我們生活在一個滿是 2D 顯示器的世界中，但 Light Field Lab 希望幫助我們逃離這裡。日前，這家硅谷初創公司展示了名為 SolidLight 的全新顯示平台，並表示這是有史以來最高分辨率的全息顯示器。
視頻源 ：CNET
是的，漂浮在空中的小型變色龍比《星球大戰》中萊婭公主的偽全息圖更為逼真。儘管要在質量方面優於 1977 年的電影並不難，但要創造出真正的全息圖，你一般需要相當長的時間。
日前 ，Venturebeat 記者拜訪了 Light Field Lab 位於加州聖何塞的總部，採用了首席執行官喬恩·卡拉芬 （Jon Karafin） 和體驗了所述的全息顯示平台。
對於上面的變色龍演示，團隊增加了人造叢林般的植物和匹配的音響效果來營造氣氛。位於正中間的是全息變色龍。你可以看到，它稍微移動身體，然後伸出舌頭獵殺一隻蒼蠅，而這造成了塑料植物的震動。如果仔細看，它有點模糊，比周圍的環境更加像素化。不過，它是一個 3D 全息對象，所以你從不同角度來查看變色龍。
1. 規格
演示看起來十分簡單，但幕後卻異常複雜。據悉，這項研究已經進行了至少四年時間。
卡拉芬說道：“這令人感到非常興奮，因為很長一段時間以來，我們一直在尋找一種能夠用光線創建對象的全新方法。我們可以向你證明我們已經實現了這一點，現在我們要擴展它以構建更大的對象 。”Light Field Lab 必須用產生全息圖的小型子模塊/全息磚塊來組裝顯示器，亦即 SolidLight Surface。 每個子模塊/全息磚塊是 16K × 10K 像素，而子模塊/全息磚塊的顯示錶面是 6 英寸乘 4 英寸。
卡拉芬指出：“這是我們第一次公布這項技術的規格。”
通過將 15 個全息圖子模塊/全息磚塊組合在一起，團隊可以組裝一個 28 英寸的全息顯示器。它可以用 25 億像素來生成全息對象，並將其縮放到 28 英寸的顯示空間之內。圖像的密度約為每米 100 億像素。你可以從不同的視角查看變色龍，而當你轉離顯示器時，這個全息生物就會從視線中消失。當然，如果走近一點，你可以看到“紗窗效應”和像素化效果。對於這種全息圖像，團隊在大小、比例和密度上進行了權衡。
Light Field Lab 現在正在接受 SolidLight 系統的預訂，並計劃明年發貨。他補充道：“在接下來的幾年裡，你將看到我們第一批客戶的安裝。”
這家公司的目標是利用子模塊/全息磚塊創建模塊化的全息視頻牆，並投射出巨大的 3D 對象，如博物館中的恐龍。隨着時間的推移，團隊希望以每米 100 億像素的分辨率建造視頻牆，從而在劇院、商店和娛樂中心等場所實現巨大的全息顯示平台。
卡拉芬表示：“你將能在非常巨大的環境中看到這種類型的體驗。”
2. 技術
全息圖是光的記錄和投影。
我們周圍的一切都是眼睛可見且可由大腦視覺皮層處理的光能的集合。“光場”定義光子如何在空間中傳播以及如何與材質表面相互作用。我們肉眼感知的對象是聚焦在我們眼睛後面的一束束光。
Light Field Lab 的技術通過生成大量的視角來在屏幕外重新創建光學物理所稱的“真實圖像 （Real Image）”。 視角會隨着視點和位置的變化而正確變化，就像現實世界一樣。這是通過一個直接發射的模塊化平板顯示錶面與一系列複雜的波導耦合來實現。其中，波導會對密集的准直光線場進行調製。通過這種實現，當在任何方向移動時，你可以保持合適的運動視差，以及反射和折射行為。你的眼睛可以自由聚焦全息對象。結果是大腦將其感知為“真實”。換言之 ，Light Field Lab 創建了一種無需頭戴設備的真正全息圖。
顯示器沒有頭部追蹤，沒有暈動症，沒有延遲。
卡拉芬解釋說：“你不是看到一隻鳥或一朵花。你看到的是光子與材料屬性相互作用。最終，我們看到的是一個人眼可以自由聚焦的波前。這一點非常重要，因為你的眼睛能夠自然聚焦、會聚和調節。這是平板顯示器永遠無法實現的事情。所以，我們消除了頭戴式設備和其他所有配件，我們可以直接創建真實對象。”
Light Field Lab 的技術將尺寸、分辨率和密度結合起來，以投射出在物理空間中精確移動、折射和反射的 SoligLight 對象。
直接發射的模塊化 SolidLight Surfaces 形成密集會聚波前，光子分辨率達到數十億像素 。SolidLight 不受設備限制，並希望幫助用戶看到脫離屏幕且與現實難以區分的數字對象。當然，現在的數字對象可以區分辨認，但在未來，技術的效果會變得更好。作為說明，在 2018 年的時候，子模塊/全息磚塊只能展示 60Hz 的 1.6 億像素圖像。
Light Field Lab 已經開始向客戶提供 SolidLight 交鑰匙解決方案，從而幫助他們創建產品展示。實時交互則由 Light Field Lab 專有的 WaveTracer 硬件和軟件提供支持，然後全部整合成由 SolidLight Surface 組成的全息視頻牆。
SolidLight Surface 可擴展，從而適應廣泛的下一代娛樂、廣告和商業應用 。Light Field Lab 正着眼於大規模生產以支持消費市場。
卡拉芬說：“只有當你伸手去觸摸一個 SolidLight 對象時，你才會意識到它其實並不存在 。SolidLight 重新定義了何謂真實，並重塑了視覺傳達、觀眾參與度和客戶體驗。我們的使命是重新定義視覺傳達。”
3. 起源
這家公司由卡拉芬、布倫丹·比文思 （Brendan Bevensee） 和埃德·埃比 （Ed Ibe） 於 2017 年成立，使命是通過創始團隊在光場技術創新方面的集體專業知識來實現全息未來。值得一提的是，團隊過去曾供職於光場捕獲和顯示製造商 Lytro。
Light Field Lab 是在沒有大量資源的情況下完成了這一最新里程碑。團隊有 25 名全職員工和另外 25 名合同工。到目前為止，公司的融資額為 3500 萬美元，投資者包括 Khosla Ventures， 三星旗下的 Samsung Ventures，Verizon Ventures，Comcast 康卡斯特 ，Liberty Global Ventures，BoschVentures (RBVC), Taiwania Capital，NTT DoCoMo Ventures，Hella Ventures，AVG，R7 Partners 和 ACME Capital。
4. 更好的顯示器
我們的電視和其他顯示器已不再具有科技感。隨着今天的 2D 平板製造商在顯示尺寸、分辨率和密度方面幾乎達到了極限 ，Light Field Lab 希望通過全息體驗來實現更好的顯示器。
每個 28 英寸的 SolidLight Surface 面板為全息對象體三維貢獻了 25 億像素，而模塊化的 SolidLight Surface 最終可以擴展以創建任意大小的顯示器，並顯示數千億像素的體驗。
Light Field Lab 於 2019 年開始銷售預生產系統，並已售罄。客戶開始使用它們來開發自己的商業應用，並可能在未來一到三年內開始出現。
SolidLight 對象可同時視為光學真實對象（會聚波前；屏幕外和自由空間對象）和虛擬對象（發散波前；屏幕內），具體取決於呈現的內容和系統配置。與增強現實或虛擬現實硬件相比，你不需要穿戴任何頭顯。
但它涉及科技含量並不遜色。每個顯示器後面都有一台包含眾多 GPU 和 FPGA 計算機，從而為呈現視覺效果提供處理能力 。FPGA 屬於定製設計，但一旦公司改進了技術並將其製成定製芯片，價格就會下降。
5. 真正的全息
科幻電影給了我們萊婭公主，我們可以在科切拉看到一個虛擬的圖帕克。但這並不是真正的全息圖。
光學物理定義的“真實圖像 （Real Iamge)” 可以通過具有大量隨視點和位置變化的場景視角的全息顯示器重新創建。全息顯示器允許你在任何方向移動頭部，而且運動視差保持不變。
卡拉芬表示，當反射和折射行為正確時，大腦會說“這是真實的”。但要實現這種全息現實，全息顯示器必須提供高分辨率且隨着視角和位置的變化而變化的場景信息，從而模仿真實世界。
真實全息圖的夢想已經引發了大量的嘗試。不過，你所看到的大多數全息顯示內容實際只是其他平面 2D 顯示技術的變體。真正的全息對象只存在眼睛和全息光源之間看到。
科幻作品可以做到不可能的事情，但遺憾的是，現實物理並不允許。真正的全息技術需要一個顯示錶面來投射全息光，否則，一切都只是視覺幻想。
例如，佩珀爾幻象藉由平面玻璃與特定的光源技術來令物體出現，消失或變形。這種“全息顯示”可追溯到 19 世紀中期，並在嘉年華會、博物館、音樂會和劇院廣受歡迎。佩珀爾幻象迄今依然非常活躍，不少名人都是通過這種技術來實現“復活”，比如說邁克爾·傑克遜。
立體 3D 顯示是另一種錯覺 。3D 電影和 3D 電視依靠眼鏡將兩個平面圖像接在一起，每隻眼睛的視點略有不同。但這種影像沒有運動視差，而且你在屏幕上的對焦不正確，因為無論視角如何，每個像素都輻射相同的左眼或右眼圖像。
換言之，當你在立體顯示器上移動時，所感知的幾何體會跟隨觀看者，從而導致扭曲和痛苦的差異。作為人類，即使是坐着，我們都在不斷地運動，任何微小視差變化的缺失都會告訴大腦我們所看到的並非真實。屬於這一類別的顯示器示例包括 RealD、IMAX 3D 和一系列的消費類 3D 電視。
真正的全息顯示則更令人印象深刻，給你一種全息對象是固體物的感覺。至少這是卡拉芬所期望的未來。
卡拉芬希望向你呈現非扁平的，脫離屏幕的的真正全息對象。團隊感到非常興奮，並鬥志滿滿地帶領公司進入一個新市場。幸運的話，疫情終將消散，而我們會重新回到商場，電影院和博物館，並感嘆全息技術的驚人未來。