Дисплей на сетчатке глаза

На столе – спутанный клубок проводов и раздаточные коробки, по одну сторону которых – рабочий ноутбук, а по другую – нечто менее привычное для глаз рядового пользователя – прототип очков внушительного размера с прозрачным корпусом, через который видна вся его начинка. За столом сидит тот человек, который всю эту систему приводит в действие. Его зовут Эд Танг (Ed Tang), он является главой компании Avegant. Именно его команда работает над созданием этого чудо-устройства – прототипа надеваемого дисплея, называемого виртуальным ретинальным монитором (Virtual retinal display, VRD).

Принцип работы устройства от Avegant заключается в проецировании двух различных изображений непосредственно на сетчатку глаз пользователя. Новинка чем-то напоминает нашумевший Oculus Rift – персональный дисплей, демонстрирующий полноценную 3D-картинку, и при этом охватывающий всё поле зрения пользователя. Однако есть принципиальное различие: в то время, как в Oculus Rift изображение воспроизводится на одном цельном ЖК-дисплее, в прототипе нового продукта от Avegant две отдельных картинки проецируются прямо на сетчатку глаз пользователя. Воспроизведение изображений таким образом стало возможным благодаря наличию в устройстве 2 млн микрозеркал.

Создание устройства, проецирующего изображение непосредственно на сетчатку глаза – процесс сложный и скрупулёзный. Необходимы максимально точные регулировки и фокусировка, и это одна из основных сложностей, с которыми сталкиваются компании-производители надеваемых дисплеев.

Специалистам Avegant удалось решить эту проблему благодаря настраиваемому корпусу дисплея, который можно отрегулировать в зависимости от ширины лица пользователя, и оптическим элементам высокого качества, которые тоже можно подстроить под себя.

Несмотря на всю сложность настройки, она приносит свои плоды. Изобретение отличается конкурентными показателями, так как способно воспроизводить две отдельные картинки, разрешение каждой из которых равно 1 280 x 768 пикселей (WXGA). Это равносильно просмотру контента на дисплее диагональю 80 дюймов с расстояния 2,5 м. Кроме того, новинка воспроизводит чёткое чистое изображение с живыми естественными цветами, поскольку отсутствует экран, который может создавать дополнительные помехи во время просмотра.

Помимо прочего, отсутствие дисплея позволит глазам больше отдыхать, избавив их от трудоёмкой работы по фокусировке и, соответственно, от оптического напряжения. Если в надеваемом дисплее используется какая-либо панель, пользователю постоянно приходится напрягать зрение, чтобы сфокусироваться на чересчур близком объекте. Хотя эту проблему прототип устройства от Avegant и решает, возникает ещё одна, не менее важная – это вес устройства. Надеваемый дисплей действительно тяжёлый, к тому же вся тяжесть приходится на нос пользователя. Возможно, сделать надеваемый дисплей более лёгким разработчикам удастся в следующих версиях.

Изначально идея подобной разработки была подана военными, которыми была поставлена задача создать дисплей, работающий по принципу термического формирования изображений наподобие традиционных очков ночного видения. Эллан Иванс (Allan Evans), сооснователь и владелец Avegant сумел сделать первые шаги для удовлетворения этого запроса. По его словам, на подобное решение его натолкнули результаты исследования того, как на самом деле человеческий глаз воспринимает свет.  Эллан скооперировался с исследователем в области оптики, вместе с которым провёл немало опытов, чтобы проверить, как же будет работать подобный механизм проецирования.

Несмотря на то, что именно армия изначально стала целевой потребительской аудиторией для данного типа устройств, вскоре подключилась и медицина с основной сферой применения в эндоскопической хирургии. Идея производства гаджета для широкого круга потребителей появилась несколько позже.

Пока официальный анонс ретинального монитора не состоялся, первую демонстрацию устройства широкой публике создатели планируют провести во время грядущей выставки Consumer Electronics Show в январе 2014 года в Лас-Вегасе. После этого планируется запуск программы массового финансирования, в которой каждый заинтересованный сможет сделать свой вклад в запуск производства новинки.

Компания Avegant была основана Элланом Ивансом и Эдом Тангом только в январе этого года, когда после успешной презентации концепта устройства были получены первые средства для развития проекта. Первый полноценный прототип персонального дисплея был создан уже 6 июля, текущая версия – в сентябре. Одной из сложностей было получение необходимой оптики и механики для сборки устройства. Что же касается главного задания на данный момент – это создание гаджета, который будет не только удобным, но и менее громоздким. По мнению Танга, внешний вид является не менее важной составляющей по сравнению с комфортом от использования, именно поэтому на данный момент он активно работает с внешними консультантами для того, чтобы после запуска массового производства на рынок вышло такое устройство, которое не было бы постыдно одеть на людях.

Представители Avegant нацелены на создание именно такого надеваемого дисплея, который можно будет использовать на улице, в офисе или других общественных местах. В то время, как разработка устройства виртуальной реальности наподобие Oculus Rift всё ещё остаётся возможным вариантом для компании, разработчики более склонны к производству такого гаджета, который предложит пользователю достойное мобильное видеоокружение. Знаком того, что пользователи действительно предпочитают просматривать качественную картинку высокого разрешения  на мобильных устройствах является то, как стремительно растёт диагональ, а вместе с ней и популярность современных смартфонов и планшетов. Таким образом, целью разработки является такой механизм, который можно носить часами не уставая, и при этом не ограничиваться в передвижениях.

В то же время, руководитель по программным операциям Йоби Бенджамин (Yobie Benjamin) занимается разработкой всех необходимых инструментов и рабочих интерфейсов, которые помогут разработчикам программных продуктов быстро войти в курс того, как работает новинка.

Все процессы по проектированию, разработке и производству  прототипа дисплея проходили в Соединённых Штатах. Пока что планы по распространению готового продукта тоже касаются исключительно США. Никаких прогнозов на будущее относительно поставок в другие регионы, а также касательно ориентировочной стартовой цене устройства нет.

То, каким успехом будет пользоваться новинка, и насколько популярным станет в плане массового финансирования, можно будет судить только тогда, когда производитель огласит детальные спецификации и покажет финальный вариант дизайна корпуса. Поэтому нам остаётся только ждать начала CES и запуска программы массового финансирования.

Ссылки по теме:

• Надеваемый 3D-дисплей Oculus Rift: игрушка на миллион долларов
• Революция Oculus Rift, год спустя. Часть I: о «железе» и о будущем
• Революция Oculus Rift, год спустя. Часть II: игры и софт
• Очки-дисплеи дополненной (AR) реальности: новинки-2013
• Очки Project Glass от Google на New York Fashion Week

Нашел интересное и вероятно важное для нас всех утверждение ученых, которые обратили внимание на зависимость между использованием электронных гаджетов и возникновением различных дефектов зрения — от обычного переутомления до глаукомы и дегенерации сетчатки глаза.

Блин! Во жесть! Это же касается каждого из нас, детей, взрослых! А ну ка давайте изучим подробнее, что это там ученые опять раскопали…

Человеческий глаз способен видеть только небольшую часть спектра. Более короткие волны кажутся нам синими, а более длинные — красными. А если говорить вообще — то, что выглядит как белый, будь то солнечный свет или экран монитора, фактически содержит почти каждый цвет видимого спектра.

В недавней работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, исследователи из Университета Толедо изучили процесс, при котором продолжительное воздействие короткой волны, порядка 445 нм, называемой «синим светом», может вызвать необратимые повреждения в тканях глаза.

Результаты исследования могут иметь глубокие последствия для потребительских технологий.

Химия тела

Зрительная система человека — тонко настроенный механизм. Важнейшую роль в процессе зрения играет ретиналь, одна из форм витамина А.

Ретиналь, как вещество входит в состав основных зрительных пигментов и участвует в создании нервных сигналов, из которых мозг формирует изображение.

Поскольку без ретиналя фоторецепторы становятся абсолютно бесполезными, он должен постоянно вырабатываться в сетчатке глаза.

Эксперимент

В лабораторных условиях клетки глаза подвергли воздействию «синего света», что в теории имитирует процесс, когда мы смотрим на экран телефона или компьютера.

Было обнаружено, что под действием «синего света» ретиналь запускает реакции, в ходе которых появляются вещества, опасные для клеток сетчатки. «Синий свет» заставляет ретиналь окисляться, в результате чего получаются токсины.

Именно это приводит к возрастной дегенерации жёлтого пятна, когда иммунная система постепенно перестаёт защищать органы от разрушения. Клетки фоторецепторов погибают и не восстанавливаются.

Вошли во вкус

В ходе эксперимента учёные вводили ретиналь в самые разные типы клеток, включая сердечные, раковые и нервные, после чего воздействовали на образцы светом различной длины волны. И каждый раз под лучами синей части спектра клетки погибали, в то время как другие виды освещения не оказывали негативного эффекта.

Выводы?

Ультрафиолет или «синий свет» — естественная часть солнечного света, который, помимо прочего, содержит другие формы невидимого света — инфракрасные лучи. Но, в отличие от смартфонов, мы не тратим много времени, чтобы разглядывать Солнце. Ещё в детстве нас учили не делать этого.

Смартфон опасен? Катастрофический ущерб зрению вряд ли гарантирован. Но эксперимент показывает, что «синий свет» способен убивать фоторецепторные клетки. Гибель достаточного количества таких клеток может привести к дегенерации желтого пятна, неизлечимой болезни, которая сильно ухудшает и даже полностью лишает зрения.

Но есть и хорошая новость: оказалось, что у природы есть лекарство — антиоксидант альфа-токоферол, производная витамина Е. Он бережёт ретиналь от окисления, когда на него действует ультрафиолет.

К сожалению, со временем, когда организм стареет или когда иммунная защита ослабевает, способность таким образом бороться с воздействием «синего света» пропадает.

Кстати, …

… вот для чего используют функцию ограничения яркости в Windows 10. «Ночной свет» смягчает свет дисплея, чтобы тот не утомлял. Включить и настроить — достаточно просто.

Шаг 1. Откройте меню настроек, выполнив поиск в окне поиска Windows 10 или нажмите клавишу Windows + X, а затем следуйте: «Настройки» → «Все параметры».

Шаг 2. Выберите пункт «Система».

Шаг 3: Нажимаем «Дисплей» в левом меню.

Шаг 4: Переходим в «Параметры ночного света».

Шаг 5: Настраиваем «Цветовую температуру ночью».

[источники]источники
https://www.qwrt.ru/news/3963