Технологиите за виртуална и добавена реалност може да получат силен тласък от пробив в т.нар. двуфотонно зрение (снимка: CC0 Public Domain)
Учени от Международния център за очни изследвания (ICTER) обявиха пробив в областта на двуфотонното зрение, който открива нови перспективи за офталмологичната диагностика и технологиите за виртуална и разширена реалност (VR/AR).
Двуфотонното зрение е феномен, при който човешкото око може да възприема ултра-къси импулси на инфрачервени лазери чрез поглъщане на два фотона едновременно. Този процес позволява инфрачервената светлина да бъде открита като различни цветове, въпреки че е извън видимия диапазон на спектъра.
Екипът на ICTER е разработил метод за определяне на яркостта на двуфотонни визуални стимули. Досега това беше възможно само за видима светлина, но в ново изследване учените успяха да изразят яркостта на двуфотонните стимули във фотометрични единици (cd/m²) за инфрачервения диапазон.
„Нашият метод ни позволи да свържем яркостта на двуфотонните стимули с нова физическа величина, свързана с възприеманата яркост: двуфотонно осветяване на ретината. Това отваря вратата за по-нататъшно проучване и развитие на приложенията на този феномен в медицинската диагностика и технологиите за разширена и виртуална реалност”, обясни студентката Оливия Качкос от групата ICTER, цитирана в публикация на Phys.org.
Изследването, публикувано в научното издание Biomedical Optics Express, показва, че яркостта на двуфотонния стимул може да достигне почти 670 cd/m² в безопасния за очите диапазон на лазерна мощност. Това е възможно, благодарение на съотношение между мощността на инфрачервения лъч и мощността на видимия лъч, което е регулирано така, че и двата да се възприемат като имащи еднаква яркост.
„Целта на нашето изследване беше да разработим възпроизводим метод за определяне на яркостта на стимулите за двуфотонно зрение. Стандартните методи не позволяват това да се направи отвъд спектъра на видимата светлина, но нашите изследвания отварят пътя към постигането на тази цел”, казва д-р Катаржина Комар от научния екип.
Новият подход ще позволи също яркостта на двуфотонните стимули да се сравнява с традиционните дисплеи, базирани на стандартно еднофотонно зрение. Това е от ключово значение за развитието на бъдещи технологии като двуфотонни дисплеи на ретината, които могат да се използват в очила с добавена реалност или в усъвършенствани диагностични инструменти като двуфотонна микропериметрия.
Изследването подчертава нелинейния характер на двуфотонното зрение, което е в съответствие с предишни експерименти. “Документирахме двукратна повторяемост на измерванията, направени на фона на 10 cd/m², което е от решаващо значение за развитието на бъдещи технологии”, добавя проф. Мацей Войтковски.
Разработката на учените представлява значителна стъпка напред в разбирането на двуфотонното зрение и неговите потенциални приложения в медицината и технологиите.