В ФИАН РАН получены новые жидкокристаллические (ЖК) материалы, делающие 3D-картинку реально объемной.
Cоздан экспериментальный макет 3D-дисплея с объемным экраном, визуализирующим в режиме реального времени объемные картинки.
Заведующий отделом оптоэлектроники ФИАН профессор Игорь Компанец:
"сегодня, рассматривая 3D-изображение, по сути, пользуются оптической иллюзией,
3D-фильм содержит два набора перемешанных кадров — стереопар, отличающимися своими оптическим характеристиками:
правое стекло 3D-очков пропускает только правое изображение, а левое — только левое, и в нашей голове
эти кадры собираются в общую 3D-картину.
Представляют особый интерес дисплеи с экраном, в которых изображаемый предмет можно увидеть без очков,
под разными углами и независимо многими наблюдателями, с возможностью заглянуть внутрь него!"
Такой экран и создан в ФИАНе.
Профессор Компанец:
"Чтобы человеческий глаз воспринимал картинку непрерывной, в случае одной ячейки, частота кадров должна быть не менее 25 Гц,
а длительность каждого кадра не более 1/25 секунды. А если, например, сто сечений,
т. е., сто жидкокристаллических ячеек, то время включения рассеяния света в каждой из них должно быть в сто раз меньше — 2,5 кГц".
Нематические жидкие кристаллы (НЖК) - основа большинства современных дисплеев и видеопроекторов,
не удовлетворяют таким требованиям.
В ФИАНе возникла идея использовать смектические жидкие кристаллы (СЖК).
Из пяти смектических ЖК-ячеек был собран экспериментальный макет 3D-дисплея с объемным экраном.
Профессор Компанец:
"На каждой из ячеек по очереди включается рассеяние и подается картинка. Мы как бы листаем по слоям,
по сечениям, но так быстро, что видим непрерывное объемное изображение. Получается некий "аквариум", в котором в реальном времени визуализируются объемные картинки".
Количество ячеек планируется довести до ста и получить настоящий, уникальный для мировой практики объемный экран,
отметил Компанец. Проблема возникает лишь с видеопроектором, способным проецировать на ЖК-ячейки
изображения сечений с частотой в несколько килогерц. Но и это реализуемо, модулируя на основе таких же СЖК
свет с частотой до 7 кГц, т.е. в 50 раз быстрее, чем с НЖК.
Перспективы таких дисплеев очень широки, поскольку они не вызывают привычных сегодняшнему зрителю
дискомфортных ощущений и дают реалистичную трехмерную картинку объекта с сохранением всех его внешних деталей,
а при специальном программном обеспечении — и внутренних деталей, рассказал профессор Компанец.
"Подобные дисплеи будут использоваться в космической и авианавигации, в трехмерных тренажерах,
в интерактивных играх и, главное - в медицине для визуализации томографических изображений, подчеркнул ученый.
Сигналы преобразуются в скоростном видеопроекторе в оптические и сразу поступают на светорассеивающие ЖК-ячейки, формируя в реальном времени трехмерное изображение органа. Огромные возможности для диагностики, по сути четырехмерной!"
В ФИАНе отмечают, что скорейшее освоение новых 3D-дисплеев выведет Россию в лидеры и в научном плане
и в коммерческом - будет предложен перспективный сегмент рынка.