Разработчики Samsung (SAIT) создали прототип голографического дисплея для отображения реального трехмерного видео. Данные о работе представлены в публикации Nature Communications. Сам дисплей, процессор для обработки голографических данных для интеграции в SoC и алгоритмы. В ближайшие годы компания рассчитывает подойти к коммерциализации разработок, хотя повсеместное внедрение голографии потребует большой работы во многих отраслях промышленности.
Источник изображения: Samsung
Голография считается наиболее естественной передачей стереоскопического изображения для человеческого восприятия. При просмотре голограммы человеческий глаз воспринимает глубину сцены и объектов, учитывая свое собственное бинокулярное зрение с возможностью фокусировки на том, что он хочет. Также эта картинка включает в себя возможность наблюдать параллакс движения (различные скорости движения ближних и дальних объектов), что необходимо для просмотра голографического видео. Большинство 3D технологий способны обеспечить только некоторые из этих возможностей и могут потребовать специальных очков.
Но у голографии есть серьезный барьер — чем больше диагональ дисплея, тем меньше угол обзора. Так, если на голографическом дисплее с разрешением Full HD со сторонами 2×1 мм угол обзора составляет 30°, на дисплее со сторонами 200×100 мм угол обзора сужается до 0,3°. В компании Samsung удалось преодолеть это ограничение, разработав специальную управляемую подсветку S-BLU. Благодаря S-BLU и ряду других инноваций прототип голографического дисплея Samsung с диагональю 10 дюймов может просматриваться с одного метра под углом обзора 15°, что в 30 раз больше, чем при обычном подходе. Кроме того, голографический дисплей получился относительно тонким — толщина всего одного сантиметра.
Дисплейный пакет справа. Источник изображения: Блок подсветки Samsung
S-BLU представляет собой "тонкий" источник когерентного света C-BLU в виде пластины. Когерентный луч от светодиодных лазеров падает на пластину C-BLU, которая преобразуется в коллимированный (параллельный) луч. Параллельные лучи когерентного освещения проходят через дефлектор (другую пластину), который отклоняет падающие лучи под нужным углом. Именно этот дефлектор многократно расширяет углы обзора без необходимости увеличивать количество пикселей. Он формирует изображение с помощью относительно тонкой геометрической линзы, что уменьшает толщину композитного голографического дисплея до одного сантиметра.
Обрабатывает массив данных FPGA-процессора. В будущем это решение станет частью SoC, а пока алгоритмы разворачиваются на макетах. Разработчикам удалось значительно сократить объем обрабатываемых голографических данных, что не просто много, а критично. Например, вместо ряда вычислений, данные для формирования изображения берутся из готовых таблиц, что снижает интенсивность расчетов. Также, вместо "облаков точек" при обработке голограмм, исследователи использовали метод расчета "срезов".
Изображение объемных объектов при наблюдении на голографическом дисплее Samsung (камера фокусируется на разной глубине изображения, справа — на близких объектах, слева — на дальних объектах). Источник изображения: Samsung
Фактически, Samsung подготовил основу для разработки мобильной голографии, которая должна быть банально усовершенствована и доведена до коммерческого исполнения. Другое дело, что для комплектации голограмм, как и в "Звездных войнах", необходимо развивать индустрию записи, хранения и передачи голографической информации. Но начинать можно с малого, уверенного в себе Samsung. Например, с голографических меню и "висящих в воздухе" объектов для жесткого контроля.
