Nvidia cuadriplica la resolución de pantalla al apilar dos paneles LCD económicos uno encima del otro

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Los investigadores de Nvidia han utilizado un enfoque increíblemente sencillo para cuadriplicar la resolución efectiva y duplicar la frecuencia de actualización de los paneles LCD baratos y listos para usar: apilarlos uno encima del otro. Esta técnica, que Nvidia llama pantallas en cascada, podría ser clave para desarrollar pantallas baratas de ultra alta resolución que se necesitan para pantallas montadas en la cabeza orientadas al consumidor como Oculus Rift. Nvidia ya ha construido un prototipo de dispositivo de visualización en cascada, utilizando nada menos que una impresora 3D, que se parece mucho a Oculus Rift, y los resultados son sorprendentemente buenos.

Al principio, la idea de apilar paneles LCD suena completamente loca; quiero decir, ¿no son opacos los paneles LCD? De hecho, mientras que los espacios entre los píxeles son opacos (ahí es donde van todos los circuitos de control), los píxeles en sí son bastante transparentes; de lo contrario, la iluminación de la luz de fondo no podría brillar. Al darse cuenta de esto, Nvidia decidió probar si podía aumentar la resolución espacial (es decir, la densidad de píxeles) apilando literalmente paneles LCD uno encima del otro, y efectivamente, con un poco de magia de software para tener en cuenta la configuración bastante extraña, puede .



Nvidia comenzó comprando dos monitores LCD de 1280 × 800 de 7 pulgadas bastante estándar, suyos por solo unos pocos dólares de la cadena de suministro china más cercana. Los paneles LCD se retiran de sus carcasas y la luz de fondo se retira de un panel (que eventualmente será el panel frontal en la pila). Debido a un conflicto de polarización (el polarizador trasero del panel frontal está cruzado con el polarizador delantero del panel trasero), se coloca una película de un cuarto de onda entre los dos paneles. Los dos paneles no se colocan exactamente uno frente al otro, sino con un ligero desplazamiento (un cuarto de píxel).

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Diagrama que muestra cómo cada píxel frontal controla cuatro subpíxeles traseros en la pantalla en cascada de Nvidia

Este desplazamiento es importante porque significa que cada píxel de la pantalla frontal actúa realmente como un 'obturador' para un grupo de cuatro píxeles en el panel trasero. Es por eso que la pantalla ofrece cuadriplicar la resolución espacial (multiplicativa), en lugar de solo doble (aditiva). Se necesita un software especial para manejar esta nueva pantalla en cascada, por supuesto, pero es obvio que Nvidia se adapta bien a tal tarea. Como puede ver en las imágenes a lo largo de esta historia, esta configuración realmente agrega una cantidad significativa de resolución. Tanto el panel frontal como el posterior se pueden usar al unísono para proporcionar frecuencias de actualización superiores a 60Hz también.

La aplicación principal a la que parece apuntar Nvidia con este nuevo enfoque son las pantallas montadas en la cabeza (HMD), como Oculus Rift. El Rift, en virtud de que es un dispositivo barato, usa una pantalla de resolución bastante baja, y cuando los píxeles están tan cerca de tus ojos, la baja resolución puede ser realmente desagradable (es muy parecido a las máquinas recreativas de baja resolución, si recuerdas esos). En lugar de cuadriplicar la resolución espacial colocando un ultra caro 3840 × 2160 (4K), ¿por qué no apilar un par de LCD baratos? Al incluir una resolución más efectiva en un HMD, también tiene la oportunidad de extender los píxeles un poco, para proporcionar un campo de visión más amplio (la visión humana está más cerca de los 180 grados, en lugar de los 100 grados que ofrecen el Rift y HMD similares). ).

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Arriba a la izquierda: la imagen generada por la tarjeta gráfica. Arriba a la derecha: lo que podría ver con la resolución estándar de Oculus Rift. Abajo a la derecha: pantalla en cascada de Nvidia, con resolución espacial cuadruplicada.

Una pantalla LCD normal (izquierda) frente a Nvidia

Una pantalla LCD normal (izquierda) frente a la pantalla en cascada de Nvidia. Tenga en cuenta la legibilidad enormemente aumentada en los letreros del hotel.

Hay algunas advertencias en el enfoque de Nvidia, por supuesto. Apilar una pantalla frente a otra disminuye el brillo general de la imagen, pero esto es más un problema para una computadora portátil o un teléfono inteligente, en lugar de un HMD donde la imagen está muy cerca de sus ojos. También hay un poco de distorsión (en su mayoría corregida en software) y ángulos de visión limitados (no corregibles) causados ​​por la separación de los dos paneles; sin embargo, nuevamente, el impacto de estos problemas se reduce mucho en un HMD. (Leer:Prácticamente perfecto: el pasado, el presente y el futuro de la realidad virtual.)

Para obtener muchos más detalles sobre cómo Nvidia creó una pantalla en cascada (y un intento menos exitoso de hacer lo mismo con dos picoproyectores LCoS), leer el trabajo de investigación. También vale la pena ver el video (arriba).

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