Исследователи Корейского института науки и технологий (KIST) сообщили о разработке технологии производства наночастиц с полным спектром излучения для цветных дисплеев со сверхвысокой цветопередачей. Сегодня такие задачи решают цветные дисплеи с так называемыми квантовыми точками. Южнокорейские учёные пошли дальше и создали основу для создания фактически сплошных, излучающих чистые цвета структур, что приблизит цветопередачу дисплеев к идеалу.

Источник изображений: KIST

Каждая наночастица представляет собой наноструктуру с ядром и несколькими оболочками — многослойную систему, в которой несколько слоёв оболочек окружают центральную частицу ядра. Это позволяет получать RGB-свет высокой чистоты от одной наночастицы, регулируя длину инфракрасной волны возбуждения. Дисплею на наночастицах не потребуется триада субпикселей из отдельных RGB-компонентов для воспроизведения всего цветового спектра.

Каждая наночастица будет выполнять роль пикселя с полным спектром свечения, что также открывает возможность достижения невероятно высокого разрешения дисплеев. А это — прямой путь к созданию настоящих стереоскопических экранов и эффекту полного погружения в объёмное изображение без очков виртуальной реальности. Разработчики из KIST считают создание 3D-экранов с использованием полноцветных наночастиц более важным достижением, чем производство обычных дисплеев с улучшенной цветопередачей.

Современные материалы не способны излучать одновременно три основных цвета — красный (R), зелёный (G) и синий (B) — из одной наночастицы. По крайней мере, они не позволяют делать это с высокой интенсивностью, необходимой для яркого и насыщенного изображения. Учёные из KIST преодолели это ограничение, разработав ядро и многослойную оболочку наночастиц, каждый слой которой по-своему откликается на возбуждающий свет в инфракрасном диапазоне.

В частности, ядро наночастицы испускает зелёный свет, средние оболочки — красный, а внешние — синий. Возбуждение происходит с помощью света различной длины волны в ближнем инфракрасном диапазоне. Разработанные исследователями наночастицы способны одновременно воспроизводить разные цвета, обеспечивая широкую цветовую гамму: 94,2 % цветового пространства NTSC и 133 % цветового пространства sRGB.

«Наночастицы с прямым преобразованием, способные поглощать свет в ближнем инфракрасном диапазоне и воспроизводить полноцветную люминесценцию с высокой цветопередачей, позволят коммерциализировать 3D-дисплеи, на которых можно будет просматривать настоящие объёмные изображения. Эти наночастицы можно использовать не только в дисплейной технике, но и в качестве защитного материала для предотвращения подделок и несанкционированного доступа», — пояснили разработчики.

Группа учёных из Испании представила первый в мире интерактивный голографический дисплей, изображением на котором можно манипулировать с помощью рук. Картинка создаётся в воздухе, а рука как бы погружается в неё, позволяя вращать, передвигать и воздействовать иным образом. Такой дисплей подойдёт для обучения, демонстрационных и музейных залов и просто для развлечения. Живая демонстрация дисплея состоится в Японии в конце апреля.

Источник изображений: UPNA

«То, что мы видим в фильмах и называем голограммами — это, как правило, объёмные изображения, — пояснила ведущий автор работы Элоди Бузбиб (Elodie Bouzbib) из Государственного университета Наварры (UPNA). — Это графика, которая появляется в воздухе и которую можно рассматривать под разными углами без необходимости надевать очки виртуальной реальности. Это настоящая 3D-графика. Она особенно интересна тем, что позволяет использовать парадигму “подойди и взаимодействуй”, то есть пользователи просто подходят к устройству и начинают его использовать».

Дисплеи с 3D-изображением уже существуют. Можно спорить об их совершенстве, но ещё не было такого объёмного дисплея, изображением на котором можно было бы манипулировать просто рукой — без мышки, джойстика или сенсорного экрана. Это чем-то похоже на взаимодействие с сенсорным дисплеем, но реализовано гораздо сложнее.

Обычно в голографических дисплеях проекция осуществляется на быстро колеблющийся в пространстве диффузор в виде листа. На него с высокой скоростью проецируется изображение — до 2880 кадров в секунду. Инерционность зрения помогает формировать в сознании объёмный образ, поскольку мозг объединяет части изображения, появляющиеся на разных высотах в разные моменты траектории движения листа.

Если диффузор сплошной и жёсткий, с ним нельзя взаимодействовать — он может сломаться или нанести травму, если окажется слишком крепким. Поэтому учёные заменили сплошной диффузор на полоски эластичного материала, создав возможность опускать руку и пальцы внутрь объёмной фигуры в воздухе. Это усложнило систему проекции, поскольку эластичные элементы экрана растягивались и сжимались в процессе колебаний, что вносило искажения в изображение. Но результат себя оправдал: дисплей смог создавать объёмные изображения в воздухе, в которые можно буквально погрузить руку, схватить предмет и взаимодействовать с ним.

Демонстрация установки будет проведена на конференции CHI 2025, которая пройдёт в Йокогаме (Япония) с 26 апреля по 1 мая. Ожидается, что в мероприятии примут участие более 4000 исследователей, включая представителей Microsoft, Meta✴, Apple и Adobe.

Стартап Light Field Lab из Сан-Хосе совместно с институтом SETI провёл демонстрацию прототипа голографического дисплея. В антураже секретной лаборатории в присутствии актёров в костюмах военных и учёных в химзащите журналистам показали компьютерный ролик с инопланетянином до пояса. «Был как живой, — говорят участники шоу, — если не подходить ближе». Но цена вопроса неприятно удивила — стоимость дисплеев составит шестизначную сумму долларов США.

Источник изображений: Light Field Lab

Компания Light Field Lab, как следует из её названия, занимается так называемыми дисплеями светового поля. В простейшем случае это экраны с накладками из миллионов и больше линз Френеля — как на стереоскопических открытках из прошлого. Идея заключается в том, что свет от каждого пикселя направляется в сторону зрителя под разными углами, имитируя отражения от объектов сцены. В жизни мы видим окружение благодаря отражениям лучей, и эффект светового поля позволяет сделать наше восприятие объёмности виртуального мира, так сказать, естественным без всяких трюков с мозгом типа совмещений изображений для левого и правого глаза.

Поскольку в жизни свет даже для одной точки отражается в разных направлениях, для дисплеев светового поля необходим значительный избыток пикселей. Как представляет себе это Light Field Lab, для создания приемлемой объемности пикселей должно быть на три порядка больше, чем для плоского изображения. В процессе первой закрытой демонстрации журналисты отметили, что по мере приближения к дисплею площадью 1 м² пиксельная структура виртуального инопланетянина была видна всё лучше и лучше.

Предложивший сценарий шоу институт SETI, занимающийся поиском инопланетной жизни, намерен таким образом популяризировать свои работы. Кроме того в голографических дисплеях заинтересованы отели, казино и крупные компании, а также парки развлечений. Компания имеет уже ряд заключённых договорённостей на поставку голографических дисплеев, но не спешит раскрывать имена заказчиков. К тому же, дисплеи с большими диагоналями, о которых мечтают клиенты, ещё предстоит создать, на что может уйти до пяти лет.

«У нас действительно есть контракты на заказы на товары, которые, как вы увидите, мы начнем поставлять в следующем году, — заявили представители разработчика. — Многое из того, что мы делали в течение последних двух лет, это совершенствование производственного процесса и конвейера».

Представленный журналистам голографический дисплей светового поля площадью 1 м² будет характеризоваться ценой из «шестизначной цифры». Но клиенты хотят большего, чтобы удовлетворить свои фантазии и голографические дисплеи большей диагонали не за горами.

Компания Acer представила стереоскопическую камеру SpatialLabs Eyes Stereo Camera специально для тех, кто хочет снимать 3D-фотографии и видео. Новинку можно использовать не только для обычной съёмки 3D-контента, но и в качестве источника сигнала для прямой трансляции в 3D на YouTube и других платформах, а также для 3D-видеозвонков в Teams, Zoom и Google Meet.

Источник изображений: Acer

Стереокамера SpatialLabs Eyes Stereo Camera весьма компактна. Её размеры составляют 104 × 65,4 × 23,2 мм, а вес равен 220 граммам. Для обычных пользователей новинка предлагает электронную систему стабилизации, а также автоматические настройки. Для более продвинутых пользователей доступны ручные настройки. Можно выставить выдержку, настроить баланс белого, а также скорость затвора. Камера оснащена оптикой f/2.0. Углы горизонтального обзора у неё составляют 80 градусов, а вертикального — 52 градуса.

Для новинки заявляется поддержка разрешения 8 Мп на каждый объектив. Она поддерживает два фоторежима: 7680 × 2160 пикселей (SBS или SBS + L + R) или 3840 × 2160 пикселей (SBS или SBS + L + R), а также три обычных видеорежима 7680 × 2160 точек, 30fps и SBS; 3840 × 2160 пикселей, 60fps и SBS; а также 3840 × 2160 точек, 30fps, SBS и HDR. В режиме стереосъёмки поддерживаются режимы 2160@60fps SBS или 2160@30fps SBS (+HDR).

Поддержка режима прямой 3D-трансляции будет добавлена в плеер Acer SpatialLabs Player версии 3.0. В свою очередь, функция 3D-видеоконференций будет доступна через фирменный виджет SpatialLabs. Камера также поддерживает различные продукты SpatialLabs с поддержкой стереоскопического изображения, включая ноутбуки с дисплеями, не требующими использования специальных 3D-очков. Однако просматривать 3D-контент, записанный с помощью SpatialLabs Eyes Stereo Camera, можно будет и с помощью AR- и VR-гарнитур, а также 3D-проекторов от других производителей.

Дополнительно отмечается, что стереокамера оснащена 2,41-дюймовым сенсорным экраном с разрешением 640 × 480 пикселей, зеркалом для селфи, встроенной батарей на 1500 мА·ч и разъёмом USB-C для подзарядки.

В продаже новинки появится в третьем квартале этого года. Её стоимость составит $549/€549.