
研究人員發明了一種足夠小的設備,可以適合一副普通的眼鏡,可以解決全息顯示器中的古老權衡 - 導致有史以來最現實的全息圖。
全息圖通常是使用稱為“空間光調節器(SLM)”的投影設備創建的。光通過設備發射,以使其在特定距離處更改光波的形狀,從而形成可見的表面。
但是,由於SLM由液晶/矽(LCOS)顯示技術製成,因此當前的全息圖技術適合於狹窄的視野,例如平面或小型觀看區域(即小物體)。觀眾必須放置在狹窄的觀看角度 - 外部任何地方,光衍射過多,使光線看不見。
可以擴大圖像清晰的角度,但是由於當前的LCOS技術沒有可用的像素數量來維護跨更廣闊的字段,因此丟失了圖像的角度。這意味著全息圖往往很小,清晰,大且擴散,有時會完全消失,如果觀眾朝著另一個方向遠離遠離其可見角度的方向。
菲利克斯海德,普林斯頓計算機科學助理教授,該論文的高級作家解釋了觀看角度的重要性。他說:“要使用顯示器獲得類似的體驗,您需要坐在電影院屏幕前。”
這項新技術在4月24日在自然通信上發表的一項研究中詳細介紹,無論觀眾正在尋找哪個方向或改變方向的速度,都可能導致創建更詳細的全息圖。投射它們所需的設備也很小,輕便以至於佩戴者不需要諸如笨重的VR耳機之類的工具。
該發現還將使使用全息圖(例如在VR和AR顯示器中)的應用程序更為廣泛,因為顯示技術可以更易於使用,更輕和超薄。海德在開車時提到了指示以協助手術的指示,甚至看到有關如何修理漏水管道的說明。
普林斯頓團隊的主要創新是創建與SLM一起使用的第二個光學元素,從而過濾其輸出以擴展視野,同時保留全息圖中的細節和穩定性,圖像質量下降要下降得多。
在紙上將其描述為一小塊磨砂玻璃,該設備的圖案刻有一個將SLM的光散射到不容易被人類感知的頻帶中的圖案。這可以提高圖像質量並擴大視野。
圖像質量和視野之間的權衡是現實全息圖的最大障礙,但作為合著者內森·馬圖達(Nathan Matsuda)說:“這項研究使我們更近一步解決了這一挑戰。”