Den nye teknologien kan pakkes i et lite stykke glass, krever ingen briller og kan projisere bilder og video i full farge. Bilde via Nature / Fattal et. al.
Det meste av forskningen som går ut på å produsere nyskapende kommersiell teknologi foregår i FoU-avdelinger, borte fra det offentlige øyet. Noen ganger blir imidlertid noe av dette arbeidet publisert i et vitenskapelig tidsskrift, og gir oss en forhåndsvisning av funksjonene vi kan se i smarte telefoner og enheter i årene som kommer.
Det er absolutt tilfelle med en studie i ukens utgave av Nature, der forskere fra Hewlett-Packard detaljerer sin nye oppfinnelse: En mini 3D-skjerm som kan installeres i et millimeter tykt stykke glass og fungerer uten spesielle briller. Systemet, sier forskerne, kan projisere statiske bilder eller video i en rekke farger.
Med andre ord, når du kjøper en telefon (hvis vi fortsatt kaller dem "telefoner") om ti eller tjue år fra nå, er sjansen stor for at den vil være utstyrt med et 3D-system som dette, slik at du kan se strukturer og dybdesyn som om du var i scenen i stedet for gjennom å holde en enhet i hånden. Teamet presenterer skjermens funksjoner i videoen nedenfor:
Systemet fungerer, slik alle 3D-skjermer gjør, ved å sende et annet bilde til hvert av øynene våre, ved å bruke det faktum at hvert av øynene våre får et litt annet syn på omgivelsene våre, er ansvarlig for det faktum at vi ser verden i 3D i det første stedet. Men denne skjermens måte å oppnå bragden på - og derved simulere et bilde med dybde til hjernen vår - er forskjellig fra tidligere.
Glassbaserte 3D-systemer bruker forskjellige filtreringsmekanismer for å vise hver av våre øyne et annet syn. Noen har skodder som raskt åpnes og lukkes for hvert øye, og synkroniseres med vekslende bilder presentert på skjermen som er beregnet på det ene eller det andre øyet. Et enklere og mer vanlig system (som du sannsynligvis er kjent med hvis du har sett en 3D-film) involverer et par briller med en blå linse og en rød en, som forårsaker to bilder i forskjellige farger på skjermen til hver nå det ene øyet.
Illusjonen av tre dimensjoner er et resultat av lys spredt i mange retninger, så hver av betrakterens øyne ser et annet bilde uansett hvor de befinner seg (del C). Bilde via Nature / Dodgson
Denne nye skjermen fungerer imidlertid uten briller og koder mekanismen på selve skjermen. Det gjør dette ved å reflektere lys (produsert langs kantene) med spesialiserte “revne piksler” som projiserer lys i flere forskjellige retninger, i stedet for rett mot øyet. Når du ser på en skjerm flislagt med revne piksler, ser hver av øynene dine et litt annet bilde som er projisert fra skjermen, og skaper en illusjon av dybde uansett hvor du står.
Men teknologiens virkelige triks er å skape denne illusjonen for en relativt bred synsvinkel - i dette tilfellet en som er 90 grader bred. Nintendo 3DS bruker derimot den samme pikselstyrte teknikken, men sender bare ut lys i to retninger, så det fungerer bare for en bruker som befinner seg en bestemt avstand fra maskinen, direkte i sentrum, der de to lysstrålene skjærer hverandre (som i del A av bildet til høyre). Fordi 3DS er en spillenhet, er dette ikke mye av problemet, fordi brukere vanligvis holder den rett foran seg på armlengdes avstand når de spiller.
Den nye HP-skjermen er imidlertid beregnet på en dag å være en del av smarttelefoner og nettbrett, så forskerne ønsket å lage en 3D-projeksjon som flere seere kan skare rundt og se fra forskjellige vinkler. De gjorde dette ved å bruke raspede piksler som kan dele lys i 14 forskjellige retninger, i stedet for bare to.
Som et resultat krysser forskjellige lysstråler hverandre på et antall steder foran skjermen, slik at en bruker kan være plassert nesten hvor som helst foran den og fremdeles få hvert øye til å se et annet bilde - og dermed få 3D-illusjonen (som i del C av bildet). Den nåværende teknologien etterlater fortsatt noen blinde flekker, men forskerne sier at de planlegger å øke antall lysretninger fra 14 til 64 i fremtiden, noe som ytterligere forbedrer mengden av synsvinkler mettet av displayet.
Selvfølgelig er dette et proof-of-concept, ikke en teknologi som er klar for umiddelbar industriell applikasjon, så det vil sannsynligvis ta litt tid før vi begynner å se denne typen 3D-skjerm dukker opp i enheter på markedet. Likevel gir teknologien oss et snev av hva forskere jobber med for fremtiden - og antyder at R2-D2s 3D-hologram-projektor tross alt ikke er så langsiktig.
