Layar 3D Medan Cahaya Holografis: Penglihatan Jelas dan Tanpa Distorsi untuk AR

• Metode baru akan menghilangkan distorsi visual pada layar 3D tanpa optik lebih berat tambahan.
• Sistem menciptakan citra 3D yang jelas di ruang yang membuatnya cocok untuk aplikasi AR.

Kebanyakan kita berinteraksi dengan konten digital melalui keyboard dan panel sentuh 2D. Namun, teknologi seperti Virtual Reality (VR) dan Augmented Reality (AR) saat ini menjanjikan lebih banyak kebebasan dari keterbatasan ini.

Perangkat VR/AR memiliki kelemahan masing-masing, misalnya, kecenderungan untuk menyebabkan kelelahan mata, pusing, dan motion sickness karena desain berbasis stereoskopi. Penggunaan perangkat ini yang lebih lama dapat meningkatkan perasaan mual dan distorsi, yang juga dikenal sebagai VR sickness.

Untuk mengatasi keterbatasan ini, peneliti di Belgia dan Jepang telah mulai mengeksplorasi kombinasi holografi dan teknologi medan cahaya. Meskipun ini memerlukan peralatan tambahan, mereka telah mencoba untuk menjaga ukuran dan biaya rendah sehingga dapat mencapai sukses komersial.

Bagaimana Cara Kerjanya?

Karakteristik objek (seperti ukuran, warna, tekstur, tinggi, jarak) didefinisikan oleh cahaya yang dibentuknya di berbagai arah dengan intensitas yang berbeda. Mata manusia melihat gelombang yang dimodulasi ini dan mengirim sinyal ke otak tempat fitur-fitur karakteristik tersebut direkonstruksi.

Layar 3D yang benar seperti holografi dan perangkat layar medan cahaya dapat menghasilkan gelombang yang dimodulasi yang sama tanpa kehadiran objek aktual. Namun, merekonstruksi semua fitur objek dengan akurat adalah proses yang mahal.

Inilah mengapa peneliti pertama kali menghitung modulasi yang diperlukan dan kemudian mengubah data menjadi sinyal cahaya menggunakan LCD. Sinyal ini kemudian disalurkan ke instrumen optik lain seperti penggabung balas, cermin, dan lensa.

Mereka mengembangkan elemen optik holografis dengan lapisan elemen fotosensitif tipis yang mampu mereplikasi tugas beberapa modul optik. Ini sebagian besar terbuat dari kaca yang menentukan kualitas dan kinerja layar.

Untuk merekam/mencetak beberapa komponen optik sekaligus, tim mengembangkan metode yang disebut Digitally Designed Holographic Optical Element (singkat DDHOE). Metode ini dapat merekam semua fitur karakteristik dari berbagai komponen optik, tanpa memerlukan komponen aktual untuk hadir secara fisik di sana.

Sumber: The Optical Society

Pada dasarnya, tujuannya adalah untuk mengukur hologram dari semua fitur komponen dan secara optik merekrutkannya bersama menggunakan laser dan LCD. Sinyal optik akhir mirip dengan cahaya yang dimodulasi oleh semua komponen aktual bersama. Hologram yang direkam akhirnya ditampilkan pada lembar tipis bahan fotosensitif.

(a) Array lensa DDHOE, (c) adegan 3D yang dihasilkan komputer, (d) Citra 3D akhir | Kredit: Boaz Jessie Jackin

Tim telah menguji teknik ini pada layar 3D medan cahaya head-up. Karena ini adalah sistem transparan yang mengeluarkan citra/video 3D, teknologi ini dapat memiliki berbagai aplikasi di AR.

Untuk menampilkan citra multi-view pada kaca (film array mikrolensa), sistem menggunakan proyektor 2D konvensional. Film tipis ini memodulasi cahaya yang datang dari proyektor dan merekonstruksi citra dalam 3D di ruang.

Bagaimana Cara Berbeda dengan Metode Lainnya?

Dalam teknik tradisional, cahaya dari proyektor menyebar sebelum mengenai array mikrolensa. Ini mengdistorsi citra 3D akhir di ruang. Untuk memperbaiki ini, Anda perlu memantulkan cahaya proyektor menjadi sinar paralel.

Namun, jika Anda ingin layar yang lebih besar, Anda harus meningkatkan ukuran lensa memantulkan, yang meningkatkan biaya komponen – alasan utama teknik ini belum mencapai sukses komersial.

Baca: Proyeksi 3D Terbaru di UDARA TIP | Alternatif Hologram yang Lebih Baik

Metode baru, di sisi lain, mengintegrasikan fungsi memantulkan pada array mikrolensa itu sendiri dengan memproduksinya dengan DDHOE. Ini menghilangkan kebutuhan akan optik memantulkan yang lebih berat. Peneliti percaya bahwa teknik mereka segera akan mengganti model yang ada yang menggunakan komponen optik yang besar.