De nieuwe technologie kan worden verpakt in een klein stukje glas, vereist geen bril en kan afbeeldingen en video in kleur weergeven. Afbeelding via Nature / Fattal et. al.
Het grootste deel van het onderzoek naar geavanceerde commerciële technologie vindt plaats in R & D-afdelingen van bedrijven, buiten het zicht van het publiek. Om de zoveel tijd wordt een deel van dat werk echter gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift, waardoor we een voorproefje kunnen krijgen van de mogelijkheden die we de komende jaren in onze smartphones en apparaten kunnen tegenkomen.
Dat is zeker het geval met een studie in het weeknummer van Nature, waarin onderzoekers van Hewlett-Packard hun nieuwe uitvinding detailleren: een mini 3D-display dat in een millimeter dik stuk glas kan worden geïnstalleerd en werkt zonder speciale bril. Het systeem, zeggen de onderzoekers, kan statische afbeeldingen of video in verschillende kleuren projecteren.
Met andere woorden, als u over tien of twintig jaar een telefoon koopt (als we ze nog steeds "telefoons" noemen), is de kans groot dat deze wordt uitgerust met een 3D-systeem zoals dit, zodat u texturen kunt zien en diepten van het beeld alsof je in de scène was in plaats van door een apparaat in je hand te houden. Het team presenteert de functies van hun display in de onderstaande video:
Het systeem werkt, net als alle 3D-schermen, door een ander beeld naar elk van onze ogen te sturen, gebruikmakend van het feit dat elk van onze ogen een iets ander beeld van onze omgeving ontvangt, verantwoordelijk is voor het feit dat we de wereld in 3D in zien de eerste plaats. Maar de manier waarop deze weergave de prestatie volbrengt - en daarmee voor onze hersenen een afbeelding met diepte simuleert - verschilt van de vorige.
Op brillen gebaseerde 3D-systemen gebruiken verschillende filtermechanismen om elk van onze ogen een ander beeld te laten zien. Sommige hebben luiken die voor elk oog snel openen en sluiten, en worden gesynchroniseerd met afwisselende afbeeldingen op het scherm die zijn bedoeld voor het ene of het andere oog. Een eenvoudiger, vaker voorkomend systeem (waar u waarschijnlijk bekend mee bent als u een 3D-film bent gaan bekijken) omvat een bril met een blauwe lens en een rode, die voor elk twee verschillende kleuren op het scherm veroorzaken één oog bereiken.
De illusie van 3 dimensies is een resultaat van licht dat in vele richtingen wordt verspreid, dus elk van de ogen van de kijker ziet een ander beeld, ongeacht waar ze zich bevinden (deel C). Afbeelding via Nature / Dodgson
Dit nieuwe display werkt echter zonder bril en codeert het mechanisme in het scherm zelf. Het doet dit door licht te reflecteren (geproduceerd langs de randen) met gespecialiseerde "geraspte pixels" die licht in verschillende richtingen projecteren in plaats van recht naar het oog. Als je naar een scherm kijkt met tegels van geraspte pixels, ziet elk van je ogen een iets ander beeld dat is geprojecteerd vanaf het scherm, waardoor de illusie van diepte ontstaat, ongeacht waar je staat.
Maar de echte truc van de technologie is het creëren van deze illusie voor een relatief brede kijkhoek - in dit geval een hoek van 90 graden. De Nintendo 3DS gebruikt daarentegen dezelfde pixelgerichte techniek, maar stuurt alleen licht in twee richtingen, dus het werkt alleen voor een gebruiker die zich op een bepaalde afstand van de machine bevindt, direct in het midden, waar de twee lichtstralen snijden (zoals in deel A van de afbeelding rechts). Omdat de 3DS een gamingapparaat is, is dit niet zo'n probleem, omdat gebruikers het meestal recht voor zich houden wanneer ze spelen.
Het nieuwe HP-scherm is echter bedoeld om ooit deel uit te maken van smartphones en tablets, dus wilden de onderzoekers een 3D-projectie maken waar meerdere kijkers omheen kunnen kijken en vanuit verschillende invalshoeken kunnen kijken. Ze deden dit door geraspte pixels te gebruiken die licht in 14 verschillende richtingen kunnen splitsen, in plaats van slechts twee.
Als gevolg hiervan kruisen verschillend gerichte lichtstralen elkaar op een aantal plekken voor het scherm, zodat een gebruiker zich bijna overal ervoor kan bevinden en toch elk oog een ander beeld kan laten zien - en dus de 3D-illusie krijgt (zoals in deel C van de afbeelding). De huidige technologie laat nog steeds enkele blinde vlekken achter, maar de onderzoekers zeggen dat ze van plan zijn om het aantal lichtrichtingen in de toekomst te verhogen van 14 naar 64, waardoor de hoeveelheid kijkhoeken die door het scherm worden verzadigd, verder wordt verbeterd.
Dit is natuurlijk een proof-of-concept, geen technologie die klaar is voor onmiddellijke industriële toepassing, dus het zal waarschijnlijk een tijdje duren voordat we dit soort 3D-weergave in apparaten op de markt zien verschijnen. Toch geeft de technologie ons een idee waar onderzoekers aan werken voor de toekomst - en suggereert dat de 3D-hologramprojector van R2-D2 toch niet zo vergezocht is.
