La tecnología podría conducir a los lectores electrónicos, teléfonos inteligentes y pantallas que permiten al usuario prescindir de las gafas.
Larry Hardesty | MIT Noticias Oficina
31 de julio 2014
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Los investigadores del Laboratorio de Medios del MIT y la Universidad de California en Berkeley han desarrollado una nueva tecnología de pantalla que corrige automáticamente los defectos de la visión - sin gafas (o lentillas) requirieron.
La técnica podría conducir a GPS pantallas en el salpicadero-montado que hipermétropes conductores pueden consultar sin poner sus gafas o lectores electrónicos que eliminan la necesidad de gafas de lectura, entre otras aplicaciones.
"Los primeros espectáculos fueron inventados en el siglo 13", dice Gordon Wetzstein, científico investigador en el Laboratorio de Medios de Comunicación y uno de los co-creadores de la pantalla. "Hoy, por supuesto, tenemos lentes de contacto y cirugía, pero es todo invasivo en el sentido de que o bien tienes que poner algo en el ojo, pones algo en la cabeza, o someterse a una cirugía. Tenemos una solución diferente, que básicamente pone las gafas en la pantalla, en lugar de en su cabeza. No será capaz de ayudarle a ver el resto del mundo, más agudamente, pero hoy en día, nos pasa una gran parte de nuestro tiempo a interactuar con el mundo digital ".
Wetzstein y sus colegas describen su pantalla en un papel en que están presentando en agosto en Siggraph, la conferencia de gráficos de primer nivel. Junto a él en el papel se Ramesh Raskar, el profesor de Desarrollo NEC Carrera de Arte y Ciencias Multimedia y director del grupo de Cultura de la cámara del Laboratorio de Medios, y de Berkeley Fu-Chung Huang y Brian Barsky.
Conocer los ángulos
La pantalla es una variación de una tecnología 3-D-gafas gratis también desarrollado por el grupo de Cultura de la cámara. Pero donde los proyectos de visualización 3-D imágenes ligeramente diferentes a los ojos izquierdo y derecho del espectador, la pantalla de corrección de proyectos de visión ligeramente diferentes imágenes a diferentes partes de la pupila del espectador.
Un defecto de la visión es una falta de correspondencia entre la distancia focal del ojo - la distancia a la que se puede plasmar en la realidad los objetos en el foco - y la distancia del objeto que está tratando de enfocar. En esencia, la nueva pantalla simula una imagen a la distancia focal correcta - en algún lugar entre la pantalla y el ojo del espectador.
La dificultad con este enfoque es que la simulación de un solo píxel de la imagen virtual requiere múltiples píxeles de la pantalla física. El ángulo en el que la luz debería parecer a llegar de la imagen simulada es más aguda que el ángulo en el que la luz llegaría a partir de la misma imagen que aparece en la pantalla. De modo que los píxeles físicos proyectan la luz hacia el lado derecho de la pupila que ser desviado hacia la izquierda, y los píxeles que se proyectan la luz hacia el lado izquierdo de la pupila tiene que ser compensado por la derecha.
El uso de múltiples píxeles en pantalla para simular un solo píxel virtual sería reducir drásticamente la resolución de la imagen. Pero este problema resulta ser muy similar a un problema que Wetzstein, Raskar, y colegas resolvieron en sus pantallas de 3-D, que también tenían diferentes para proyectar imágenes en diferentes ángulos.
Los investigadores descubrieron que hay, de hecho, una gran cantidad de redundancia entre las imágenes necesarias para simular diferentes ángulos de visión. El algoritmo que calcula la imagen que se mostrará en pantalla puede explotar esa redundancia, permitiendo pantalla individuo píxeles para participar simultáneamente en la proyección de diferentes ángulos de visión. Los investigadores del MIT y Berkeley fueron capaces de adaptarse que algoritmo para el problema de la corrección de la visión, por lo que la nueva pantalla sólo incurre en una pérdida modesta en la resolución.
En el prototipo de los investigadores, sin embargo, la pantalla píxeles tienen que ser enmascarado de las partes del alumno para el que no se han diseñado. Eso requiere que una transparencia modelada con una serie de agujeros de alfiler se coloca sobre la pantalla, el bloqueo de más de la mitad de la luz que emite.
Multitarea
Pero las primeras versiones de la pantalla 3-D se enfrentan el mismo problema, y los investigadores del MIT resuelven por lugar de utilizar dos pantallas de cristal líquido (LCD) en paralelo. Adaptar cuidadosamente las imágenes que aparecen en las pantallas LCD entre sí permite que el sistema para enmascarar perspectivas mientras que deja mucha más luz pase a través. Wetzstein prevé que las versiones comerciales de una pantalla de visión-corrección usarían la misma técnica.
De hecho, dice, las mismas pantallas podrían mostrará tanto el contenido de 3-D y corregir defectos de visión, todos los vidrios libres. También podrían reproducir otro proyecto de Cultura de la cámara, que diagnostica defectos de la visión. Así el mismo dispositivo podría, en efecto, determinar la prescripción del usuario y automáticamente corregir por ello.
"La mayoría de la gente en la óptica convencionales habrían dicho: 'Oh, esto es imposible'", dice Chris Dainty, profesor en el Instituto de la Universidad de Londres de Oftalmología y Moorfields Eye Hospital. "Pero el grupo de Ramesh tiene el arte de hacer lo aparentemente imposible es posible."
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