Imagínese ver una película en 3D en su teléfono inteligente y de repente tener dolor de cabeza o incluso náuseas. Esta incomodidad del espectador es uno de los mayores obstáculos que impiden la aplicación generalizada de la tecnología de visualización en 3D, especialmente para dispositivos portátiles cuyo diseño delgado representa un desafío adicional.
Ahora, investigadores de la Universidad Sun Yan-Sen, China, han desarrollado una nueva pantalla con cómodos efectos visuales en 3D. El dispositivo se basa en una "técnica de supermultivista" que funciona para reducir la incomodidad del espectador. También reduce en gran medida lanúmero de micropantallas, lo que hace posible un diseño compacto. Los investigadores describen su dispositivo en un artículo de la revista Óptica Express , de The Optical Society OSA.
"Hay muchas causas para la incomodidad de la visualización en 3D, pero la más importante es el conflicto de convergencia-acomodación", dijo Lilin Liu, autora y profesora asociada del State Key Lab of Optoelectronics Materials and Technology, Sun Yat-SenUniversity, China. Explicó que el conflicto de vergencia-acomodación es un desajuste entre el punto en el que los ojos convergen en una imagen y la distancia a la que se enfocan cuando ven imágenes en 3D.
Los ojos humanos están separados por unos seis centímetros, lo que significa que cuando miramos un objeto, los dos ojos ven imágenes ligeramente diferentes. Nuestro cerebro dirige ambos ojos al mismo objeto y la distancia a la que se cruzan las líneas de visión de los ojos estécnicamente se llama "distancia de vergencia". Mientras tanto, nuestro cerebro ajusta el enfoque de la lente dentro de cada ojo para hacer que la imagen sea nítida y clara en la retina. La distancia a la que se enfoca el ojo se llama "distancia de acomodación". No convergerconduce a imágenes dobles, mientras que la mala acomodación resulta en imágenes borrosas.
En la visualización natural, las respuestas de vergencia y acomodación del ser humano se correlacionan entre sí y se ajustan simultáneamente. En otras palabras, la distancia de vergencia y acomodación es casi siempre la misma; por eso siempre podemos ver un objeto de manera clara y cómoda.
Las pantallas 3D convencionales intentan imitar la visualización natural creando imágenes con diferencia binocular variable, que simula cambios de vergencia en el paisaje 3D natural. Pero la distancia de acomodación permanece sin cambios en la distancia de la pantalla, lo que resulta en el llamado conflicto de acomodación de vergenciaque causa incomodidad al espectador.
"Las pantallas 3D convencionales generalmente brindan algunas vistas del punto espacial mostrado a una sola pupila del ojo. Es por eso que la distancia de acomodación permanece fija en la pantalla de visualización y no se puede ajustar simultáneamente como lo hace la distancia de vergencia, lo que genera un conflicto de acomodación de vergencia", dijo Liu.
La solución del equipo es proyectar numerosas vistas en perspectiva 2D a puntos de vista con intervalos más pequeños que el diámetro de la pupila del ojo. Esto significa que el dispositivo puede ofrecer al menos dos vistas diferentes a una sola pupila.
"Nuestro esquema propuesto supera el conflicto de vergencia-acomodación al ofrecer más de dos vistas a una sola pupila, lo que hace que los ojos se enfoquen en la imagen mostrada de forma natural. Además, el prototipo de nuestro estudio tiene 65 milímetros de espesor y el sistemapodría volverse más delgado con la mejora de los elementos estructurales, lo que proporciona una demostración para dispositivos electrónicos portátiles o pantallas portátiles en 3D cómodos ", dijo Dongdong Teng, coautor del artículo.
El sistema prototipo del equipo consta de 11 unidades de proyección elementales. Cada unidad de proyección está construida por una micropantalla de diodo emisor de luz orgánica OLED, una lente de proyección rectangular, dos deflectores verticales y un grupo de aberturas de compuerta panel de cristal líquido adjuntoa la lente de proyección. Mediante la activación de diferentes aperturas de activación en secuencia y la actualización de la imagen virtual de la micropantalla correspondiente sincrónicamente, los investigadores pueden obtener puntos de vista densos en la pantalla.
"Crear una disposición densa de puntos de vista en la pantalla de visualización es la clave para un efecto 3D cómodo", señaló Liu.
Para probar las reacciones de los espectadores al sistema prototipo, se pidió a ocho sujetos que observaran una imagen en 3D de una manzana en el entorno del laboratorio y no se informó ningún dolor de cabeza o malestar.
Además, como la matriz de apertura de la puerta se adhiere a la matriz de la unidad de proyección, el tamaño de la estructura del prototipo es delgado, alrededor de 65 milímetros, lo que es prometedor para aplicaciones en dispositivos portátiles.
Liu dijo que los ajustes al dispositivo podrían hacerlo aún más delgado, lo cual es un enfoque de su trabajo futuro.
"La novedad y el mérito principal de nuestro sistema súper multivista radica en la estructura delgada. Según nuestro conocimiento, este es el primer informe de un 'sistema súper multivista' con estructura delgada, lo que lo convierte enadecuado para dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles ", dijo Liu.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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