Ebben a blogbejegyzésben a Lucius prizmatömb technológia alapelveit és lehetőségeit tárjuk fel a szemüveg nélküli sztereoszkópikus nézéshez.
Emlékszel a 2009 végén bemutatott Avatar című filmre, amelyet széles körben elismertek lenyűgözően gyönyörű Pandora bolygója és 3D (háromdimenziós) látványvilága miatt, amely úgy tűnt, mintha az események közvetlenül előtted történnének? Akkoriban a 3D-s filmek még újdonságnak számítottak, de azóta sok filmet adtak ki 3D-ben, és az utóbbi időben 3D-s tévék is elérhetővé váltak, hogy otthon is élvezhessük ezeket a filmeket. Mint látható, a 3D technológia gyorsan elterjedt a filmiparon túl a szórakoztató és szórakoztató elektronikai termékek széles skálájára.
A 3D-s videók élvezetében azonban még mindig vannak kellemetlenségek. A legreprezentatívabb a 3D szemüveg. Ha 3D-s szemüveg nélkül néz egy filmet, zavaros képet fog látni, amely úgy néz ki, mintha két különböző jelenet keveredne össze. Ez a kellemetlenség akadályozta a 3D-s videók népszerűsítését. Ezenkívül sokan panaszkodtak a szem megerőltetésére, amikor hosszú ideig szemüveggel néznek filmeket. Ez az új technológiák iránti kereslet megugrásához vezetett, amelyek lehetővé teszik az emberek számára, hogy szemüveg nélkül nézhessenek 3D-s filmeket.
A jelenség megértéséhez először meg kell értenünk, hogyan mozog a szemünk, amikor közeli és távoli tárgyakat nézünk. Például tartsa az ujját az orra előtt, és váltakozva nézzen egy távoli fára és az ujjára. Ha a távoli fára néz, az ujja két ujjként jelenik meg. Ezúttal váltogasd a jobb és a bal szemed, és észre fogod venni, hogy az ujj helyzete a jobb szemedben eltér a bal szemedben lévő ujj helyzetétől. Ezt a jelenséget, amikor a dolgokat másként látjuk a jobb és a bal szemen, binokuláris diszparitásnak nevezzük. Ez a binokuláris eltérés a mélység érzését ad a háromdimenziós térben.
Eddig a binokuláris parallaxist lapos képernyőn valósították meg úgy, hogy 3D-s szemüveg segítségével a jobb és a bal szem által kapott képeket eltérően ábrázolták. Van néhány hátránya a 3D szemüveg használatának sztereoszkópikus képek készítésére. Először is a felbontás és a fényerő felére csökken, másodszor pedig a szemüveg viselésének szükségessége nehézkes, és fokozza a szem elfáradását, ami tovább fokozódik, ha hosszabb ideig néz filmet vagy tévét.
Ennek a problémának a megoldására fejlesztették ki a közelmúltban a Lucius Prism Array módszert, amely sztereoszkópikus képeket tesz lehetővé szemüveg nélkül. A nano imprinting nevű eljárással állítják elő, amely 3D képeket hoz létre a nanométertől (nm) a mikrométerig (μm) terjedő méretű mikroszkopikus prizmaszerkezetek elrendezésével a képernyőn. A nanoimprinting egy olyan technológia, amely mikroszkopikus formákat hoz létre úgy, hogy a nyersanyagokat egy nagyon kis formába helyezik, és hővel vagy ultraibolya fénnyel megkeményítik, hasonlóan ahhoz, mint egy adag taiyaki kenyér elkészítéséhez. Ez lehetővé teszi, hogy a Lucius Prism Array módszer sztereoszkópikus képalkotást biztosítson, amely sokkal fejlettebb, mint a hagyományos 3D szemüveg.
A meglévő szemüveg nélküli 3D megvalósítási technológia, a Parallax Barrier módszer a 3D-s megjelenítések kezdete óta létezik. Úgy működik, hogy számtalan átlátszatlan akadályt helyez el függőlegesen a képernyőn, hogy binokuláris parallaxist hozzon létre. Megfelelően elhelyezve a jobb és a bal szem különböző képpontokat érzékel, így a mélység illúzióját keltve. A parallaxis akadályoknak azonban vannak hátrányai. A képernyő sötét, a látómező pedig nagyon szűk, így a látószög legkisebb változása is a mélység illúziójának eltűnését okozhatja.
A Lucius prizmatömb módszere megoldja ezeket a problémákat azáltal, hogy nano-lenyomat segítségével több tíz mikrométer méretű, átlátszó polimer anyagból készült mikroprizmát (háromszög alakú oszlopot) helyez el függőlegesen a képernyő felületén. A prizmák egyik oldalán fényvisszaverő anyaggal vannak bevonva, és csak egy irányba, jobbra vagy balra tudnak fényt kibocsátani, attól függően, hogy melyik oldalon van bevonva. Ezeknek a prizmáknak az elrendezése szabályozza a fény irányát, és binokuláris parallaxist hoz létre azáltal, hogy különböző képeket mutat a jobb és a bal oldalról. Ez lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy puszta szemükkel sztereoszkópikus képeket lássanak anélkül, hogy 3D szemüvegre lenne szükségük.
A Lucius Prism Array módszernek számos előnye van a hagyományos szemüveg nélküli 3D technológiával, a parallaxis barrier módszerrel szemben. Mindenekelőtt a képernyő fényereje megmarad, a széles látómező pedig sokféle szögből sztereoszkópikus élményt tesz lehetővé. Ezenkívül kevésbé terheli a szemet, így hosszabb ideig nézheti. Ezeknek az előnyöknek köszönhetően a Lucius prizmatömb módszere a 3D képalkotási technológia következő generációjaként kapott figyelmet.
2011 szeptemberében a Nature Communications folyóiratban megjelent egy cikk a Lucius prizmatömb módszeréről, és nagy figyelmet kapott, mint a 3D képalkotási technológia következő generációja. A jelenlegi kijelző egy kicsi prototípus, 4×4 centiméter átmérőjű, de a kutatók úgy vélik, hogy a következő éven belül akár egy tévéképernyő méretűre is méretezhetik. Ha ezt a technológiát kereskedelmi forgalomba helyezik, és a tömeggyártással kapcsolatos problémákat megoldják, akkor mobiltelefonokon, táblaszámítógépeken és 3D TV-ken is alkalmazható, így bárhol könnyedén élvezheti a 3D képeket.
A Lucius Prism Array technológia nem csak a filmipar számára készült. A technológia nagy lehetőségeket rejt magában számos területen, beleértve az oktatást, az egészségügyet, a reklámozást és a virtuális valóságot (VR). Például az orvosi területen a 3D anatómiai modellek pontosabban valósíthatók meg a műtét előtti szimulációkhoz, a reklámiparban pedig a termékreklámok sokkal életszerűbbek lehetnek, mint a hagyományos 2D képek. A virtuális valósággal kombinálva pedig még magával ragadóbb felhasználói élményt lehet vele létrehozni.
