoviek
Ak si ako konkrétny príklad zoberieme tému nášho materiálu – displejov, tak už len vzhľad farebného obrazu namiesto monochromatického a prechod od katódových trubíc k matriciam prvkov z tekutých kryštálov skutočne tvrdí, že je revolučný. Všetko ostatné, ako zvýšenie rozlíšenia, zlepšenie farebného podania, zmenšenie veľkosti displeja pri zväčšení jeho plochy – to sú jednoducho dôležité míľniky.
Pri súčasnom tempe pokroku je vytvorenie očného telefónu vzdialené menej ako tisíc rokov.
Čo možno dnes považovať za najperspektívnejšie z hľadiska zásadných zmien? Podľa nášho názoru možno očakávať prelom v troch experimentálnych oblastiach: stereoskopické displeje, displeje na flexibilných matriciach a priesvitné displeje. Povieme vám o každej zo skupín tohto vývoja...
Najobjemnejšie 3D
Najzrejmejšou cestou k ďalšej technickej revolúcii displejov je dnes stereoskopia, ktorá dostala marketingový názov „3D“. Pred časom sa na trhu aktívne presadzovala technológia vytvárania stereoskopických obrazov na základe polarizácie svetla. O televízoroch a monitoroch, ktoré sú ňou vybavené, sme už písali veľakrát, podrobne sme hovorili o základoch tejto technológie v podobe ľudského binokulárneho videnia, dizajnu okenných okuliarov, štruktúre obrazovky a algoritmoch na generovanie 3D.
V súčasnosti obsadila svoje miesto na trhu „polarizačná“ stereoskopia, ktorej objem, ako aj všeobecný vplyv technológie na ďalší rozvoj výroby displejov, nám neumožňuje hovoriť o revolučnom prelome.
Takto teraz vyzerá komerčné hromadné stereo videnie
Technológie na vytváranie stereoskopického obrazu bez okuliarov dnes vyzerajú sľubnejšie. Stručne ich možno rozdeliť na tie, ktoré využívajú refrakčné mikrošošovky umiestnené na displeji, a tie, ktoré využívajú systém sledovania polohy diváka pomocou záznamových senzorov (videokamier). Ich veľká technická náročnosť a istý stupeň experimentovania nám v súčasnosti neumožňujú robiť dlhodobé prognózy o ich osude. Skúsme tu však pochybovať o ich skutočnej revolučnosti, ktorá môže zmeniť dizajn budúcich displejov na nepoznanie.
Faktom je, že technológie stereo videnia s okuliarmi aj bez okuliarov zahŕňajú vytváranie ilúzie objemu na plochej obrazovke. Predpokladáme, že model, ktorý nejakým spôsobom demonštruje skutočný trojrozmerný obraz, dokáže urobiť 3D revolúciu medzi displejmi. Technológie, ktoré dokážu vyriešiť problém stereo zobrazovania týmto spôsobom, už existujú. Najsľubnejšie z nich sú holografické a objemové displeje.
Hlavná prekážka rozvoja
Recenziu začnime tým najlepším, čo už na trhu je. Podľa nášho názoru ide o displeje značky HoloVisio z produkcie maďarskej spoločnosti Holografika. Spoločnosť študuje a vyvíja trojrozmerné zobrazovacie technológie od roku 1996. V roku 2008 sa objavili prvé displeje HoloVisio. V súčasnosti sú už prvé displeje HoloVisio ukončené a ich miesto zaujali modely druhej a tretej generácie. Podstatou technológie Holografika je premietanie obrazu dvoma desiatkami úzko nasmerovaných projektorov, vďaka čomu je obraz rozložený v zobrazovacom priestore akoby do hĺbky. Takže ťažká cesta vizualizácia je drahá, doslova a do písmena: na 72-palcovej obrazovke, ktorej predná rovina má rozlíšenie 1280 x 768 pixelov, je v skutočnosti 73 miliónov voxelových prvkov. Náklady na samotný displej dosahujú 500 tisíc dolárov. O bezprostrednom masovom využívaní tohto zázraku v domácnostiach v Európe a Amerike sa samozrejme baviť netreba.
Nie je to však len cena, ale zložitosť samotného dizajnu, čo zastavuje masové prijatie displejov ako HoloVisio. Táto zložitosť má výraznú vedľajšiu vlastnosť v podobe zložitosti softvér a reprodukciu holografického obsahu vo všeobecnosti. Vedci preto naďalej hľadajú jednoduchšie, lacnejšie a inteligentnejšie riešenia. usporiadané spôsoby obnovenie trojrozmerného obrazu.
Prezentácia spoločnosti Holografika
Združenie troch skupín japonských vedcov a inžinierov už sedem rokov pracuje na vytvorení laserového projekčného zariadenia na vytváranie trojrozmerných obrazov. Hovoríme o technológii Aerial 3D, ktorú vytvorili Burton Inc, japonský Národný inštitút pre pokročilú priemyselnú vedu a technológiu a Keio University. Praktická ukážka Aerial 3D projektora sa uskutočnila v novembri 2011 v rámci výstavy CES 2011. Japonskí vývojári opustili tradičnú plochú obrazovku, objekty kreslili priamo v trojrozmernom prostredí bežného priestoru pomocou laserových lúčov.
Japonská verzia holografického displeja bez obrazovky
Letecká 3D technológia využíva efekt vzrušujúcich atómov kyslíka a dusíka so zaostrenými laserovými lúčmi. V súčasnosti je inštalácia schopná premietať objekty pozostávajúce z 50 000 prvkov (bodov) s frekvenciou 10-15 „snímok“ za sekundu. V budúcnosti vývojári plánujú zvýšiť rýchlosť na 20-25 „snímok“ za sekundu a previesť obraz z monochromatického (zeleného) režimu na farebný.
Interaktívny holografický komplex z južnej Kalifornie
Na technológii, ktorá ponúka podobnú kvalitu obrazu, pracuje aj ICT Graphics Lab na University of Southern California. Už v roku 2009 jej zamestnanci predstavili interaktívny panoramatický (obrázok je možné prezerať z akéhokoľvek bodu na kruhu) svetelný displej (Interactive 360º Light Field Display). Displej je založený na technológii premietania obrazu na rotujúce anizotropné zrkadlo.
Experimenty spoločnosti Microsoft
Z najnovších projektov holografických displejov treba spomenúť vývoj Microsoft Research Cambridge s názvom Verneer. Vermeer je komplex holografického displeja bez obrazovky a videokamery, ktorý dáva systému senzorické funkcie. Displej využíva technológiu projekcie medzi dvoma parabolickými zrkadlami (mirascope). Laserový lúč kreslí obraz s frekvenciou 2880-krát za sekundu, pričom postupne prechádza cez 192 bodov. Výsledkom je, že divák vidí obraz aktualizovaný 15-krát za sekundu, visiaci v priestore a úplne prístupný pre kontakt. Práve kontakt s iluzórnym holografickým obrazom spracováva videokamera, ktorá je obdobou známeho manipulátora gest Microsoft Kinect.
Flexibilná možnosť
Myšlienka možnosti vytvorenia flexibilných displejov je prvou, ktorá nie je striktne spojená s otázkou prispôsobenia virtuálneho priestoru obrazovky fyziológii ľudského videnia. Jednoducho povedané, pre používateľa nezáleží na tom, či vidí obraz na flexibilnom alebo pevnom displeji.
Ale flexibilita displejov je úplne revolučná vec, pokiaľ ide o jednoduchosť používania zariadení a ich kompaktnosť, pretože dáva obrazovke vlastnosti vlastné materiálu, ktorý ľudstvo už dlho pozná. Papier.
List papiera sa dá jednoducho niekoľkokrát zložiť, zvinúť do tuby a je odolný voči pádu. Práve tieto vlastnosti sa vývojári snažia poskytnúť svojim flexibilným displejom – alebo, všeobecnejšie, flexibilným počítačom. Stojí za zmienku, že flexibilné displeje do určitej miery konkurujú vstavaným displejom. elektronické zariadenia piko projektory. Obraz, ktorý premietajú, má už dostatočný jas a rozlíšenie a je vybavený aj funkciami dotykového displeja.
V súčasnosti sa takmer všetci hlavní výrobcovia elektroniky zapojili do technologických pretekov vo vytváraní flexibilných displejov. Z mien avantgardy tu môžeme menovať Samsung, LG, Hewlett-Packard...
Flexibilná "látka" na šitie displejov vyrábaná spoločnosťou HP
Ten sa môže pochváliť vytvorením plastového materiálu na výrobu displejov s hrúbkou len 100 mikrometrov. Displeje vyrobené z tohto materiálu majú minimálnu spotrebu energie a sú dobre kompatibilné s technológiami miniaturizácie pamäte RAM a úložiska. Hewlett-Packard dúfa, že výrobu flexibilných počítačov spustí už v roku 2014.
Displej LG: tenký a pomerne flexibilný
Spoločnosť LG zase v marci 2012 predstavila vzorku flexibilného displeja pripravenú na výrobu. Zobrazené zariadenie má uhlopriečku 6 palcov a rozlíšenie 1024 x 768 pixelov. Maximálny uhol ohybu môže dosiahnuť 40 stupňov. Displej váži 14 gramov, má hrúbku 0,7 milimetra a bez následkov vydrží pád z výšky 1,5 metra. LG plánuje uviesť displej na trh v polovici roka 2012.
Snímky obrazovky displeja Sony zobrazené na displeji prenosného počítača Sony
Keď už hovoríme o veľkosti flexibilných displejov, môžeme si spomenúť na nedávne oznámenie Sony o 9,9-palcovom flexibilnom displeji založenom na matici OLED. Hrúbka displeja je 110 mikrometrov a rozlíšenie 960 x 540 pixelov (hustota prvkov 111 PPI). Displej bol predstavený na Boston's Display's Display Week 2012 vo forme... série snímok obrazovky na notebooku.
Nanolumeny nešetria veľkosťou
Produkty Nanolumens sú oveľa realistickejšie. Spoločnosť vyrába flexibilné displeje pre domáce, kancelárske a vonkajšie priestory (prezentácia) od roku 2010 pod značkami NanoFlex a NanoWrap. Displeje nie sú obzvlášť tenké (hrúbka matricového substrátu môže dosiahnuť 4 centimetre, ale podľa výrobcov prakticky neobmedzujú plochu a uhlopriečku obrazovky. Na dôkaz svojich slov už predviedli prezentáciu flexibilný displej s plochou 5 metrov štvorcových.
Samsung sa v tejto hre neponáhľa ukázať všetky svoje tromfy
Nakoniec Samsung opakovane uviedol, že aktívne vyvíja flexibilné dotykové displeje na matriciach OCTA (On Cell TSP AMOLED). V týchto displejoch spoločnosť vidí potenciál výrazne znížiť spotrebu energie obrazovky budúcich smartfónov a tabletov, ako aj možnosť zmenšiť hrúbku ich krytu minimálne o 35 percent. Bohužiaľ, model s flexibilný displej Samsung sa chystá spustiť najskôr v roku 2013.
Vyhliadky sú jasné
Samotné priehľadné displeje sú technickým faktom. Vyrábajú sa celkom jednoducho. Je pravda, že medzi oblasťami použitia sa pamätá hlavne na dizajn: obrazový dizajn môže slúžiť ako živé príklady smartfón Sony Ericsson Xperia Pureness alebo novší a lacnejší Explay Crystal.
Transparentný displej v cenovo dostupnej verzii
Priehľadnosť displeja sa však dá využiť oveľa širšie. A najzaujímavejšou aplikáciou je tu vytváranie zariadení, ktoré kombinujú informácie na displeji s človekom viditeľnou oblasťou vesmíru. V súčasnosti takéto zariadenia s priehľadnými displejmi aktívne vyvíja mnoho spoločností, ktoré sú rozdelené do troch hlavných typov: systémy obrazoviek, systémy okuliarov a systémy kontaktných šošoviek.
Presne takto vidí Samsung tablety budúcnosti
V súčasnosti Samsung a Microsoft otvorene hovoria o vývoji obrazovkových systémov. Prvý vidí výsledok ako stvorenie mobilný počítač, čo je flexibilná priehľadná obrazovka, ktorá dokáže nahradiť ako klasický tablet, tak rozšíriť funkcie prístupu k dátam informačnej siete do reálneho života.
V ktorom systéme Windows to uvidíme?
Čo sa týka Microsoft, potom jej divízia Microsoft Applied Sciences pracuje na vytvorení rozhrania pre priehľadnú obrazovku, vďaka ktorej môže človek manuálne manipulovať s virtuálnymi entitami operačný systém a programy v ňom bežiace.
Projekt Glass
Najznámejší projekt priehľadných obrazoviek vyrobených vo forme okuliarov virtuálna realita- Toto je, samozrejme, Project Glass, vyvinutý spoločnosťou Google. Koncom júna 2012 usporiadal Google v rámci výstavy Google I/O veľkú prezentáciu aktuálneho stavu projektu. Počas jeho priebehu boli popísané funkcie zariadenia (hovory, nahrávanie videa z prvej osoby, práca s internetovými službami), niektoré technické údaje a sú popísané konštrukčné vlastnosti (hmotnosť, dostupnosť viacerých farebných prevedení, dostupnosť verzií s tónovanými sklami a sklami s dioptriami).
Canon spája ľudí a realitu
Môžeme však spomenúť aj nový experimentálny vývoj od spoločnosti Canon - Zmiešaná realita. Systém je zatiaľ v stave skorého prototypu, a preto nevyzerá príliš reprezentatívne. Pozostáva z okuliarov virtuálnej reality nasadených na hlave a špeciálnych manipulačných sond. S ich pomocou môže softvérový shell uložiť virtuálne obrázky na objektoch reálneho prostredia, čo umožňuje manipuláciu s nimi ako jednou osobou, tak aj v rámci tímu.
Jeden pixel ešte nie je revolúcia?
Napokon, najzaujímavejšia a skutočne revolučná téma šošovkových displejov a šošovkových počítačov práve naberá na obrátkach. Od roku 2009 na ňom úzko spolupracujú výskumníci z fínskej univerzity Aalto a americkej Washingtonskej univerzity. Projekt je v súčasnosti vo fáze prvého prototypu, ktorým je kontaktná šošovka s anténou na bezdrôtové napájanie a obvodom CMOS, ktorý obsluhuje jeden pixel v strede šošovky.