Una nuova tecnologia permetterà la proiezione di ologrammi direttamente negli occhiali

I ricercatori hanno inventato un dispositivo abbastanza piccolo da poter essere inserito in un normale paio di occhiali e che potrebbe risolvere un vecchio compromesso nei display olografici – portando agli ologrammi più realistici di sempre e praticamente davanti ai nostri occhi. 

Gli ologrammi vengono creati convenzionalmente utilizzando dispositivi di proiezione chiamati modulatori di luce spaziale (SLM). La luce viene emessa attraverso il dispositivo in modo da cambiare la forma dell’onda luminosa a una distanza specifica, creando una superficie visibile.

Ma poiché gli SLM sono realizzati con la tecnologia di visualizzazione a cristalli liquidi/silicio (LCoS), l’attuale tecnologia degli ologrammi è adatta a campi visivi ristretti, come uno schermo piatto o una piccola area di visualizzazione (cioè un piccolo oggetto). L’osservatore deve essere posizionato all’interno di un angolo di visione ristretto – se si trova al di fuori di esso, la luce si diffrange troppo, rendendo la luce invisibile.

È possibile ampliare l’angolo entro il quale l’immagine è chiara, ma la fedeltà si perde perché l’attuale tecnologia LCoS non ha il numero di pixel disponibili per mantenere l’immagine in un campo più ampio. Ciò significa che gli ologrammi tendono ad essere piccoli e chiari o grandi e diffusi, a volte scomparendo del tutto se lo spettatore guarda in un’altra direzione sufficientemente lontana dall’angolo in cui è visibile.

Inoltre c’è un problema di posizione rispetto all’immagine: Felix Heide, professore assistente di informatica a Princeton e autore senior dell’articolo, ha spiegato quanto sia importante l’angolo di visione. “Per ottenere un’esperienza simile utilizzando un monitor, bisognerebbe sedersi proprio davanti a uno schermo cinematografico”.

La nuova tecnologia, descritta in uno studio pubblicato  su Nature Communications, potrebbe portare alla creazione di ologrammi più dettagliati, indipendentemente dalla direzione in cui lo spettatore guarda o dalla velocità con cui cambia direzione. Anche l’apparecchio necessario per proiettarli è così piccolo e leggero che chi lo indossa non ha bisogno di strumenti come le ingombranti cuffie VR. Bastano dei banali occhiali.

La scoperta renderebbe anche più diffuse le applicazioni in cui vengono utilizzati gli ologrammi, come i display VR e AR, perché la tecnologia di visualizzazione può essere più facile da usare, più leggera e ultrasottile. Heide ha citato esempi che vanno dall’ottenimento di indicazioni stradali durante la guida all’assistenza durante un intervento chirurgico, fino alla visualizzazione di istruzioni su come riparare un tubo che perde.

L’innovazione chiave del team di Princeton è stata quella di creare un secondo elemento ottico che lavora con l’SLM, filtrando la sua uscita per ampliare il campo visivo, preservando i dettagli e la stabilità dell’ologramma, con un calo molto minore della qualità dell’immagine.

Descritto nel documento come un piccolo pezzo di vetro smerigliato, il dispositivo è inciso con un motivo che disperde la luce dell’SLM in bande di frequenza non facilmente percepibili dall’uomo. Questo migliora la qualità dell’immagine e amplia il campo visivo.

Il compromesso tra la qualità dell’immagine e il campo visivo è stato l’ostacolo maggiore per gli ologrammi realistici, ma come ha detto il co-autore Nathan Matsuda: “La ricerca ci porta un passo più vicino alla risoluzione di questa sfida”.