Чи можуть існувати камери + дисплеї з оптичною поведінкою на вікнах / дзеркалах?

Екрани дисплеїв, підключені до камер, істотно відрізняються від вікон або дзеркал. Дивлячись через вікно чи дзеркало, ми можемо зосередитись на нескінченності, і ми можемо перенести свою вигідну точку, щоб побачити трохи інше. Коли на екрані відображаються камери в реальному часі, ми бачимо поле зору з однієї точки (розташування камери), і наша увага зосереджена на екрані.

Чи можна було б розробити екран + камеру, яка значно ближча за поведінкою до вікна чи дзеркала? Я думаю, що екран і камера повинні мати однакову площу поверхні. Обидва будуть чутливі до напрямку, і коли піксель камери на камеру отримує фотон з частотою з кутів , на екран надсилається відповідний фотон на частоті з положення до напрямку , де обчислюються від імітуючи або поведінку, подібну до вікна, або як дзеркало.$(C_i, C_j)$$\nu$$(C_\phi, C_\theta)$$\nu$$(S_i, S_j)$$(S_\phi, S_\theta)$$(S_\phi, S_\theta)$$(C_\phi, C_\theta)$

Чи можливий такий пристрій теоретично? Якщо так, чи був би такий пристрій технічно здійсненним сьогодні? Якщо так, чи була якась серйозна робота над такими пристроями? Якщо це теоретично можливо, але сьогодні це неможливо, що потрібно було б розробити, перш ніж такі пристрої можуть бути на горизонті?

Він повинен мати широкий спектр застосувань у телеприсутності , розширеній реальності , автомобільній техніці та, безсумнівно, у багатьох інших сферах.

Технологія робити те, що ви хочете, існує десятиліттями, і це називається голографією . Проблема загальних фотографічних датчиків та дисплеїв полягає в тому, що вони записують / відтворюють інформацію про амплітуду про світло. Для того щоб знати, наприклад, з якого кута прийшов промінь, потрібно також записати інформацію про фазу світла. Саме цим і займається голографія.

На зображенні, показаному внизу, ви бачите, що два зображення однієї голограми, зняті з різних кутів, показують мишу так, ніби вона розглядається з різних кутів. Є частини сцени, видимі з одного кута, які навіть не видно з іншого кута, такі як тильна частина миші та гілка позаду миші.

Технології, необхідні для виготовлення голограм в режимі реального часу (схожі на камеру з екраном), все ще знаходяться на етапах НДДКР і зараз дуже рудиментарні. Просторові модулятори світла забезпечують спосіб отримання 2D голограм в режимі реального часу. Ця група змогла записувати голограму, використовуючи стандартну 4К камеру з лінзовим масивом, і використовувала просторові модулятори світла для відтворення голограми в режимі реального часу (хоча не особливо добре).

Такий екран може бути можливим за аналогічною технологією для метаматеріалів, яка відома потенційним застосуванням як «плащ-невидимка». Деякі компанії також стверджують, що досягли цього для військових, але його ефективність сумнівна, оскільки всі піари навколо нього використовують нерухомі зображення та макети.

Хитрість полягала б у тому, щоб забрати світло з усіх напрямків і знову створити той самий розкид з іншого боку (або з екрану). Існують способи зробити речі «невидимими» для деяких довжин хвиль, використовуючи заломлення, щоб згорнути хвилі ЕМ навколо центрального об'єкта, але навряд чи це буде працювати для довільно розміщеного «екрана», якщо ви не зможете зафіксувати вхід пачкою волоконної оптики та якось відтворити його саме на іншому кінці (без «скручування» вихідного розсіювання).

Все, що здається досить туманним і занадто недостатньо розвиненим для практичного застосування, яке ви шукаєте тут. Мабуть, найкраще, що ви могли б досягти, буде 3D-лінзовий екран з відстеженням голови / очей, щоб він міг маніпулювати зображенням відповідно до відносного положення екрана / голови.

Наскільки я знаю, це працювало б одночасно для однієї людини за сучасними технологіями. Потім вхід повинен бути оброблений в 3D-сцені, щоб він міг бути повторно відображений з інших кутів. Ця технологія досить зріла, і існує багато технологій, починаючи від чистого камерного бачення видимого світла при обробці програмним забезпеченням, до активних 3D-скануючих камер, що поєднують кілька активних та пасивних входів. В якості альтернативи можна використати щільно упакований 2D масив камер та дві відповідні, обрані для відповідності відносній орієнтації головного екрана. Їх полем зору все одно потрібно маніпулювати залежно від відстані в головному екрані, це, швидше за все, буде простіше зробити цифровим шляхом, обрізаючи та масштабуючи зображення з ширококутного об'єктива.

Передача кожного окремий фотона є неприпустимим з огляду на кількість обчислень , які будуть потрібні, але технологія для захоплення деякою інформацією про вхідний напрямку світла вже існує і використовуються в Lytro камери «світлове поле».

Наскільки мені відомо, відповідний дисплей світлого поля не існує. Система Lytro використовує звичайний дисплей з післяобробкою, що дозволяє регулювати фокусну точку, глибину різкості тощо після зйомки.

3D камери

3D-камери, що складаються з двох камер, щоб забезпечити глибинне сприйняття, існували вже давно. Єдине слово полягає в тому, що відобразити його на пару людських очей таким чином, щоб мозок зрозумів, може бути важким. Більшість зусиль сьогодні зосереджені на тому, щоб показувати лише одне зображення кожному оку, і дозволяють мозку зосередитись на синхронізації зображень на одній цілісній розповіді.

Проблема в тому, що або тобі потрібен дисплей, розташований дуже близько до очей, або пара поляризованих окулярів.