Máy ảnh + màn hình hiển thị có hành vi quang học giống như cửa sổ / gương không?

Màn hình hiển thị kết nối với máy ảnh khác biệt đáng kể so với cửa sổ hoặc gương. Nhìn qua một cửa sổ hoặc gương, chúng ta có thể tập trung vào vô cực, và chúng ta có thể di chuyển điểm thuận lợi của mình để thấy một chút khác biệt. Với màn hình hiển thị hiển thị cảnh quay camera trực tiếp, chúng tôi thấy trường nhìn từ một điểm duy nhất (vị trí camera) và trọng tâm của chúng tôi là trên màn hình.

Có thể phát triển một màn hình + máy ảnh gần hơn với hành vi với cửa sổ hoặc gương không? Tôi nghĩ rằng màn hình và máy ảnh sẽ cần phải có cùng diện tích bề mặt. Cả hai đều nhạy với hướng và khi pixel camera trên máy ảnh nhận được một photon có tần số ν từ các góc ( C ϕ , C θ ) , màn hình sẽ gửi một photon tương ứng ở tần số ν từ vị trí ( S i , S j ) để hướng ( S φ$(C_i, C_j)$$\nu$$(C_\phi, C_\theta)$$\nu$$(S_i, S_j)$ , nơi ( S φ , S θ ) được tính từ ( C φ , C θ ) bắt chước hoặc window- hoặc gương giống như hành vi.$(S_\phi, S_\theta)$$(S_\phi, S_\theta)$$(C_\phi, C_\theta)$

Là một thiết bị như vậy về mặt lý thuyết có thể? Nếu có, một thiết bị như vậy có khả thi về mặt kỹ thuật ngày hôm nay không? Nếu có, đã có bất kỳ công việc nghiêm trọng trên các thiết bị như vậy? Nếu về mặt lý thuyết là có thể nhưng không khả thi ngày nay, thì điều gì cần được phát triển trước khi những thiết bị như vậy có thể xuất hiện?

Nó cần phải có một loạt các ứng dụng trong telepresence , tăng cường thực tế , kỹ thuật ô tô , và chắc chắn rất nhiều lĩnh vực khác.

Công nghệ để làm những gì bạn muốn đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, và nó được gọi là hình ba chiều . Vấn đề với các cảm biến và hiển thị ảnh thông thường là chúng chỉ ghi / tái tạo thông tin biên độ về ánh sáng. Để biết ví dụ tia tới từ góc nào, bạn cũng cần ghi lại thông tin pha của ánh sáng. Đây chính xác là những gì hình ba chiều làm.

Trong hình ảnh hiển thị ở phía dưới, bạn có thể thấy rằng hai hình ảnh của một hình ba chiều được chụp từ các góc khác nhau cho thấy con chuột như thể nó được nhìn từ các góc khác nhau. Có những phần của cảnh có thể nhìn thấy từ một góc mà thậm chí không nhìn thấy được từ góc khác như lưng chuột và nhánh phía sau chuột.

Các công nghệ cần thiết để tạo ra hình ba chiều thời gian thực (gần giống với máy ảnh có màn hình) vẫn đang trong giai đoạn R & D và rất thô sơ ngay bây giờ. Bộ điều biến ánh sáng không gian cung cấp cách tạo ra hình ba chiều 2D trong thời gian thực. Nhóm này đã có thể ghi lại hình ba chiều bằng máy ảnh 4K tiêu chuẩn có mảng thấu kính và sử dụng bộ điều biến ánh sáng không gian để tái tạo hình ba chiều trong thời gian thực (mặc dù không đặc biệt tốt).

Một màn hình như vậy có thể khả thi với công nghệ tương tự như siêu vật liệu được biết đến với ứng dụng tiềm năng là một 'chiếc áo tàng hình'. Một số công ty cũng tuyên bố đã đạt được điều này cho quân đội, nhưng hiệu quả của nó là đáng nghi ngờ bởi vì tất cả các PR xung quanh nó sử dụng hình ảnh tĩnh và mô phỏng.

Thủ thuật sẽ là đón ánh sáng từ mọi hướng và tái tạo lại sự tán xạ đó ở phía bên kia (hoặc từ màn hình). Có nhiều cách để làm cho mọi thứ trở nên 'vô hình' đối với một số bước sóng bằng cách sử dụng khúc xạ để bẻ cong sóng EM xung quanh một vật thể trung tâm, nhưng không chắc nó sẽ hoạt động cho một 'màn hình' được đặt tùy ý, trừ khi bạn có thể chụp đầu vào bằng một bó sợi quang và bằng cách nào đó tái tạo nó chính xác ở đầu kia (mà không "xoắn" phân tán ra bên ngoài).

Tất cả điều đó có vẻ khá mơ hồ và quá kém phát triển cho ứng dụng thực tế mà bạn đang tìm kiếm ở đây. Có lẽ điều tốt nhất bạn có thể đạt được là một màn hình dạng thấu kính 3D với tính năng theo dõi đầu / mắt để nó có thể điều khiển hình ảnh theo vị trí tương đối của màn hình / đầu.

Điều này sẽ chỉ làm việc cho một người tại một thời điểm với công nghệ hiện tại, theo như tôi biết. Đầu vào sau đó sẽ cần được xử lý thành cảnh 3D để có thể hiển thị lại từ các góc khác. Công nghệ này khá phát triển và có nhiều công nghệ khác nhau, từ chụp ánh sáng nhìn thấy dựa trên máy ảnh thuần túy với xử lý phần mềm, đến máy ảnh quét 3D hoạt động kết hợp nhiều đầu vào chủ động và thụ động. Ngoài ra, có thể sử dụng một loạt các camera 2D được đóng gói chặt chẽ và hai camera phù hợp được chọn để phù hợp với hướng màn hình tương đối. Chế độ xem trường của họ vẫn cần phải được thao tác theo khoảng cách trên màn hình đầu, điều này rất có thể sẽ dễ dàng thực hiện bằng kỹ thuật số hơn bằng cách cắt và thu nhỏ hình ảnh từ ống kính góc rộng.

Việc truyền từng photon riêng lẻ là không thể thực hiện được, với số lượng tính toán cần thiết, nhưng công nghệ để nắm bắt một số thông tin về hướng ánh sáng tới đã tồn tại và được sử dụng trong máy ảnh "trường ánh sáng" Lytro .

Hiển thị trường ánh sáng tương ứng không tồn tại, theo như tôi biết. Hệ thống Lytro sử dụng màn hình thông thường với xử lý hậu kỳ cho phép bạn điều chỉnh tiêu cự, độ sâu trường ảnh, v.v ... sau khi chụp ảnh.

Máy ảnh 3D

Máy ảnh 3D bao gồm hai máy ảnh cách nhau để cho phép nhận thức sâu sắc đã có từ lâu. Tầng duy nhất là việc hiển thị nó cho một cặp mắt người theo cách mà bộ não có thể hiểu có thể khó khăn. Hầu hết các nỗ lực ngày nay tập trung vào việc chỉ hiển thị một hình ảnh cho mỗi mắt và cho phép bộ não tập trung vào việc đồng bộ hóa các hình ảnh thành một câu chuyện mạch lạc.

Vấn đề với điều đó là bạn cần một màn hình rất gần mắt hoặc một cặp kính phân cực.