Nvidia увеличили разрешение в четыре раза, наложив две дешевые LCD-панели одна на другую

Инженеры из Nvidia изобрели простой способ, как увеличить эффективное разрешение недорогих жидкокристаллических экранов в четыре, а частоту обновления в два раза: для этого нужно лишь наложить матрицы друг на друга. Данная техника, получившая в Nvidia название «каскадных дисплеев» (cascaded displays), может совершить революцию в разработке дешевых экранов с высоким разрешением, которые востребованы при производстве хэдсетов типа Oculus Rift. В Nvidia уже создали каскадный дисплей, отдаленно напоминающий Oculus Rift, и стоит отметить, что результат превзошел все ожидания.

С первого взгляда идея о наложении LCD-панелей одна на другую кажется невыполнимой, ведь их матрицы непрозрачны. Но все становится на свои места, если разобраться в вопросе детальнее. Оказывается, что сами пиксели отлично пропускают свет, а непрозрачны лишь участки между ними (этим и объясняется появление картинки на экране). Приняв во внимание этот факт, в Nvidia решили попробовать увеличить пространственное разрешение (плотность пикселей), элементарно сложив две матрицы стопочкой. Разумеется, не обошлось и без сложного программного обеспечения, управляющего данной конструкцией.

В Nvidia начали с того, что купили в ближайшем магазине электроники два обычных семидюймовых монитора с разрешением 1280 на 800. Затем обе панели извлекли из корпусов, а из одной (передней) еще и удалили подсветку. Чтобы избежать артефактов поляризации, между матрицами положили слой четвертьволновой пленки. Панели кладут не четко одна на одну, а со смещением на четверть пикселя.

Такой сдвиг очень важен, ведь каждый пиксель передней матрицы перекрывает четыре пикселя задней. Именно поэтому на экране пространственное разрешение увеличивается в четыре раза, а не в два (как при наложении без смещения). Разумеется, для управления этим каскадным дисплеем требуется специальное программное обеспечение, но для Nvidia это не проблема. Как можно видеть из иллюстраций к данной статье, собранный таким образом дисплей действительно улучшает разрешение картинки. Кроме этого, обеспечивается кадровая частота свыше 60 Гц.

Создав данный дисплей, в Nvidia нацелились на рынок недорогих очков виртуальной реальности, таких как Oculus Rift. Ввиду своей цены в этом хэдсете используется экран с низким разрешением, а когда такой экран находится еще и перед самыми глазами, то о качестве картинки говорить не приходится (чем-то она похожа на ту, которая была в игровых автоматах середины 90-х, если кто-то такие помнит). Действительно: вместо того, чтобы увеличивать в четыре раза разрешение, устанавливая дорогой 4K-дисплей, почему бы просто не наложить друг на друга пару дешевых? К тому же, в хэдсетах благодаря увеличению эффективного разрешения, появляется возможность немного раздвинуть пиксели для обеспечения более широкого угла зрения (человеческий глаз охватывает почти 180 градусов, а в Rift и подобных ему этот показатель находится на уровне 100).

Разумеется, в способе от Nvidia есть и слабые места. При накладывании одной матрицы на другую снижается общая яркость изображения, но эта проблема будет более ощутима скорее в смартфоне или ноутбуке, чем в очках виртуальной реальности, где картинка расположена очень близко от глаз. Присутствуют также некоторое искажение (исправляется программными средствами) и ограниченность углов обзора (не исправляется), вызванные зазором между панелями. Однако и эти огрехи в хэдсетах почти незаметны.

Больше подробностей о том, как в Nvidia создали каскадный дисплей и почему попытка сделать то же самое с двумя LCoS-проекторами обернулась неудачей, можно узнать на официальном сайте компании. Размещенное выше видео также достойно внимания.

Источник ExtremeTech.