Adobe навчила прозорий екран бути непрозорим

Інженери компанії Adobe створили напівпрозорий екран для накладання зображень на фізичні об'єкти. На відміну від аналогічних екранів, накладене зображення практично повністю непрозоре, розповідають автори статті, представленої на конференції SIGGRAPH 2019.

У більшості комп'ютерних моніторів, а також в екранах телевізорів і смартфонів встановлені рідкокристалічні матриці. Такі екрани складаються з двох основних компонентів: підсвічування і встановленим перед ним масивом рідкокристалічних пікселів. Сприймається зображення в такій матриці формується завдяки тому, що рідкі кристали під дією електричного поля повертаються і відсікають частину світла, випромінюваного підсвічуванням.

Ця схема передбачає, що підсвічування можна прибрати і замінити на навколишнє світло. Таким чином працюють прозорі екрани, які використовуються, в основному для комерційних цілей. Наприклад, за допомогою прозорого екрану можна накладати опис на виставлений на вітрині товар. Однак поки такі екрани, як правило, накладають лише напівпрозоре зображення, за яким можна побачити фон. Інженери з Adobe Research під керівництвом Лі-І Вей (Li-Yi Wei) створили напівпрозорий екран, здатний виводити практично повністю непрозоре зображення.

Створений інженерами пристрій являє собою скриньку, в якій одна зі сторін замінена на прозорий екран. Всередині пристрою можна розміщувати різні предмети, які підсвічуються 30 світлодіодами. Вони ж виступають як підсвічування для екрану. Екран складається з двох частин: рідкокристалічної матриці та рідкокристалічного розсіювача, який може змінювати свій стан з прозорого на каламутне.

Під час виводу зображення екран працює з частотою 144 герц, причому в дві фази. Під час першої фази він виводить на рідкокристалічну матрицю зображення, в якому фон прозорий, а об'єкти відображаються чорним кольором. Це дозволяє користувачеві бачити предмети за екраном, нехай і в трохи затемненому вигляді. Під час другої фази весь фон відображається як чорний, а об'єкти на зображенні мають свій колір. Крім того, в цій фазі розсіювач стає каламутним і блокує світло від предметів за екраном. Чергуючись з високою частотою, кадри формують зображення, в якому частина областей практично повністю прозора, а частина навпаки практично повністю непрозора і має колір. Таким же чином можна виводити напівпрозоре зображення.

Існують не тільки рідкокристалічні прозорі екрани, а й світлодіодні. Наприклад, LG виробляє серійні 55-дюймові прозорі OLED-панелі. Також існують і лабораторні розробки, що працюють на інших принципах, наприклад, екран, що проектує зображення на потік падаючих скляних частинок.