Budúcnosť displejov je priehľadná a hlavne modrá

0

Teda, aspoň si to tak dlhodobo predstavujeme. Ľudia radi premýšľajú o budúcnosti a snažia sa predpovedať, ako sa rôzne technológie posunú smerom dopredu. Inak tomu nie je ani v prípade počítačov a ich vstupno-výstupných rozhraní. Nedeľník TOUCHIT vážne i nevážne. Nezviazané IT témy na tisíc spôsobov.

Vedecko-fantastické snímky sa hemžia hologramami, 3D displejmi a rozličnými priehľadnými obrazovkami, ktoré vždy pôsobia nesmierne futuristicky. Kým v prvej polovici 20. storočia sme si budúcu elektroniku predstavovali ako plnú farebných svetielok a mechanických páčok, postupom času sa technika prevteľovala do obrazoviek čoraz pokročilejších počítačov.

Asi najlepšou ukážkou tejto zmeny je prerod medzi palubnými doskami prvého seriálu Star Trek z roku 1968, ktorý je v ostrom kontraste s druhým seriálom v podobe Star Trek: Nová generácia, ktorý sa začal vysielať v roku 1987, teda v počiatkoch éry osobných počítačov.

Ovládací pult seriálu Star Trek (1968) a Star Trek: Nová generácia (1987)

Treba si pri tom uvedomiť, že tento prerod nebol spôsobený technickým limitom v rámci filmového a televízneho priemyslu. Panel vpravo nie je obrazovka počítača, ale plexisklo na vytlačenej papierovej vzorke, ktorá je v niektorých miestach podsvietená diódami.

Nič teda nebránilo jeho použitiu už v roku 1968 (i keď v neskorších dieloch ho už obrazovka nahradila). To čo sa zmenilo, boli skrátka naše predstavy o tom, ako budú budúce počítače a obrazovky vyzerať.

Možno si poviete, že je to všetko hlúposť a zobrazenie budúcej techniky vo filmoch a seriáloch je pre skutočný vývoj celkom irelevantné. Veď predsa scenáristi, režiséri a tvorcovia vizuálnych efektov nie sú žiadny vývojári, je teda jedno, čo si oni o budúcnosti myslia.

Nie je to však také jednoduché. Vedecko-fantastické snímky stelesňujú ľudské predstavy o technológii budúcnosti a podnecujú v nás fantáziu. Ukazujú to, čo by sme chceli mať a príliš si nelámu hlavu nad tým, ako to technicky dosiahnuť.

Často sa stáva, že to čo deti vidia a nadšene sledujú v takýchto futuristických víziách, budú sami chcieť o 10 či 20 rokov priviesť k životu. Koniec koncov, stačí sa len pozrieť znovu na Star Trek, v ktorom sa idea tabletu objavuje už od 80. rokov minulého storočia.

Star Trek a jeho tablety, nazývané PADD, sú dobrou ukážkou technologickej nevyhnutnosti. Ide skrátka o niečo, o čom sme dlhodobo vedeli, že sa stane realitou, pretože šlo o logické vyústenie pokroku technológií. Stačilo teda, aby na to uzrel čas.

Ďalšou ukážkou tohto princípu je video hovor, o ktorom sme snili viac ako storočie a v posledných dekádach sa vďaka internetu, počítačom a mobilným technológiám stal realitou. Podrobnejšie som sa histórii tejto predstavy venoval v staršom Nedeľníku: Sto rokov dlhý sen o videofóne.

Podobne dlho snívame aj o samoriadiacich autách, ktoré sa pomaly stávajú realitou. Ani v ich prípade v zásade nepochybujeme, že jedného dňa budú niečím takým samozrejmým, ako tablet či video hovor.

Futuristická modrá žiara v akcii

Medzi najčastejšie rozpoznávacie prvky futuristických displejov vo filmoch, seriáloch či grafickej tvorbe je to, že skoro vždy žiaria. A nežiaria hocijako. Celkom typickým je modrý opar, ktorý je už takmer tak očakávaný, ako filmový zvuk meča či akejkoľvek chladnej čepele, ktorý s realitou pravdaže nemá nič spoločné.

To, že displeje budúcnosti sú zväčša modré nie je nejaký odhad len tak odboku. Analýzu tohto faktu vykonali Chris Noessel a Nathan Shedroff v rámci svojej nesmierne zaujímavej knihy Nech sa stane: interaktívne dizajnové lekcie zo Science Fiction (Make It So: Interaction Design Lessons From Science Fiction).

V rámci svojho výskumu zozbierali snímky počítačových obrazoviek z vedecko-fantastických filmov v jednotlivých rokoch a pozreli sa na zúbok tomu, ktorá farba dominuje. Prevaha modrej je vskutku masívna.

Zaujímavou anomáliou je pri tom rok 1991, čo je rok kultového filmu Terminátor 2, ktorý so svojim červeným „displejom“ v rámci pohľadu terminátora značne ovplyvnil celý žáner v rámci bojových kyborgov.

Obľuba modrej farby môže mať pravdaže mnoho dôvodov. Modrá pôsobí dojmom čistoty a technickosti, pričom je prevažne používaná práve k navodeniu tejto atmosféry. To je v ostrom kontraste napríklad s mnohými sci-fi horormi, kde obrazovky majú často červený nádych, evokujúc nepokoj a nebezpečenstvo.

Galaxy Quest (1999), Battlestar Galactica (2004), Supernova (2000), Fantastic Four (2005), The Island (2005), Iron Man (2008)

Masívna prevaha modrých obrazoviek je pravdaže veľmi zaujímavým kinematografickým faktom, pretože v súčasnosti sme obrazovkami obklopení na každom kroku, či už v podaní smartfónov, tabletov, či monitorov a tie modrý nádych pravdaže nemajú.

V tomto prípade sa len ťažko dá očakávať, že modrá žiara je niečo, čo by sme v rámci displejových technológií chceli nejako v blízkej dobe realizovať. Ide skrátka o zaužívané umelecké stvárnenie a aspoň zatiaľ sa nezdá, že by na nás malo nejaký viditeľný dopad.

Je však zaujímavé zamyslieť sa nad tým, či ide o trvalý trend. Budú napríklad ešte v roku 2050 displeje v sci-fi filmoch modré, ak budú znázorňovať budúcnosť napríklad pre rok 2100?

Avatar (2009)

Priehľadný ako sklo, dutý ako hlava

Po modrom nádychu je v moderných sci-fi filmoch najčastejšie badať veľmi preferovanú vlastnosť displejov v podobe priehľadnosti. Aj keď ide bezpochyby o silný trend posledných dekád, počiatky týchto znázornení sú veľmi staré a vizualizáciu priehľadných displejov budúcnosti môžeme nájsť už v počiatkoch kinematografie.

Zrejme prvý priehľadný displej sme mohli vidieť vo filme Svet za sto rokov (Things to Come) z roku 1936, ktorý bol založený na knihe H. G. Wellsa.

John Cabell, vodca technokratickej spoločnosti inžinierov, na ňom ukazuje svojej vnučke históriu mesta. Z opačného pohľadu môžeme vidieť, ako jeho postava cez displej presvitá.

V modernejších filmoch môžeme vidieť priehľadné displeje napríklad v Minority Report, v Avatarovi či v Piatom elemente.

To, prečo majú tvorcovia filmov priehľadné displeje radi sú dve základné výhody. Tieto displeje nielenže vyzerajú futuristicky, pretože bežne sa s nimi v súčasnosti nikdy nestretneme, ale hlavne umožňujú snímanie herca priamo cez ne.

Avatar (2009)

Môžeme teda vidieť na čo sa pozerá, čo by pri klasických displejoch nebolo možné. Buď by sme sa totiž dívali na displej a jeho temeno hlavy, alebo naopak na jeho oči a zadnú nepriehľadnú stranu monitoru.

Z hľadiska technológie nie je priehľadnosť displeja zložitá a je ju možnú dosiahnuť triviálne. Či už tento článok čítate na veľkom monitore, alebo displeji notebooku či smartfónu, LCD displej na ktorý sa pozeráte je možné vybrať, odlúpnuť z neho zadnú odrazovú vrstvu a nechať cezeň svetlo presvitať.

Displej je priesvitný už v základe, pretože tekuté kryštály v jeho jednotlivých farebných subpixeloch svetlo prepúšťajú zmenou svojej orientácie.

Takýmto spôsobom je vytvorená napríklad počítačová skrinka iBuypower Project Snowblind.

Cez okno z LCD displeja môžete vidieť útroby počítača, avšak zároveň na displeji prehrávať napríklad nejakú animáciu. Displej pravdaže nie je určený na pozeranie filmov, ale skrátka len na efekt.

Ako môžete na videu vidieť, kontrast a vykresľovanie obrazu všeobecne je relatívne dobré. K tomu je pravdaže potrebné extrémne jasné podsvietenie, podobne ako v prípade klasického displeja. Aj keď cez LCD panel počítač vyzerá osvetlený len decentne, po odklopení krytu sa pripravte na poriadnu dávku. Bez svetla to skrátka nejde

Ak by ste si z priehľadného LCD displeja (teda bežného displeja bez zadnej odrazovej vrstvy) urobili napríklad okno vo svojom byte, alebo by ste ho skrátka položili na svoj pracovný stôl, tak ako náhle by zašlo slnko a vonku alebo v izbe by bola tma, žiadny obraz by ste nevideli.

Obraz môžete vidieť len vďaka svetlu, prechádzajúcemu cez displej zozadu, pričom subpixely ho len zafarbia tak, ako by šlo o farebné sklíčko, čím vytvoria obraz.

Dollhouse (2009), Minority Report (2002), 2× Iron Man (2008)

Aby sme dostali displej, ktorý obraz produkuje nezávisle od okolitého svetla. Potrebujeme inú technológiu, v rámci ktorej pixely dokážu svietiť samé. Takouto technológiou je OLED, ktorý je tvorenými farebnými organickými diódami.

Priehľadné displeje vo veľmi pokročilej podobe predvádza hlavne od minulého roku Samsung a takisto LG, čo sú dvaja najväčší výrobcovia LCD a OLED displejov na svete. To, ako priehľadný OLED vyzerá v akcii, môžete vidieť na videu.

Problémom pravdaže je, že priehľadnosť displeja nie je vlastnosť, ktorá by sa v základe dala nejako extrémne preferovať. V 30 sekundovom zábere vo filme Iron Man či Minority report to môže pôsobiť „cool“, avšak nevyhnutný dôsledok priehľadnosti je, že sa zhorší kvalita obrazu. Nie je to slabina technológie, ale samotný princíp jej funkčnosti, pretože cez jednotlivé zobrazované prvky skrátka vidíte objekty na pozadí.

Je to prakticky to isté, ako sa pozerať na svoj odraz v normálnom zrkadle a následne na odraz v okne počas dna či noci. Je jasné, že detaily svojej tváre v tom druhom prípade skrátka neuvidíte tak dobre.

Aby sa obraz nezhoršil, musel by sa displej stať v momente zobrazenia obrazu nepriehľadným, čím by sa prakticky vytratil zmysel jeho priehľadnosti vo vypnutom stave.

Takto to samozrejme fungovať nemôže. Smartfón nefunguje na základe magickej dúhy vykakanej jednorožcom, ale na základe hardvéru vo svojich útrobách, ktorý na rozdiel od displeja priehľadný nie je a ani nebude.

Hlavnými oblasťami, v rámci ktorých sa dajú priehľadné displeje preferovať, je marketing (napríklad priehľadná výloha obchodu, na ktorej sa premietajú jednotlivé ponuky) a rozšírená realita. V prípade rozšírenej reality v rámci smartfónu je však priehľadnosť možné omnoho lepšie simulovať záberom z kamery, prenášaným na displej spolu s doplnenou informáciou.

Napáľ mi to rovno do vzduchu kámo

Netreba však asi predstavovať to, čo je takpovediac ultimátnym displejom. Je ním holografia, pri ktorej je obraz umiestnený priamo v priestore bez akejkoľvek konštrukcie. Projekcia je pri tom „strieľaná“ rovno len tak do vzduchu a nejakým spôsobom sa v ňom drží presne na svojom mieste.

Objekty vytvorené zo svetla. To už veru hej. Asi žiadna obrazovka vo filme nevyzerá lepšie, než práve takáto. Je to ale vôbec možné? Alebo ide len o večnú utópiu sci-fi, podobne ako lietajúce autá, ktoré bez krídel lietajú na nejakej magickej antigravitačnej podložke.

Vynechajme teraz rôzne „podvodnícke“ pokusy s tým, keď sa projekcia robí vo vnútri sklenenej konštrukcie, kryštáloch, tekutine či v iných materiáloch, prípadne sa generuje točením objektu.

Zabudnime takisto na „holografické koncerty“, pri ktorých sa obraz mŕtvych spevákov premieta na sklo pred pódiom. Hovorme o projekcii priamo do vzduchu, ktorá je vo filmoch veľmi populárna už od dôb prvých Hviezdnych vojen, kde holografický obraz premietal robot R2-D2.

Dosiahnuť niečo takéto v realite je nesmierne komplikované. Ono, svetlo sa len tak vo vzduchu bez ničoho nezastaví. Musíte ho s niečím zraziť a keďže konštrukcia displeja neprichádza do úvahy, zostáva vám len iné svetlo mieriace z iného uhlu.

V akcii sme podobné systémy mohli vidieť v minulosti (v roku 2011) v súvislosti s viac ako päť rokov trvajúcim výskumom prestížneho japonského vedeckého inštitútu AIST, spoločnosti Burton (Kawasaki, Japonsko) a Keioskej univerzity (Tokio, Japonsko).

Šlo o systém používajúci infračervené lasery, ktoré generovali okom neviditeľné 1 kHz pulzy vystreľované do optickej sústavy, ktorá ich zaostrovala na špecifické body do vzduchu. V okamihu ako sa vysoko energetické lúče zrazili, zionizovali vzduch, čím vytvorili plazmu. Nastala tak drobná explózia a vznikol záblesk modrej farby (čo je ako už vieme neklamný znak budúcnosti). Vďaka zotrvačnosti zraku tak bolo možné dostatočne rýchlym opakovaním pulzov vytvoriť plynulú animáciu.

Systém v prevádzke vydával pomerne nepríjemný praskajúci zvuk pripomínajúci vysoké napätie a takisto špecificky elektricky voňal. Rozhodne by ste do neho ruku strkať nechceli.

Pomerne výrazné zlepšenie tejto situácie sme mohli vidieť v roku 2015, kedy vývojový tím štyroch prestížnych japonských univerzít (Cukuba, Uconomija, Tokio a Nagoja) prezentoval svoj pokročilý plazmový volumetrický displej označený ako Fairy Lights (svetlá víly).

Systém využíval špeciálne femtosekundové lasery, ktoré produkujú vo vzduchu plazmu omnoho tichšie a bezpečnejšie. Na videu môžete vidieť, že prvky kreslené do vzduchu majú pomerne veľkú jemnosť detailov a je sa ich dokonca možné aj dotknúť.

Čo ale tie parádne krásne farebné projekcie? Nuž, minimálne v najbližších dekádach sa budeme musieť uspokojiť s alternatívnou projekciou na sklo.

To však nie je na zahodenie, a to predovšetkým v súvislosti s okuliarmi a náhlavnými súpravami. Koniec koncov, prečo bojovať s fyzikálnymi zákonmi. Obraz nemusí byť v 3D priestore umiestnený naozaj. Stačí, aby sme ho tam my iba videli.

Moderné riešenia v podobe kombinovanej reality, ktorých hlavných predstaviteľom je dnes hlavne Microsoft Hololens, nám dávajú nádej, že táto budúcnosť sa nám onedlho zhmotní.

Tento trend je pritom nesmierne zaujímavý a má potenciálne disruptívne účinky v rámci viacerých miliardových trhov. Tejto téme som sa podrobne venoval v článku Kombinovaná realita: budúci likvidátor smartfónov.

Nuž, tak či onak, displeje alebo iné zobrazovacie technológie s nami budú nielen v najbližších desaťročiach ale aj storočiach a tisícročiach. Uvidíme, možno jedného dňa budú naozaj aj modré.

Nedeľník TOUCHIT hľadajte na našom webe ako inak než v nedeľu. Ak ste predchádzajúce zmeškali, nájdete ich všetky pod rovnomenným kľúčovým slovom.

O autorovi

Profesionálnej žurnalistike sa venujem od roku 2006. Zameriavam sa najmä na prehľadové a analytické články z prostredia hardvéru, výrobných procesov polovodičov, umelej inteligencie a ďalších technológií. Mojou doménou je takisto servis hardvéru aj softvéru.

Pridaj komentár