МОСКВА, 4 декабря. /ИТАР-ТАСС/. Новые жидкокристаллические материалы, позволяющие создать дисплей, где трёхмерная картинка становится по-настоящему объёмной, получили учёные Физического института РАН /ФИАН/. Им удалось создать экспериментальный макет 3D-дисплея с объёмным экраном, в котором в реальном времени визуализируются объёмные картинки. Об этом корр. ИТАР-ТАСС рассказали сегодня в информационной службе института.
Сегодня, отметил заведующий отделом оптоэлектроники ФИАН профессор Игорь Компанец, мы, рассматривая 3D-изображение, по сути, пользуемся оптической иллюзией. Обычно 3D-фильм содержит два набора перемешанных кадров — стереопар, — которые несколько отличаются по своим оптическим характеристикам. Правое стекло 3D-очков пропускает только правое изображение, а левое — только левое, и уже в нашей голове эти кадры собираются в общую 3D-картину.
Сегодня стереоскопические 3D-дисплеи занимают всё более широкое место на рынке, но каждый может заметить, что мы видим на них, по сути не реальное объёмное изображение, а ряд плоских, разнесённых по глубине. Однако особый интерес — в том числе и для специалистов в области науки — представляют дисплеи с экраном, в которых изображаемый предмет можно увидеть без очков, под разными углами, независимо и сразу многими наблюдателями, да ещё и с возможностью заглянуть внутрь него!
Именно такой экран и создан в ФИАНе.
"Чтобы человеческий глаз воспринимал картинку непрерывной, частота кадров должна быть не менее 25 Гц, а значит, длительность каждого кадра — не более 1/25 секунды, — рассказал профессор Компанец. — Но это в случае одной ячейки. А если мы хотим сделать объёмное изображение, предположим, из ста сечений, т. е. используя сто жидкокристаллических ячеек, то время включения рассеяния света в каждой из них должно быть в сто раз меньше — уже 2,5 кГц".
Так называемые "нематические" жидкие кристаллы /НЖК/, на основе которых работает большинство современных дисплеев и видеопроекторов, не могут удовлетворить таким требованиям. Поэтому учёные из ФИАН предложили использовать жидкие кристаллы другого типа — "смектики". Из 5 смектических ЖК-ячеек и был собран экспериментальный макет 3D-дисплея с объёмным экраном.
"Принцип его работы очень прост, — прокомментировал Игорь Компанец. — На каждой из ячеек по очереди включается рассеяние и подаётся картинка. Мы как бы листаем по слоям, по сечениям, но так быстро, что видим непрерывное объёмное изображение. Получается некий "аквариум", в котором в реальном времени визуализируются объёмные картинки".
Количество ячеек можно довести до ста и получить настоящий, уникальный даже для мировой практики объёмный экран, отметил учёный. Проблема возникает лишь с видеопроектором, способным проецировать на ЖК-ячейки изображения сечений с частотой в несколько килогерц. Но и это можно реализовать, модулируя на основе таких же кристаллов свет с частотой до 7 кГц, т.е. в 50 раз быстрее, чем с нематическим ЖК.
Перспективы применения таких дисплеев очень широки, поскольку они не вызывают привычных сегодняшнему зрителю дискомфортных ощущений и способны давать реалистичную трёхмерную картинку объекта с сохранением всех его внешних деталей, а при соответствующем программном обеспечении — и внутренних, рассказал профессор Компанец. "Подобные дисплеи можно использовать в космической и авианавигации, в трёхмерных тренажёрах, в различных интерактивных играх и даже в медицине — для визуализации томографических изображений, — подчеркнул учёный. — Сигналы преобразуются в скоростном видеопроекторе в оптические и сразу поступают на светорассеивающие ЖК-ячейки, формируя в реальном времени трёхмерное изображение органа. Какой простор для диагностики, по сути четырехмёрной!"
Так что скорейшее освоение 3D-дисплеев на новых принципах может вывести Россию в лидеры не только в данной области науки, но и в огромном перспективном сегменте рынка, отмечают в ФИАНе.
Комментарии