V tomto blogovém příspěvku prozkoumáme technologii Lucius Prism – která umožňuje stereoskopické snímky bez brýlí – a její potenciál.

3D bez brýlí: Stává se realitou

Od celosvětového úspěchu filmu *Avatar* režiséra Jamese Camerona bylo ve 3D natočeno mnoho akčních a fantasy filmů. Sám jsem *Avatara* neviděl, ale viděl jsem ve 3D *Harry Potter a Relikvie smrti*, který byl natočen na vlně tohoto šílenství. I když byl pocit hloubky rozhodně lepší než u běžných 2D filmů, shledal jsem nepohodlným muset při sledování nosit 3D brýle. To je obzvláště nepříjemné pro lidi, kteří brýle nosí pravidelně, protože nutnost nasazovat si další 3D brýle je velmi nepříjemná. Tato nepříjemnost je běžným problémem i pro lidi, kteří brýle normálně nenosí. Obroučky 3D brýlí nejenže omezují zorné pole, ale tlak, který vyvíjejí na nos, je také zdrojem nepohodlí. Proto je „technologie, která umožňuje lidem sledovat 3D filmy pouhým okem“, již dlouho velkou výzvou pro 3D zobrazovací inženýry. Osobou, která představila významný průlom v řešení tohoto problému, je profesor Cha Kook-heon z katedry chemického a biologického inženýrství na Soulské národní univerzitě. Technologie „Pole mikrohranolů Lucius“ vyvinutá výzkumným týmem profesora Cha je inovativní řešení, které umožňuje divákům sledovat 3D obraz pouhým okem bez nutnosti brýlí.

Principy 3D zobrazování a polarizace

Důvod, proč vnímáme svět ve 3D v našem každodenním životě, je ten, že máme dvě oči. Například pokud si před sebe položíte jablko a budete se na něj střídavě dívat, zatímco zavřete jedno oko, obraz jablka viděný levým a pravým okem se bude mírně lišit. Je to proto, že mezi oběma očima je mezera asi 6 cm. Tento malý rozdíl umožňuje mozku kombinovat informace přijaté z obou očí, což nám umožňuje vnímat svět ve třech rozměrech.
Moderní 3D filmy se vytvářejí na základě tohoto principu. Pro sledování 3D filmu musí být vizuální informace dosahující každého oka odlišné. 3D brýle používané v kinech jsou nástrojem, které tento rozdíl vytvářejí. Tyto brýle jsou vybaveny polarizačními filtry, které směrují světlo s různými směry polarizace do každého oka. Světlo je elektromagnetická vlna, která se šíří, když elektrické a magnetické pole oscilují kolmo k sobě. Směr, ve kterém elektrické pole osciluje, se nazývá směr polarizace. Přirozené světlo je směsí světla s různými směry polarizace. Protože polarizační filtry připojené k čočkám 3D brýlí propouštějí pouze světlo se specifickým směrem polarizace, levé a pravé oko vnímají odlišné obrazy.

Technologie 3D zobrazování bez brýlí: Lucius Prism Array

Lucius Prism Array není první technologií 3D displeje bez brýlí. Technologie, jako je metoda paralaxní bariéry, existovaly již dříve, ale tyto technologie trpěly nestabilitou, která způsobovala přepínání obrazu mezi 2D a 3D v závislosti na úhlu pohledu. To způsobovalo divákům vedlejší účinky, jako jsou závratě nebo potíže s koncentrací.
Technologie Lucius Prism Array však tyto problémy vyřešila. Tato technologie využívá film složený z mikroskopických hranolů (trojúhelníkových hranolů) o velikosti desítek mikrometrů. Jedna strana každého hranolu je potažena speciálním materiálem pohlcujícím světlo, který propouští světlo pouze v požadovaném směru. Výsledkem je, že do každého oka je bez ohledu na úhel pohledu pozorovatele doručen správný obraz, což vytváří přirozený 3D efekt. Díky této technologii si nyní diváci mohou vychutnat 3D filmy bez nošení 3D brýlí.

Budoucí aplikace chemického a biologického inženýrství

Technologie Lucius Prism Array se neomezuje pouze na 3D filmy. Jako součást výzkumu tenkých polymerních vrstev má tato technologie širokou škálu potenciálních aplikací. Výzkum tenkých polymerních vrstev zahrnuje využití nanotechnologií k výrobě extrémně tenkých vrstev a řízení jejich vlastností. Tento výzkum lze široce aplikovat na technologie s vysokou přidanou hodnotou budoucnosti, jako jsou organické tranzistory, organické solární články a polovodiče. Zejména vzhledem k tomu, že tuto technologii lze snadno integrovat do stávajících displejů z tekutých krystalů pro vytváření 3D obrazů, očekává se její uplatnění v různé spotřební elektronice, jako jsou domácí televizory a displeje chytrých telefonů. Z ekonomického hlediska ji její vysoká nákladová efektivita učiní snadno dostupnou pro mnoho domácností.

Vývoj 3D zobrazovací technologie a náš každodenní život

Vývoj 3D zobrazovací technologie začal ve filmovém průmyslu, ale nyní se rozšiřuje do našeho každodenního života. S rychlým rozvojem technologií virtuální reality (VR) a rozšířené reality (AR) mají 3D displeje potenciál posunout inovace nad rámec pouhé zábavy do různých oblastí, jako je vzdělávání, zdravotnictví a výroba. Například v lékařství lze 3D obrazy použít k plánování složitých operací s větší přesností a ve výrobě lze 3D modely vizualizovat v téměř skutečném měřítku, což zlepšuje proces návrhu.
Technologie 3D zobrazování se nakonec stane stále nedílnější součástí našeho každodenního života. Nejenže nám umožní sledovat 3D filmy bez speciálních brýlí, ale také poskytne realistické vizuální zážitky v široké škále digitálních prostředí. Vzhledem k tomu, že pokroky v chemickém a biologickém inženýrství jsou jádrem těchto změn, budoucí výzkum a vývoj naše životy ještě více obohatí.