Ekran o rozdzielczości tak wysokiej, że ludzki wzrok nie jest w stanie odróżnić go od rzeczywistości – to może być przełom dla rozszerzonej rzeczywistości.
Urządzenia takie jak Apple Vision Pro, Vivo Vision czy Galaxy XR to dziś jeszcze technologiczne ciekawostki, ale w niedalekiej przyszłości większość dużych producentów będzie miała swoje gogle do rozszerzonej rzeczywistości, które w szerszej perspektywie postrzegane są jako potencjalni następcy smartfona. Zanim jednak ziści się scenariusz rodem z filmów science fiction, w którym urządzenia AR stają się nieodłącznym elementem naszej codzienności, musi zmienić się wiele czynników ograniczających tę technologię. Jednym z nich jest brak ekranów zachowujących perfekcyjną ostrość po umieszczeniu ich tuż przed ludzkim okiem. Badacze są jednak już o krok od rozwiązania tego problemu.
Ekran o rozdzielczości oka
Kluczem do stworzenia ekranów przyszłości ma być technologia zwana retinal e-paper. To nic innego jak wyświetlacz o rozdzielczości przewyższającej 25 tys. pikseli na cal – gęstość odpowiadającą ludzkiemu oku. Została opracowana przez zespół badaczy z Chalmers University of Technology, Uniwersytetu w Göteborgu oraz Uniwersytetu w Uppsali. Autorzy twierdzą, że ich dokonania mogą całkowicie odmienić sposób, w jaki widzimy obrazy w wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości.
Źródło: Depositphotos
Tradycyjne wyświetlacze – od tych w smartfonach po mikroskopijne ekrany w goglach VR – mają swoje granice. Im bliżej oka znajduje się ekran, tym mniejsze muszą być piksele, a gdy ich rozmiar schodzi poniżej jednego mikrometra, zaczynają pojawiać się problemy z kolorem, jasnością i jednorodnością obrazu – to między innymi przez rozmazane krawędzie pojawiał się u mnie ból głowy w trakcie użytkowania Apple Vision Pro. Badacze ze Szwecji postanowili więc odejść od klasycznej koncepcji pikseli i stworzyli metapiksele – struktury z tlenku wolframu (WO₃), które potrafią zmieniać właściwości optyczne pod wpływem prądu elektrycznego.
Jak to działa? Cóż, każdy taki metapiksel odbija światło w inny sposób, a jego barwa i kontrast mogą być dynamicznie modyfikowane bez potrzeby stosowania podświetlenia. W efekcie powstaje ekran, który nie tylko jest bardzo szczegółowy, ale też energooszczędny i pozbawiony typowych problemów współczesnych wyświetlaczy, takich jak przenikanie kolorów.
Czytaj dalej poniżej 
Źródło: Depositphotos
Naukowcy uważają, że gdy taki ekran osiąga rozmiar źrenicy człowieka, jego rozdzielczość odpowiada fizjologicznym granicom percepcji wzrokowej. Innymi słowy – człowiek nie byłby w stanie odróżnić obrazu generowanego przez urządzenie od tego, co widzi w świecie rzeczywistym. I to już pewnie byłoby coś, co mogłoby przekonać niezdecydowanych do zakupu tych absurdalnie drogich urządzeń.
Miniaturowy prototyp zwiastuje przyszłość ekranów do VR
Badacze informują, że na ten moment technologia retinal e-paper wciąż znajduje się na etapie badań, ale jej potencjał jest ogromny. Pozwala bowiem na wyświetlanie obrazu w pełnym kolorze, z częstotliwością odświeżania przekraczającą 25 Hz, wysokim kontrastem i odbiciem światła sięgającym 80%. Dodatkowym plusem jest to, że zużywa ułamek energii typowych wyświetlaczy OLED czy LCD – od 0,5 do 1,7 mW na centymetr kwadratowy. Być może dzięki takiemu rozwiązaniu posiadacze gogli nie musiałyby już taszczyć za sobą nieporęcznych powerbanków.
To ogromny krok naprzód w rozwoju ekranów, które można zmniejszać do mikroskopijnych rozmiarów przy jednoczesnym zwiększeniu jakości i zmniejszeniu zużycia energii – mówi Giovanni Volpe z Uniwersytetu w Göteborgu.
Badacze zademonstrowali już działający prototyp, na którym udało się odwzorować w idealnej jakości obraz „Pocałunku” Gustava Klimta. Cały ekran miał wymiary zaledwie 1,4 × 1,9 mm – czyli około cztery tysiące razy mniej niż standardowy wyświetlacz w smartfonie. Autorzy badania przekonują, że taki poziom miniaturyzacji otwiera drogę nie tylko dla nowych urządzeń konsumenckich, ale też dla zastosowań naukowych, medycznych i przemysłowych.
Stock image from Depositphotos