Учені створили нову технологію для гіперреалістичних голограм

Спираючись на сучасні голографічні технології, команда експертів з оптичних дисплеїв винайшла спосіб покращити 3D-дисплеї.

Дослідники винайшли пристрій, який достатньо малий, щоб поміститися у звичайній парі окулярів, і може вирішити віковічну проблему голографічних дисплеїв, що призведе до створення найбільш реалістичних голограм за всю історію.

Голограми зазвичай створюються за допомогою проекційних пристроїв, які називаються просторовими модуляторами світла (SLM). Світло випромінюється через пристрій так, що він змінює форму світлової хвилі на певній відстані, створюючи видиму поверхню.

Але оскільки SLM виготовляються на основі технології рідких кристалів/кремнію (LCoS), сучасна технологія голограми підходить для вузьких полів зору, таких як плоский екран або невелика зона огляду (тобто невеликий об’єкт). Глядач повинен знаходитися всередині вузького кута огляду — будь-де за його межами світло дифрагує занадто сильно, роблячи його невидимим.

Можна розширити кут, під яким зображення буде чітким, але при цьому втрачається точність, оскільки сучасна технологія LCoS не має достатньої кількості пікселів, щоб підтримувати зображення в ширшому полі. Це означає, що голограми мають тенденцію бути або маленькими і чіткими, або великими і розмитими, а іноді взагалі зникають, якщо глядач дивиться в іншому напрямку, досить далеко від кута, під яким їх видно.

Нова технологія може призвести до створення більш детальних голограм незалежно від того, в який бік дивиться глядач або як швидко він змінює напрямок. Апарат, необхідний для їх проектування, настільки малий і легкий, що користувачам не потрібні такі інструменти, як громіздкі гарнітури віртуальної реальності.

Технологія відображення може бути простішою у використанні, легшою і ультратонкою — від отримання вказівок під час водіння до асистування в хірургії і навіть бачення інструкцій про те, як полагодити трубу, що протікає.

Ключовою інновацією команди Принстона було створення другого оптичного елемента, який працює з SLM, фільтруючи його вихід для розширення поля зору, зберігаючи при цьому деталізацію і стабільність голограми зі значно меншим зниженням якості зображення.

Пристрій, описаний як невеликий шматок матового скла, має витравлений візерунок, який розсіює світло дзеркальної камери у частотні діапазони, що не сприймаються людиною. Це покращує якість зображення і розширює поле зору.

Компроміс між якістю зображення та полем зору був найбільшою перешкодою на шляху до створення реалістичних голограм, але, це дослідження наближає учених до вирішення цієї проблеми.