Dalam catatan blog ini, kami akan meneroka prinsip dan kemungkinan teknologi tatasusunan prisma Lucius untuk tontonan stereoskopik tanpa cermin mata.
Adakah anda masih ingat filem Avatar, yang dikeluarkan pada penghujung tahun 2009, yang mendapat pujian secara meluas kerana planet Pandoranya yang sangat cantik dan visual 3D (tiga dimensi) yang menjadikan aksi itu seolah-olah ia berlaku di hadapan anda? Pada masa itu, filem 3D masih dianggap sebagai sesuatu yang baru, tetapi sejak itu, banyak filem telah dikeluarkan dalam 3D, dan baru-baru ini, TV 3D telah tersedia untuk menikmati filem ini di rumah. Seperti yang anda lihat, teknologi 3D telah merebak dengan pantas melangkaui industri filem kepada pelbagai produk hiburan dan elektronik pengguna.
Walau bagaimanapun, masih terdapat beberapa kesulitan untuk menikmati video 3D. Yang paling mewakili ialah cermin mata 3D. Jika anda menonton filem tanpa cermin mata 3D, anda akan melihat imej mengelirukan yang kelihatan seperti dua adegan berbeza bercampur bersama. Kesulitan ini telah menjadi penghalang kepada mempopularkan video 3D. Tambahan pula, ramai orang mengadu tentang ketegangan mata apabila menonton filem dengan cermin mata untuk jangka masa yang lama. Ini telah membawa kepada lonjakan permintaan untuk teknologi baharu yang membolehkan orang ramai menikmati filem 3D tanpa cermin mata.
Untuk memahami fenomena ini, kita perlu terlebih dahulu memahami bagaimana mata kita bergerak apabila kita melihat objek dekat dan jauh. Sebagai contoh, pegang jari anda di hadapan hidung anda dan selang-seli antara melihat pokok yang jauh dan jari anda. Apabila anda melihat pokok yang jauh, jari anda akan muncul sebagai dua jari. Kali ini, silih berganti antara mata kanan dan kiri anda, dan anda akan perasan bahawa kedudukan jari di mata kanan anda berbeza daripada kedudukan jari di mata kiri anda. Fenomena melihat sesuatu secara berbeza di mata kanan dan kiri ini dipanggil jurang binokular. Jurang binokular ini memberikan kita rasa kedalaman dalam ruang tiga dimensi.
Sehingga kini, paralaks binokular telah direalisasikan pada skrin rata dengan menggunakan cermin mata 3D untuk mewakili imej yang diterima oleh mata kanan dan kiri secara berbeza. Terdapat beberapa kelemahan untuk menggunakan cermin mata 3D untuk mencipta imej stereoskopik. Pertama sekali, resolusi dan kecerahan dikurangkan separuh, dan kedua, keperluan untuk memakai cermin mata adalah menyusahkan dan menambah keletihan mata, yang diburukkan lagi apabila menonton filem atau TV untuk jangka masa yang lama.
Untuk menyelesaikan masalah ini, kaedah Lucius Prism Array telah dibangunkan baru-baru ini, teknologi yang membolehkan imej stereoskopik tanpa cermin mata. Ia dihasilkan melalui proses yang dipanggil pencetakan nano, yang mencipta imej 3D dengan menyusun struktur prisma mikroskopik dalam julat saiz daripada nanometer (nm) kepada mikrometer (μm) pada skrin. Pencetakan nano ialah teknologi yang mencipta bentuk mikroskopik dengan meletakkan bahan mentah dalam acuan yang sangat kecil dan mengeraskannya dengan haba atau cahaya ultraungu, sama seperti membuat sekumpulan roti taiyaki. Ini membolehkan kaedah Lucius Prism Array menyediakan pengimejan stereoskopik yang jauh lebih maju daripada cermin mata 3D tradisional.
Teknologi pelaksanaan 3D tanpa cermin mata sedia ada, kaedah Parallax Barrier, telah wujud sejak zaman awal paparan 3D. Ia berfungsi dengan meletakkan sekatan legap yang tidak terkira banyaknya secara menegak merentasi skrin untuk mencipta paralaks binokular. Apabila diletakkan dengan betul, mata kanan dan kiri melihat piksel yang berbeza, mencipta ilusi kedalaman. Walau bagaimanapun, halangan paralaks mempunyai beberapa kelemahan. Skrin gelap dan medan pandangan sangat sempit, jadi walaupun sedikit perubahan dalam sudut tontonan boleh menyebabkan ilusi kedalaman hilang.
Kaedah tatasusunan prisma Lucius mengatasi masalah ini dengan menggunakan pencetakan nano untuk menyusun secara menegak berpuluh-puluh prisma mikro (lajur segi tiga) bersaiz mikrometer bahan polimer lutsinar pada permukaan skrin. Prisma disalut pada satu sisi dengan bahan pemantul cahaya dan hanya boleh memancarkan cahaya dalam satu arah, sama ada ke kanan atau kiri, bergantung pada sisi yang disalut. Susunan prisma ini mengawal arah cahaya dan mencipta paralaks binokular dengan menunjukkan imej yang berbeza dari sisi kanan dan kiri. Ini membolehkan pengguna melihat imej stereoskopik dengan mata kosong tanpa memerlukan cermin mata 3D.
Kaedah Tatasusunan Prisma Lucius mempunyai beberapa kelebihan berbanding kaedah penghalang paralaks, teknologi 3D tanpa cermin mata tradisional. Pertama sekali, kecerahan skrin dikekalkan, dan medan pandangan yang luas membolehkan pengalaman stereoskopik dari pelbagai sudut. Ia juga kurang menegangkan mata, jadi anda boleh menonton untuk jangka masa yang lebih lama. Terima kasih kepada kelebihan ini, kaedah tatasusunan prisma Lucius telah mendapat perhatian sebagai teknologi pengimejan 3D generasi akan datang.
Pada September 2011, makalah mengenai kaedah tatasusunan prisma Lucius telah diterbitkan dalam jurnal Nature Communications, dan ia telah menerima banyak perhatian sebagai teknologi pengimejan 3D generasi akan datang. Paparan semasa adalah prototaip kecil, berukuran 4×4 sentimeter, tetapi para penyelidik percaya ia boleh ditingkatkan kepada saiz skrin TV dalam tahun hadapan. Jika teknologi ini dikomersialkan dan isu pengeluaran besar-besaran diselesaikan, ia boleh digunakan pada telefon mudah alih, tablet PC dan TV 3D, menjadikannya mudah untuk menikmati imej 3D di mana-mana sahaja.
Teknologi Lucius Prism Array bukan sahaja untuk industri filem. Teknologi ini mempunyai potensi besar dalam pelbagai bidang, termasuk pendidikan, penjagaan kesihatan, pengiklanan dan realiti maya (VR). Sebagai contoh, dalam bidang perubatan, model anatomi 3D boleh direalisasikan dengan lebih tepat untuk simulasi pra-operasi, dan dalam industri pengiklanan, iklan produk boleh menjadi lebih hidup daripada imej 2D tradisional. Dan dengan menggabungkannya dengan realiti maya, ia boleh digunakan untuk mencipta pengalaman pengguna yang lebih mengasyikkan.
