Представьте себе мир, в котором цифровые дисплеи не ограничиваются плоскими двумерными поверхностями, к которым мы привыкли. Вместо этого они представляют собой яркие интерактивные голограммы, которые меняются в зависимости от того, откуда вы на них смотрите. Это не сцена из футуристического фильма; это реальность, которую приблизила группа исследователей из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH).
Универсальный метаголографический дисплей POSTECH, отображающий различные изображения в зависимости от угла обзора позволяет создать реалистичное изображение, расширяя возможности виртуальной и дополненной реальности.
В основе инноваций POSTECH лежит технология метаповерхности, которая одновременно невероятно тонкая и легкая, что делает ее идеальным кандидатом для компактных дисплеев следующего поколения, особенно в приложениях виртуальной и дополненной реальности. Эта технология позволяет создавать голографические изображения, которые смещаются в зависимости от угла падения зрителя, отображая четкие трехмерные изображения под углами +35° и -35°. Последствия этого прогресса огромны: он предлагает новый уровень погружения и интерактивности на цифровых дисплеях.
Исследовательская группа применила метаповерхность для изготовления зависимых от угла обзора голограмм, позволяющим отображать несколько изображений в зависимости от угла обзора наблюдателя. Эта концепция может быть использована в голографической технологии для создания кинематографических и реалистичных 3D-голограмм, представляющих различные изображения в зависимости от угла обзора.
Что отличает эту технологию, так это не только ее способность создавать голограммы, зависящие от угла обзора, но и ее практичность для реальных приложений. Тонкий профиль метаповерхности открывает новые возможности для интеграции в различные устройства, от смартфонов до носимых устройств. Помимо развлечений и отображения информации, эта технология имеет потенциальное применение в зашифрованных изображениях хранении информации, демонстрируя ее универсальность и широкий спектр отраслей, на которые она может повлиять.
В целом контроль дисперсии света в зависимости от угла обзора может зависеть от различных факторов, таких как оптические свойства материалов, конструкция оптических элементов и использование специальных покрытий.
Известно, что дисперсия света - это явление, при котором различные цвета света отклоняются на разные углы при прохождении через оптическую систему. Это происходит из-за зависимости показателя преломления материала от длины волны света. Она может производиться с помощью оптических элементов, таких как призмы и линзы, однако, угол обзора может влиять на то, как различные цвета будут распределяться.
На поверхность оптических элементов также могут быть нанесены специальные покрытия для контроля дисперсии. Эти покрытия разработаны так, чтобы минимизировать отражение и управлять распределением цветов при различных углах обзора.
Общий подход заключается в балансировке различных оптических параметров для достижения желаемого контроля дисперсии при различных углах обзора. Это обычно требует использования различных материалов, форм и покрытий в оптической системе Команда исследователей решила поставленную проблему, используя метаповерхности, искусственные наноструктуры, способные точно манипулировать характеристиками света. Эти метаповерхности невероятно тонкие и легкие, примерно в одну сотую толщины человеческого волоса, что делает их перспективными для применения в миниатюрных дисплеях, таких как устройства виртуальной и дополненной реальности.
Используя метаповерхности, ученые разработали систему, которая управляет светом, чтобы передавать только определенную фазу информации под заданным углом, что приводит к созданию разнообразных изображений в зависимости от угла обзора.
В своих экспериментах ученым удалось генерировать четкие трехмерные голографические изображения под углами +35˚ и -35˚ для левой круговой поляризации. Примечательно, что команде удалось получить разные изображения падающего света, используя одну метаповерхность, в зависимости от конкретной поляризации. Голографический дисплей продемонстрировал широкий угол обзора в 70 градусов (±35 градусов), что позволяло наблюдателям воспринимать трехмерную голограмму с разных сторон.
Новые голографические дисплеи могут обеспечить реальный путь к созданию многофункциональных мета-устройств для AR-дисплеев, зашифрованных изображений и приложений для хранения информации.
