Chytrá zařízení kolem nás znamenají výpočetní operace tam, kde bychom je nečekali. Nový typ displeje je schopen zobrazit ostrý obraz i lidem s poškozeným zrakem.
Ať už jste se narodili s vadou zraku nebo jste ji získali, je to problém. Jednodušší varianty poškození zraku lze ale řešit pomocí léty ověřené a relativně levné technologie – brýlí či čoček. Problém ale nastává u složitějších vad, které takto nelze vyřešit. Vědci ale vytvořili technologii pro úpravu obrazu ještě v rámci displeje, který dokáže upravit světlo tak, že výsledný obraz uvidíte ostře a jasně.
Displej na který nepotřebujete brýle
Vidíte třeba špatně na blízko a kvůli tomu musíte na mobilní telefon nebo tablet mít nasazené brýle? V budoucnu vás to nebude trápit a žádné brýle pro takovou činnost a třeba ani pro sledování televize potřebovat nebudete.
Vědci z MIT ve spolupráci s univerzitou v Berkeley a Microsoftem vytvořili „výpočetní“ displej (Abstrakt výzkumu) využívající světelné pole, který upravuje směr fotonů z každého pixelu zvlášť, díky čemuž dokáže vytvořit takový obraz, který se vyruší s vadou daného oka a uživatel pak vidí vše stejně dobře, jako člověk se zdravýma očima na normálním displeji.
Porovnání běžného displeje, starší technologie pro úpravu směru světla a nejnovější technologie předfiltrovaného Light Field displeje. Vědci se chlubí vysokým rozlišením i kontrastem, který byl dříve problém. (Zdroj: Abstrakt)
Základem je sice běžný displej, ale nad ním se nachází speciální vrstva, která je schopná skrze algoritmy upravit dráhu světla. Oproti dřívějším pokusům v této oblasti bylo tentokrát dosaženo vysokého rozlišení i vysokého kontrastu.
Ukázka rozdílů technologií pro úpravu světla z displejů
Technologie displeje je podobná bezbrýlovému 3D, které využívá princip paralaxní bariéry. To je také jeden z důvodů, proč bychom se podobného displeje mohli během několika let dočkat na zařízeních jako jsou mobilní telefony nebo tablety – základ už je připravený.
Vědci vytvořili prototyp i v rámci iPodu (326 ppi), nad jehož displejem byla použitá přepočítávací maska (Zdroj: Abstrakt)
Vyrobený prototyp upravitelné vrstvy byl vyzkoušen na iPodu čtvrté generace, který má jemnost displeje 326 ppi. Algoritmy pro změnu vrstvy a tedy dráhy světla byly zpracovávané pomocí dvoujádrového procesoru na běžném počítači. Pro jednu pevnou vzdálenost očí od displeje stačilo udělat výpočet pouze jednou. Pro vyšší počet snímků za sekundu by bylo nutné řešit optimalizaci například přes jádra grafického čipu a podobně.
Další srovnávací fotografie vytvořené na testovací konfiguraci rozostřeného fotoaparátu a nového typu přepočítavacího displeje (Zdroj: Abstrakt)
Fungování této technologie bylo testováno poměrně jednoduše – kamera namířená na displej byla od displeje ve vzdálenosti 25 cm, ovšem zaostřena byla na vzdálenost 38 cm. Jak můžete vidět na obrázcích, výsledkem je ostrý obraz místo rozmazaného.
K dokonalosti ještě daleko
V této fázi je technologie pro běžné použití samozřejmě nepoužitelná. Člověk nekouká na displej pouze v rámci pevné vzdálenosti a úhlu. Pro úpravu směru světla z displeje je tak nutné sledovat oči pomocí senzoru a v reálném čase vše přepočítávat. Nejedná se ale o nic nerealizovatelného, podobné technologie už v základních formách mají i některé televize.
Ukázka konstrukce testovacího systému s fotoaparátem a iPodem (Zdroj: Abstrakt)
Stejně tak je ale potřeba vyřešit například samotný problém konfigurace – tedy přizpůsobení algoritmů pro úpravu vycházejícího světla dle konkrétní vady očí. I když si lze představit pokročilé systémy s automatickým snímáním oční vady, lze jistě udělat i jednoduchou variantu s ruční úpravou, kdy si obraz pomocí několika konfigurovatelných parametrů nastavíte tak, aby byl perfektní. Stejně jako třeba ručně nastavujete dalekohled a podobně.
Důležitá technologie i pro nadcházející virtuální realitu
Technologie, která by dokázala v reálném čase upravovat trajektorii světla už přímo na úrovni displeje, je pochopitelně také velmi důležitá pro virtuální realitu řešenou pomocí brýlí ve stylu Oculus Rift.
I když je Oculus Rift použitelný i s brýlemi, bez nich by to bylo určitě lepší. Vyvstává i otázka, co vše by se úpravou trajektorie světla z jeho zdroje dalo dělat pokročilejšího i pro zdravé oči. Bylo by možné oklamat oko tak, aby šlo vidět třeba nádherný „holografický“ obraz v prostoru? Pravděpodobně ano.
Ostatně už primitivní televizní 3D technologie umožňují částečně vidět obraz, který „vychází“ z televize. S dokonalejšími technologiemi si tak lze představit posunutí vnímání obrazu v prostoru na další úrovni. A žádné složité konstrukce ani nebudou potřeba, stačí dostatečně dobře oklamat naše oči a tím pádem i mozek.
