Decoder stampato in 3D : proiettare immagini generate al computer ad alta risoluzione utilizzando un sedicesimo del numero di pixel contenuti nelle loro immagini sorgente

Decoder stampato in 3D, la compressione delle immagini abilitata all’intelligenza artificiale potrebbe abilitare display a risoluzione più elevata 

RISULTATI
Un team dell’UCLA ha sviluppato una tecnologia per proiettare immagini generate al computer ad alta risoluzione utilizzando un sedicesimo del numero di pixel contenuti nelle loro immagini sorgente. Il sistema comprime le immagini sulla base di un algoritmo di intelligenza artificiale, quindi le decodifica utilizzando un decodificatore ottico – un sottile foglio di plastica traslucido prodotto utilizzando una stampante 3D – progettato per interagire con la luce in un modo specifico come parte dello stesso algoritmo . Il decoder non consuma energia, il che potrebbe comportare display a risoluzione più elevata che consumano meno energia e richiedono meno dati rispetto alle attuali tecnologie di visualizzazione.

SFONDO
La proiezione di ologrammi 3D ad alta risoluzione richiede così tanti pixel che l’attività è al di là della portata dell’attuale tecnologia di consumo. La capacità di comprimere i dati delle immagini e decodificare istantaneamente le immagini compresse utilizzando un materiale sottile e trasparente che non consuma energia, come dimostrato nello studio, potrebbe aiutare a superare tale barriera e portare a una tecnologia indossabile che produce immagini di qualità superiore utilizzando meno energia e spazio di archiviazione rispetto alla tecnologia di consumo odierna.

METODO
Il sistema utilizza un algoritmo che codifica un’immagine ad alta risoluzione in una a risoluzione inferiore. Il risultato è un motivo pixelato, simile a un codice QR, illeggibile all’occhio umano. Quell’immagine compressa viene quindi riportata alla sua risoluzione originale da un decodificatore progettato per piegare e decodificare la luce in arrivo.

Testando il sistema su immagini in nero, bianco e sfumature di grigio, i ricercatori hanno dimostrato che la tecnologia potrebbe effettivamente proiettare immagini ad alta risoluzione utilizzando immagini codificate con solo il 6% circa dei pixel nell’originale. Il team ha anche testato un sistema simile che ha codificato e decodificato con successo le immagini a colori.

IMPATTO
La tecnologia potrebbe eventualmente essere utilizzata per applicazioni come la proiezione di immagini olografiche ad alta risoluzione per la realtà virtuale o occhiali per realtà aumentata. Codificando le immagini utilizzando una frazione dei dati contenuti nell’originale e decodificandole senza utilizzare elettricità, il sistema potrebbe portare a display olografici più piccoli, meno costosi e con frequenze di aggiornamento più elevate.

La tecnologia potrebbe apparire nell’elettronica di consumo non appena tra cinque anni, secondo l’autore corrispondente dell’articolo, Aydogan Ozcan, professore di ingegneria elettrica e bioingegneria del cancelliere, professore di ingegneria dell’innovazione presso la UCLA Samueli School of Engineering e direttore associato  di  Volgenau il  California NanoSystems Institute dell’UCLA.

Altre potenziali applicazioni includono la crittografia delle immagini e l’imaging medico.

AUTORI
I co-primi autori dello studio sono gli studenti di dottorato dell’UCLA Çağatay Işıl e Deniz Mengu. Mona Jarrahi, Northrop Grumman Professor of Electrical Engineering dell’UCLA, è un’autrice co-senior. Altri autori sono Yifan Zhao, Anika Tabassum, Jingxi Li e Yi Luo, tutti dell’UCLA.

Visualizzazione delle immagini in super risoluzione mediante decodificatori diffrattivi