Ecco gli OCCHIALI OLOGRAFICI 3D per vedere ologrammi come in “Star Wars”

Oggi la VR e l’AR sono una tecnologia all’avanguardia, ma presto potrebbero essere una tecnologia “vecchia”, sostituita dalla visione per ologrammi. Una cosa tipo Star Wars. Ricercatori della Princeton University e di Meta stanno sviluppando occhiali olografici 3D in grado di integrare virtualmente e realisticamente il mondo circostante. La tecnologia si basa su un dispositivo speciale chiamato “modulatore di luce spaziale” che proietta immagini olografiche 3D ad alta definizione su normali occhiali.
Quindi, non proprio gli ologrammi che appaiono in mezzo alla sala e che sono visibili da tutti senza indossare nulla, ma qualcosa di molto simile perché sarà possibile guardare gli ologrammi in mezzo a una stanza tramite dei normali occhiali e non gli ingombranti visori di oggi che riducono il FOV.

La differenza fra il futuro (proiezione olografica) e il presente (VR e AR)

Questo dispositivo, basato su un modulatore spaziale della luce, potrebbe permettere una visualizzazione completamente immersiva per l’occhio umano, aprendo la strada a una realtà mista che fonde il mondo reale e virtuale. La differenza dalle attuali tecnologie di realtà virtuale (VR) e aumentata (AR) è che usano visori che possono creare un senso di immersione, ma l’utente percepisce comunque un divario tra la realtà simulata e quella reale, soprattutto durante il movimento.

Addio ai visori

Secondo Felix Heide, professore associato di informatica a Princeton, per avere un’esperienza simile a quella offerta dalle immagini olografiche tridimensionali su un piano bidimensionale, sarebbe necessario un monitor delle dimensioni dello schermo di un cinema, con l’utente seduto proprio di fronte ad esso. Tuttavia, grazie alla tecnologia proposta, che si basa su proiezioni di immagini olografiche e può essere integrata negli occhiali, i ricercatori ritengono di poter evitare del tutto l’uso di visori VR. Questo potrebbe rendere la VR più accessibile per molte applicazioni.

La novità della ricerca

I display olografici possono generare campi luminosi modulando dinamicamente il fronte d’onda di un fascio di luce coerente utilizzando un modulatore di luce spaziale, promettendo ricche applicazioni di realtà virtuale e aumentata. Tuttavia, al momento c’è uno stretto limite all’angolo di diffrazione e di conseguenza, i moderni display olografici possiedono una bassa étendue (il prodotto dell’area di visualizzazione e dell’angolo solido massimo della luce diffratta). Questo porta a sacrificare il campo visivo (FOV) o le dimensioni del display.

In questo ricerca, invece, gli studiosi hanno eliminato questa limitazione attraverso degli espansori neurali étendue. Questa nuova generazione di elementi ottici consente angoli di diffrazione più elevati per un FOV ultra-ampio mantenendo sia un fattore di forma compatto che la fedeltà dei contenuti visualizzati agli spettatori umani.
Con questi espansori étendue neurali, si ottiene un’espansione 64 × étendue di immagini naturali a colori, espandendo il FOV di un ordine di grandezza in orizzontale e verticale, con una qualità di ricostruzione ad alta fedeltà (misurata in PSNR) superiore a 29 dB su immagini a risoluzione retinica.

Ologrammi, una sfida difficile ma già iniziata

Per affrontare la sfida della qualità dell’immagine, i ricercatori hanno sviluppato un secondo elemento ottico da utilizzare insieme al modulatore spaziale della luce. Questo elemento, simile a un piccolo pezzo di vetro opaco su misura, sfrutta un’incisione precisa per migliorare la qualità dell’immagine olografica e ampliare il campo visivo. Nonostante alcuni ostacoli tecnologici da superare, come la perfezione della qualità dell’immagine e il miglioramento del processo di fabbricazione degli elementi ottici, questo studio offre una strada verso lo sviluppo di display olografici funzionanti.

Fonte: Ethan Tseng, Grace Kuo, Seung-Hwan Baek, Nathan Matsuda, Andrew Maimone, Florian Schiffers, Praneeth Chakravarthula, Qiang Fu, Wolfgang Heidrich, Douglas Lanman & Felix Heide. Nature Communications.