Wyświetlacz uwzględnia wadę wzroku patrzącego

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Inżynierowie z MIT-u i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, pracujący pod kierunkiem Gordona Wetzsteina i Ramesha Raskara, skonstruowali wyświetlacz, który uwzględnia wady wzroku. Nowa technologia może przydać się np. w samochodowych urządzeniach GPS, gdzie dalekowzroczny kierowca nie będzie musiał zakładać okularów, by dobrze widzieć wyświetlaną mapę.

Nowe urządzenie to odmiana wyświetlacza 3D, który można oglądać bez specjalnych okularów. Jednak tam, gdzie wyświetlacz 3D pokazuje nieco inny obraz dla każdego oka, wyświetlacz korygujący pokazuje różne obrazy dla różnych części źrenicy.

Wady wzroku polegają w znacznej części na różnicy pomiędzy ogniskową oka, a rzeczywistym położeniem obiektu, na którym próbujemy skupić wzrok. Nowy wyświetlacz koryguje problem symulując obraz w odpowiedniej odległości od oka.

Główna trudność polega tutaj na tym, że symulowanie pojedynczego piksela na wirtualnym obrazie wymaga wykorzystania wielu pikseli na wyświetlaczu. Kąt, pod którym światło powinno pozornie dochodzić do oka jest ostrzejszy niż kąt, pod którym dochodzi z wyświetlacza. Zatem piksele wyświetlające obraz po prawej stronie muszą być „nachylone” w lewo, a te po lewej stronie – w prawo.

Wykorzystanie wielu pikseli wyświetlacza do symulowania jednego wirtualnego piksela znacząco zmniejsza rozdzielczość obrazu. Jednak problem ten eksperci napotkali już podczas konstruowania wspomnianego wcześniej wyświetlacza 3D, który można oglądać bez specjalnych okularów. Odkryli wówczas, że gdy wyświetlamy liczne obrazy pod różnymi kątami tak, by symulować różne kąty widzenia i tym samym oddać obraz 3D, to w obrazach tych mamy do czynienia z olbrzymią ilością powtórzonych informacji. Opracowali zatem specjalny algorytm, który wykorzystuje te powtórzone informacje tak, iż za pomocą pojedynczego piksela na wyświetlaczu można reprezentować różne kąty widzenia. Specjaliści z MIT-u i Berkeley zaadaptowali swój algorytm do wyświetlaczy korygujących, dzięki czemu doszło jedynie do niewielkiej utraty rozdzielczości. Prototypowy wyświetlacz ma też dodatkową wadę. Otóż piksele na wyświetlaczu muszą być maskowane przed tymi częściami źrenicy, dla których nie są przeznaczone. Wymaga to zastosowania dodatkowej warstwy wyświetlacza, która blokuje ponad połowę emitowanego przezeń światła.

Eksperci z MITu i Berkeley są jednak optymistami. Wczesna wersja ich wyświetlacza 3D borykała się z tym samym problemem, który rozwiązano przez użycie dwóch wyświetlaczy ciekłokrystalicznych. Precyzyjne dobranie obrazów wyświetlanych przez każdy z wyświetlaczy pozwoliło na maskowanie pewnych jego części, przepuszczanie innych i lepsze wykorzystanie światła.

Twórcy nowego wyświetlacza sądzą, że w przyszłości uda im się połączyć obie techniki i stworzyć wyświetlacz 3D, który będzie jednocześnie uwzględniał wadę wzroku. Większość specjalistów od optyki powie, że to niemożliwe. Jednak grupa Ramesha pokazała już, że potrafią wykonać rzeczy, które na pierwszy rzut oka są niemożliwe - mówi profesor Chris Dainty z University College London i Szpitala Okulistycznego Moorfields. Kluczowy jest fakt, że, jak się wydaje, udało im się rozwiązać problem z kontrastem. Tam, gdzie przetwarzasz obraz tworzony za pomocą niespójnego światła – czyli takiego, jakie nas otacza – zawsze pojawia się problem jego intensywności. A intensywność jest zawsze dodatnia lub wynosi zero. Z tego też powodu zawsze mamy do czynienia z dodawaniem, zatem tło robi się coraz większe i większe. Z kolei stosunek sygnału do tła robi się, w miarę przetwarzania, coraz mniejszy. To fundamentalny problem - dodaje Dainty.

 

 

« powrót do artykułu