تمكن فريق من العلماء من تطوير شاشة بحجم البؤبؤ البشري توفر دقة غير مسبوقة تعادل حد الرؤية الطبيعي للعين البشرية، هذا الاختراع الذي نُشر بحثه في مجلة Nature، قد يغير تماما عالم الواقع الافتراضي ، ويتيح تجربة لا يمكن تمييزها عن العالم الواقعي.

التحدي في شاشات القرب من العين

تتحسن جودة شاشات الهواتف والتلفزيونات باستمرار، لكن شاشات القرب من العين مثل نظارات الواقع الافتراضي تواجه مشكلة كبيرة: كلما اقتربت الشاشة من العين، يجب أن تصبح حجم البكسل أصغر للحفاظ على جودة الصورة، وعند صغر البكسل جدا تتدهور وظيفته وجودة الصورة.

الابتكار: استخدام Metapixels من أكسيد التنجستن

حل العلماء في جامعة شالمرز للتكنولوجيا، وجامعة غوتنبرغ، وجامعة أوبسالا هذه المشكلة باستخدام Metapixels المصنوعة من أكسيد التنجستن، وهو مادة تتحول بين حالة العازل والحالة المعدنية حسب التيار الكهربائي المطبق.

هذه البكسلات يمكنها عكس الضوء بشكل مختلف حسب حجمها وترتيبها، ويمكن التحكم بها كهربائيا.

تشبه هذه التقنية تغيير ألوان الريش في الطيور حسب انعكاس الضوء.

شاشة بحجم البؤبؤ ودقة فائقة

تمكن الفريق من إنشاء شاشة بحجم البؤبؤ البشري، يبلغ عرض البكسل الواحد حوالي 560 نانومتر، وبكثافة أكثر من 25 ألف بكسل لكل بوصة، أطلق عليها مطوروها اسم «الورقة الإلكترونية لشبكية العين».

كل بكسل يعادل تقريبا خلايا المستقبلات الضوئية في شبكية العين، وهي الخلايا العصبية التي تحول الضوء إلى إشارات بيولوجية.

الرؤية البشرية لها حد طبيعي يقارب 60 بكسل لكل درجة (PPD)، وأي دقة أعلى لا يمكن للإنسان تمييزها.

عرض الصورة وتجربة الواقع الافتراضي

لإظهار فعالية الشاشة، عرض الباحثون لوحة «القبلة» لغوستاف كليمت بدقة مثالية على شاشة صغيرة جدا بحجم 1.4 × 1.9 ملم، أي 1/4000 حجم شاشة هاتف ذكي عادي.

هذا الابتكار يتيح إمكانية إنشاء عوالم افتراضية دقيقة للغاية، لا يمكن تمييزها عن الواقع الطبيعي.

المستقبل وآفاق التطوير

يواصل الباحثون تطوير هذا الاختراع، ويؤكدون أنه سيؤثر بشكل كبير على عالم الشاشات المصغرة وتقنيات البصريات الدقيقة، مع تطبيقات محتملة في الواقع الافتراضي، الواقع المعزز، وأجهزة الرؤية القريبة من العين.