微博CEO转发的那款支持3D全息显示的“LED电扇”用的是什么技术? 电风扇原理是什么

电风扇原理是什么

微博CEO转发的那款支持3D全息显示的“LED电扇”用的是什么技术?

根据微博CEO @来去之间 转发的那个视频中演示的“LED全息显示”设备,是由国产厂商南京达斯琪数字科技有限公司研发生产的,属于其Dsee.Lab全息3D视觉系列产品。而前面这位国外网友则是南京达斯琪数字科技的澳洲客户。

根据其官方网站显示,“达斯琪成立于2016年,是南京市321高层次人才引进计划和江苏省科技厅孵育孵化项目“的重点培养企业。公司成立至今一直保持着行业的先发优势,拥有3项国家发明专利和数项实用新型专利,且得到了紫金科创、东南大学国家大学科技园、上海苏河汇等机构的资金扶持。”

从其官网的介绍来看,这款“裸眼3D全息展示机”长度为50cm,显示尺寸为46.5cm×46.5cm,分辨率为512×512,不仅可以展示各类格式的图像,还可展示MP4/avi/rmvb等格式的视频。支持wifi传输内容,支持TF卡。机器可连续运转大于5万小时。

那么这款设备的显示动态图像的原理是怎么样的呢?其实其利用了视觉暂留的原理。

视觉暂留(Persistence of vision)现象是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后,仍保留一段时间的现象。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像,感光细胞感光,并且将光信号转换为神经电流,传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定时间的。所以,当物体移去时,视神经对物体的印象不会立即消失,而要延续0.1秒左右的时间,人眼的这种性质被称为“视觉暂留”。

比如上面这张图,实际上圆盘的一面是“拿着苍蝇拍准备打蟑螂”的图案,另一面则是“苍蝇拍已经打到了蟑螂”的图案,但是当将圆盘快速转动起来之后,人眼就会看到“打蟑螂”的动态景象。

实际上,我们生活中的电影、视频、动画等也是利用了同样的原理,将一张张图像快速连贯的播放,使得我们看到了动态的影像。

其实几年前市场上就有出现过类似Dsee.Lab的裸眼3D全息展示机的LED风扇产品,不过这类LED风扇产品更为简单。

这些LED风扇的扇叶上需要安装数个或一排LED灯(这类小风扇一般是两个扇叶,LED灯珠可以部署在单片扇叶上,也可以多个),其LED灯珠所在位置就在于“显示区域”。通过风扇内部的单片机来控制每个LED灯的开关状态和时长,再结合风扇的高转速和人眼的视觉暂留特性,即风扇每转一圈所需时间低于0.1秒,就能使得风扇每转一圈时上面的LED灯都能形成不同的“图案”。

比如扇叶上一个LED灯珠点亮0.1秒,转一圈之后人眼会看到一个圆形图案,如果点亮0.05秒,就会形成一个半圆。而多个LED灯珠之间进行协作,就会形成更丰富的图案。而要让画面动起来,或者显示更为复杂的图案,就需要将风扇每转一圈所形成的“图案”连贯起来。利用人眼的视觉暂留,对于每帧图像的视觉暂留进行叠加。

另外,因为一般来说,同一档位下,风扇的转数是恒定的(比如普通台扇转速在500-1500转/分钟,即8-25转/秒,因为有不同档位存在。),所以风扇内部的单片机就可以判断某一时间点,扇叶处于什么状态。这样也使得其能够控制扇面上在特定位置“显示”特定的图案。

不过需要注意的是,由于人眼的视觉暂留时间是0.1秒左右,所以要想通过风扇扇叶上“显示”出清晰的图案,那么其转速就至少要达到10转/秒(相等于图像10帧/秒)才会有比较好的效果。如果要更好的显示更为复杂的动态图案,那么可能就需要更多的LED灯来配合,所需的转速(帧率)也会更高。比如目前影院的电影放映的帧率为24帧/秒。

Dsee.Lab的这款裸眼3D全息产品的主体部分的设计类似于风扇的扇叶,可以高速旋转,不同的是其旋叶是一个整体。而在其旋叶部署了一长条的超高密度LED灯带,通过内置的芯片,来控制叶片的转速和叶片上众多的LED灯的闪烁,从而形成类似3D全息的动态/静态影像。(播放内容似乎需要先经过Dsee.Lab的软件进行转换,转换成控制LED灯的信号)

虽然,Dsee.Lab的产品并不是真正的全息技术,但是确实是会让观看的人有裸眼3D全息影像的感觉。

相对于前面的LED小风扇一类的产品来说,从上面的视频我们不难看出,Dsee.Lab的产品的显示效果更好,不仅是分辨率更高(这主要依赖于其LED灯数量更多,控制更为精细,这也需要更为强大的处理器,单片机肯定是不够用了),而且其转速也更高。据了解,Dsee.Lab裸眼3D全息产品的帧率可达到50帧/秒,即转速高达50转/秒。当然,Dsee.Lab的价格自然也要更高一些。

作者:芯智讯-林子

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