Investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung han creado una pantalla holográfica con fps de hasta 30 cuadros por segundo. En un monitor de este tipo, puede ver un video tridimensional realista en la oficina y en casa.
La tecnología holográfica tiene ya más de 70 años. Sin embargo, hasta ahora esta tecnología no ha avanzado mucho; por ejemplo, no hay pantallas holográficas, que los escritores de ciencia ficción escribieron hace aproximadamente medio siglo. Principalmente, por tres razones: el ángulo de visión estrecho de la holografía, la óptica demasiado voluminosa y las altas exigencias en el rendimiento del equipo que genera el holograma.
Fotografía: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
La tecnología se basa en un fenómeno físico como la difracción de la luz. Con su ayuda, los investigadores han logrado la creación de imágenes volumétricas. Por cierto, dentro de la pantalla holográfica hay un esquema óptico tradicional que los científicos conocen desde hace muchas décadas. Antes, simplemente, era imposible ponerlo dentro de un teléfono inteligente o un monitor. Siempre tuve que elegir entre dos males: el tamaño de pantalla correcto o un ángulo de visión suficiente. Por ejemplo, un monitor de 10 pulgadas tenía un ángulo de visión de 0,25 grados. Al aumentar el ángulo a unos cómodos 30 grados, el monitor debe ser más estrecho que <0,1 pulgadas.
A los físicos de Samsung se les asignó la tarea de aumentar el ángulo de visión. Los resultados deseados se lograron utilizando módulos de conversión de luz. Se utilizaron tres rayos de luz para el diseño: láser rojo, verde y azul. Son necesarios para obtener una imagen en color. La luz incide en la pantalla de cristal líquido, un módulo cuyas desviaciones cambian la dirección de los rayos de luz y crean una imagen tridimensional.
Fotografía: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
Un módulo convencional puede desviar solo haces cortos en ángulos relativamente grandes. De lo contrario, será demasiado grande para caber en una pantalla normal. Para resolver este problema, los físicos de Samsung instalaron guías de ondas después del módulo. Las guías de ondas extienden vigas con un diámetro de 14 x 140 mm a 140 x 230 mm. Como resultado, la imagen final en el monitor es generada por un modulador de luz espacial que convierte los haces en una imagen objetivo.
Prototipo de pantalla Samsung.
Fotografía: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020
Además de las dificultades con las dimensiones del circuito generador de hologramas, los científicos han resuelto el problema de los cálculos largos que requieren alta potencia. Entonces, para crear una imagen realista, debe comprender qué habrá en la retina del ojo del observador, por lo que es necesario rastrear la posición de los ojos en relación con el monitor. La información obtenida debe servir como retroalimentación para el sistema holográfico. Fps depende de la velocidad de fotogramas del sistema. Fue posible acelerar el proceso gracias a cálculos paralelos para ambos ojos. Y otro punto importante: el sistema se puede conectar a cualquier teléfono inteligente moderno.
En el futuro, se planea llevar el diseño a un tamaño adecuado para su integración en dispositivos móviles.
