La gran tecnología está ansiosa por entusiasmarnos con la llegada del metaverso, pero hoy la realidad virtual hardware está muy lejos de alcanzar sus ambiciosos objetivos. Uno de los mayores desafíos es construir mejores pantallas con muchos más píxeles por pulgada, pero dicen los expertos nuevos materiales y diseños están en camino.
Silicon Valley está apostando miles de millones de dólares a que el iInternet está a punto de sufrir su mayor cambio desde la llegada del teléfono inteligente. Pronto, se piensa, la mayoría de la gente accederá a la web a través de auriculares portátiles que nos transportan a mundos virtuales en lugar de tocar en una pantalla táctil.
Hoy, sin embargo, la realidad virtual y aumentada en todavía bastante rudimentario. Si bien empresas como Meta, Microsoft, Google y Magic Leap ya están vendiendo cascos de realidad virtual y aumentada, hasta ahora han encontrado casos de uso limitados, y las experiencias que ofrecen todavía están muy por debajo de los estándares de alta definición que esperamos. del entretenimiento digital.
Una de las mayores limitaciones es la tecnología de visualización actual. En un visor de realidad virtual, las pantallas se ubican a solo unos centímetros frente a nuestros ojos, por lo que deben empaquetar una gran cantidad de píxeles en un espacio muy pequeño para acercarse a la definición que podría esperar del último televisor 4K.
Eso es imposible con las pantallas de hoy, pero en una personapectiva publicado la semana pasada in Ciencia:, investigadores de Samsung y la Universidad de Stanford dicen que las tecnologías emergentes pronto podrían acercarnos al límite teórico de la densidad de píxeles, dando paso a nuevos y potentes auriculares VR.
Los esfuerzos para aumentar el rendimiento de las pantallas se complican por el hecho de que esto compite directamente con otro objetivo crucial: fabricación más pequeños, más baratos y más eficientes energéticamente. Los dispositivos actuales son voluminosos y difíciles de manejar, lo que limita la cantidad de tiempo que se pueden usar y el contexto en el que se pueden usar.
Una de las principales razones por las que los auriculares son tan grandes hoy en día es la variedad de elementos ópticos que presentan y la necesidad de mantener suficiente espacio entre ellos y las pantallas para enfocar la luz correctamente. Si bien los nuevos diseños de lentes compactos y el uso de metasuperficies—películas nanoestructuradas con propiedades ópticas únicas— han permitido cierta miniaturización en esta área, dicen los autores, es probable que esto esté llegando a sus límites.
Los diseños novedosos como las lentes holográficas y las "lentes pancake" que involucran el rebote de la luz entre diferentes trozos de plástico o vidrio podrían ayudar a reducir la distancia entre la lente y la pantalla en un factor de dos a tres. Pero cada una de estas interacciones reduce el brillo de las imágenes, lo que debe compensarse con pantallas más potentes y eficientes.
También se necesitan mejores pantallas para resolver otra limitación importante de los dispositivos actuales: la resolución. tulLas pantallas de TV tra-HD pueden alcanzar densidades de píxeles de alrededor de 200 píxeles por grado (PPD) a distancias de alrededor de 10 pies, muy por encima de los aproximadamente 60 PPD que el ojo humano puede distinguir. Pero como las pantallas de realidad virtual están como máximo a una pulgada o dos de los ojos del espectador, solo pueden alcanzar alrededor de 15 PPD.
Para igualar los límites de resolución del ojo humano, VR las pantallas necesitan exprimir entre 7,000 y 10,000 píxeles en cada pulgada de pantalla, dicen los autores. Por contexto, las pantallas de los últimos teléfonos inteligentes solo manejan alrededor de 460 píxeles por pulgada.
Sin embargo, a pesar del tamaño de esa brecha, ya hay caminos claros para cerrarla. En la actualidad, la mayoría de los visores de realidad virtual utilizan diodos orgánicos emisores de luz (OLED) separados de color rojo, verde y azul, que son difíciles de hacer más compactos debido a su proceso de fabricación. Pero un enfoque alternativo que agregue filtros de colores a los OLED blancos podría lograr 60 PPD.
Confiar en el filtrado tiene sus propios desafíos, ya que reduce la eficiencia de la fuente de luz, lo que resulta en un menor brillo o un mayor consumo de energía. Pero un diseño OLED experimental conocido como "meta-OLED" podría obtener asolucione este compromiso combinando la fuente de luz con espejos con nanopatrones que explotan el fenómeno de la resonancia para emitir luz solo desde una frecuencia particular.
Meta-OLEDS podría alcanzar potencialmente densidades de píxeles de más de 10,000 XNUMX PPD, acercándose a los límites físicos establecidos por la longitud de onda de la luz. También podrían ser más eficientes y tener una definición de color mejorada en comparación con las generaciones anteriores. Sin embargo, a pesar del gran interés de las empresas de tecnología de pantallas, la tecnología aún es incipiente y probablemente esté más lejos de la comercialización.
La innovación a corto plazo más probable en pantallas, dicen los autores, es aquella que explota una peculiaridad de la biología humana. El ojo solo es capaz de distinguir 60 PPD en la región central de la retina conocida como fóvea, con una sensibilidad significativamente menor. on la periferia.
Si los movimientos de los ojos se pueden rastrear con precisión, solo necesita representar la definición más alta en la sección particular de la pantalla que el usuario está mirando. Si bien las mejoras requeridas en el seguimiento de ojos y cabeza agregan complejidad adicional a los diseños, los autores dicen que esta es probablemente la innovación que suceder lo antes posible.
Es importante recordar que hay una gran cantidad de cuestiones además de mejores pantallas que deberán resolverse si la realidad virtual se comercializa ampliamente. En particular, la alimentación de estos auriculares plantea desafíos complicados en cuanto a la capacidad de la batería y la capacidad de disipar el calor de los componentes electrónicos integrados.
Además, las tecnologías de visualización discutidas por los investigadores son principalmente relevantes para la realidad virtual y no para la realidad aumentada, cuyos auriculares probablemente dependan de una tecnología óptica muy diferente que no oscurezca la visión del mundo real del usuario. Sin embargo, de cualquier manera, parece que, si bien las experiencias virtuales más inmersivas aún están lejos, la hoja de ruta para llevarnos allí está bien establecida.
Crédito de la imagen: harry quan / Unsplash
