Một nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Dohi Takeyoshi ở Trường Đại học Tokyo đã triển khai một kỹ thuật tạo màn hình 3 chiều mà không cần tới những thấu kính đặc biệt. Công nghệ này hứa hẹn sẽ đem lại nhiều ứng dụng.

Kính lập thể kiểu ống nhòm truyền thống có hai nhược điểm lớn sau: thứ nhất, các điểm chỉ có thể hiện lên khi nó tương quan với các điểm khác; thứ hai, mắt của con người bị mỏi sau khi quan sát hình ảnh trong 20 phút hoặc hơn. Với công nghệ Integral Photography (chụp ảnh tích hợp-IP) cho tầm nhìn xa, thì hình ảnh 3 chiều được chiếu một cách trực tiếp vào một khoảng trống 3 chiều và được quan sát giống như một người đang nhìn thấy những vật thực. Công nghệ này kết hợp một dãy các thấu kính lồi hiển vi 2 chiều với một màn hình độ phân giải cao có mật độ các pixel cao. IP cho tầm nhìn xa là một phương pháp màn hình 3 chiều sau chót bởi vì rất nhiều người có thể quan sát một hình ảnh lập thể tự động chính xác đồng thời bằng mắt thường.

Do nhận thức về thị lực lập thể dựa trên sự quan sát một vật thể bằng hai mắt là tỷ lệ nghịch với diện tích của khoảng cách từ người quan sát tới vật thể, nên các phương pháp cho việc quan sát các hình ảnh 3 chiều chính xác bằng mắt thường là khó khăn. Hệ quả là, các hệ thống cho màn hình 3 chiều cho mắt thường- bao gồm cả kính lập thể 2 thị kính-đặt các thiết bị màn hình trong tầm tay với và màn hình hiển thị chỉ có thể tạo ra một độ sâu khoảng vài centimet. Tuy nhiên, để con người có thể nhìn thấy một hình ảnh 3 chiều từ một khoảng cách xa thì hình ảnh này phải được tái tạo lại ở một vị trí cách người quan sát vài mét. Nhóm nghiên cứu đã thành công trong công việc này-đó là tạo ra một hiển thị hình ảnh có 3 chiều kể cả khi được quan sát từ một khoảng cách xa. Nhóm đã đạt được điều này bằng cách sử dụng một dãy các thấu kính lồi 2 chiều, một hệ thống thế hệ dữ liệu hình ảnh và một hệ thống ghi dữ liệu hình ảnh.

Thiết bị thử nghiệm công nghệ IP cho việc quan sát từ xa dựa trên thiết bị IP dùng cho máy tính (tầm nhìn xa 50 mm, pit ống kính là 1 mm, biên độ hiển thị sâu là +/- 25mm) được phát triển bởi cùng một phòng thí nghiệm cho mục đích sử dụng trong y học, nhưng nó được thiết kế với một tầm nhìn xa 5 mét và biên độ hiển thị sâu từ một tầm nhìn 2 thị kính lớn hơn +/-2 mét. Dãy thấu kính làm thành 2 hàng, mỗi hàng 35 thấu kính thuỷ tinh được sắp xếp trên một mô hình răng lược. Các thấu kính có một khoảng hội tụ là 13 mm và chu vi là phi 6. Độ mở ống kính là phi 3 để bù cho quang sai hình cầu, nhiễu xạ, sai số khoảng hội tụ và pit ống kính là 10 mm. Phim cuộn chụp ảnh được sử dụng để ghi dữ liệu hình ảnh.

Trong ảnh, màn hình thể hiện các chữ cái A (màu vàng), T (màu xanh da trời), R (màuđỏ) và E (màu xanh lá cây) trong một cột được quan sát từ khoảng cách 5 mét. Bằng cách thay đổi vị trí quan sát, chữ A hiện ra bên ngoài màn hình 1 mét, còn chữ E lại xuất hiện sâu bên trong màn hình 2 mét. Các thử nghiệm cho thấy với thiết bị này, các hình ảnh có thể được thể hiện trong một biên độ từ 5,7 mét trước màn hình tới 3,5 mét phía bên trong màn hình.

Các quy tắc cơ bản của kỹ thuật IP được một nhà khoa học người Pháp tên là Gabriel Lippman phát hiện vào năm 1908, nhưng không thể đưa vào ứng dụng vì trình độ công nghệ thời đó. Nhóm nghiên cứu đã giải quyết được những khó khăn phải đương đầu bằng cách xử lý các dữ liệu hình ảnh 3 chiều bằng máy tính, và mở đường cho những ứng dụng. Hơn thế, qua việc vận dụng các đặc điểm của phương pháp này trong việc tái tạo vị trí 3 chiều tuyệt đối, nhóm đã triển khai một hệ màn hình hiển thị 3 chiều cho mục đích sử dụng trong y tế, ứng dụng àny đã được sử dụng thành công trong phẫu thuật não từ năm 1994. Gần đây, nhóm đã thành công trong việc phát triển kỹ thuật Quay phim tích hợp (Integral Videography) cho các mục đích y tế với các hình ảnh động có màu. Mục đích của công trình là cung cấp cho các bác sỹ phẫu thuật những hình ảnh 3 chiều cho thấy những thay đổi và cử động của các bộ phận mục tiêu trong thời gian thực.

Trong tương lai, trẻ em sẽ dành nhiều giờ để xem Tivi 3 chiều và chơi trò chơi máy tính 3 chiều. Công nghệ Videography tích hợp, không gây bất cứ sự mỏi mắt nào giống như việc quan sát các màn hình lập thể 2 thị kính, đã có một bước tiến bộ rõ ràng.

Mặc dù theo đuổi những ứng dụng của IP cho việc quan sát từ xa, nhưng nhóm cũng xem xét những ứng dụng đi đôi với công nghệ Integral Viedeography, phát triển các thiết bị hiển thị này cho các mục đích sử dụng trong các lĩnh vực rộng rãi bao gồm không chỉ y tế, Tivi 3 chiều và các trò chơi 3 chiều, mà còn trong quảng cáo, triển lãm và kiểm soát giao thông đường không.

N.P..A (Theo New Technology, 1/2004)