Исследователи предлагают новый E-Ink XR дисплей с разрешением, значительно превосходящим текущие гарнитуры.

Исследователи в Швеции разработали новый тип технологии e-ink дисплеев, который может привести к созданию гораздо более компактных и чётких гарнитур и очков виртуальной и дополненной реальности.

Новости

Несмотря на то, что размеры дисплеев становятся меньше, существуют физические трудности. По мере уменьшения пикселей они не всегда производят свет равномерно или достаточно ярко, что является значительной проблемой для устройств, которые носят близко к глазам, таких как VR и AR гарнитуры.

Я только что прочитал об очень интересных исследованиях, опубликованных в Nature! Эти ученые создали то, что они называют ‘электронным дисплеем сетчатки’. Это совершенно иной подход к VR-визуализации, чем то, что мы видим сейчас с этими крошечными микро-OLED-экранами – это может стать революцией для создания более легких и удобных гарнитур.

Авторами статьи являются исследователи из Уппсальского университета, Умеоского университета, Гётеборгского университета и Технологического университета Чалмерса, включая Аде Сатрия Салока Сантоса, Ю-Вэй Чанга, Андреаса Б. Далина, Ларса Остерлунда, Джованни Вольпе и Куньли Сюнга.

Окей, так обычная электронная бумага просто не смогла достичь достаточной чёткости для действительно детализированной графики, что обидно. Но эта команда работает над чем-то новым – они называют это ‘metapixels’, и они крошечные – примерно 560 нанометров в ширину! По сути, их можно электронно регулировать, и это, наконец, может дать электронной бумаге высококачественные изображения, которых мы ждали.

Эта новая технология может обеспечить потрясающе чёткое изображение с плотностью более 25 000 пикселей на дюйм (PPI). Это значительно чётче, чем у современных VR и AR-гарнитур, таких как Samsung Galaxy XR и Apple Vision Pro, которые имеют около 4 000 PPI.

Окей, насколько я понимаю из этого исследования, эти «метапиксели» созданы из крошечных дисков, сделанных из некоего оксида вольфрама. Самая крутая часть в том, что когда вы отправляете электрический сигнал, они переключаются между работой как изолятор и как металл. Это изменение фактически изменяет то, как свет взаимодействует с ними – по сути, это позволяет мне контролировать яркость и цвет в сверхмалом масштабе, что отлично подходит для дисплейных технологий. Это как иметь точный контроль над каждым отдельным пикселем!

При просмотре при нормальном освещении экран воспроизводит яркие, насыщенные цвета в невероятно тонких слоях – тоньше волоса – и глубокие черные тона. Он предлагает широкий диапазон контрастности, подобный тому, что можно ожидать от технологии высокого динамического диапазона (HDR), но достигается за счет отражения.

Команда считает, что эта технология может улучшить как дисплеи дополненной реальности (AR), так и дисплеи виртуальной реальности (VR). Схема ниже иллюстрирует возможную оптическую схему для каждого типа дисплеев – Рисунок A показывает настройку VR, а Рисунок B показывает настройку AR.

Несмотря на свои сильные стороны, дисплей имеет некоторые ограничения. Хотя он отображает полноцветное видео, частота обновления составляет всего чуть более 25 кадров в секунду, что недостаточно для комфортного опыта виртуальной реальности. Исследователи также отмечают, что дисплею необходимы улучшения в точности цветопередачи, надёжности работы и сроке службы.

Исследование предполагает, что использование меньшей мощности и новых электролитов может продлить срок службы устройств и снизить потребление энергии. Кроме того, невероятно высокая детализация разрешения технологии требует создания столь же детализированных массивов транзисторов для индивидуального управления каждым пикселем. Это необходимо для создания больших, полностью управляемых дисплеев и является ключевой областью для будущих инноваций.

Дисплей на электронной бумаге очень энергоэффективен, но добавление вычислительной мощности, необходимой для полной реализации его высокого разрешения, будет сложной задачей. Это позитивная задача, но задача, тем не менее.

Моё мнение

Как огромный фанат технологий, прочтение этой статьи меня очень воодушевило! Звучит так, будто разрабатываемая ими технология может привести к XR-дисплеям, которые будут больше и четче, чем все, что мы когда-либо видели. Честно говоря, идея достижения пределов того, что наши глаза могут даже видеть, кажется мне сбывшейся мечтой – я давно этого ждал!

Увеличение частоты обновления значительно выше 25 Гц имеет решающее значение. В то время как 25 Гц приемлемо для просмотра видео, комфортный опыт виртуальной реальности требует как минимум 60 Гц. В идеале, предпочтительнее 72 Гц, а 90 Гц сейчас является общепринятым стандартом.

Мне очень интересно сравнить e-paper дисплей с микро-OLED экранами более низкого разрешения, особенно чтобы увидеть, может ли обещанное окружающее освещение действительно создать эффект высокого динамического диапазона. Это сложная концепция для понимания. Дисплей использует крошечные пиксели, которые поглощают и рассеивают окружающий свет, подобно тому, как работает Vantablack — это то, что, вероятно, нужно увидеть своими глазами, чтобы полностью понять.

Даже если вы немного сомневаетесь, невероятно, что мы вообще говорим об этом: технологии доходят до точки, когда XR-дисплеи могут убедительно воссоздавать реальность для ваших глаз.