24 kas yra holografinė holograma. Holograma, kaip tai veikia. Ateitis yra prie jūsų durų

Kas yra holograma?

Nepaisant to, kad mūsų laikais hologramos sąvoka įgavo kažkokio paslaptingo burtažodžio, skirto viską ir visus paaiškinti, konotaciją, pats holografijos reiškinys yra labai paprastas.

Pirmiausia turėtumėte susipažinti su vadinamosiomis stovinčiomis bangomis. Jie atsiranda, kai to paties dažnio judančios bangos sąveikauja (trukdo). Šis reiškinys lengvai pastebimas vandens paviršiuje, kurį keliuose taškuose sužadina vibratorius. Ten atsiranda raibulių su labai stabiliu raštu, kurį sudaro intensyvių vertikalių judesių zonos (antinodai), atskirtos viena nuo kitos ramaus vandens linijomis (mazgai). Keliaujančių bangų dažnių sutapimas būtinas būtent tam, kad antimazgai liktų toje pačioje vietoje. Štai kodėl jos vadinamos stovinčiomis bangomis. Dėl menkiausio dažnio neatitikimo modelis praranda stabilumą.

Kadangi šviesa turi banginį pobūdį, ji taip pat turi trukdžių. Išradus lazerius, atsirado patikimi monochromatinės koherentinės spinduliuotės šaltiniai, tai yra, kai šviesa apibūdinama banga su aiškiai apibrėžtu dažniu, ir ji išlieka nepakitusi gana ilgą laiką.

Pav.G.1 Holograma-1. Hologramoms gauti naudojama daug įvairių schemų, kurių bendras bruožas – vienas lazerio spindulys, padalintas į dvi dalis. Pirmoji pusė, vadinama atskaitos spinduliu (G.1 paveiksle pažymėta T), netrukdomai apšviečia fotografinę plokštę. Antroji pusė, vadinama objekto spinduliu (S), apšviečia objektą ir tik išsibarsčiusi ant jo atsitrenkia į tą pačią fotografinę plokštę.

Dėl šių dviejų koherentinių pluoštų trukdžių erdvėje tarp objekto ir plokštės atsiranda stovinčių elektromagnetinių bangų sistema. Jų antimazgai apšviečia fotografinę medžiagą, o jų mazgai palieka ją nepaliestą. Po išvystymo tokia plokštelė tampa holograma.

Taigi darnos sąlyga reikalinga tik tam, kad ekspozicijos metu stovinčių bangų raštas nesusilietų. Jei ekspoziciją būtų galima padaryti akimirksniu, lazerių nereikėtų. Tada bet kuri eksponuota fotografinė plokštelė būtų holograma, nes gyvename trukdančios elektromagnetinės spinduliuotės vandenyno viduryje. Tik šių trukdžių modelis yra labai įvairus, todėl neįmanoma gauti aiškaus jo atspaudo ant fotografinės emulsijos.

Čia pavaizduoti G.1 ir G.2 paveikslai rodo du atvejus.

Pirmoji, kai atskaitos ir objekto pluoštai išlieka identiški (holografinio objekto nėra). Tada šviesos bangų frontai abiejuose spinduliuose lieka netrikdomi ir jas galima sutartinai pavaizduoti kaip lygiagrečias tiesias linijas. Kai jie trukdys, jie sukurs lygiagrečių juodų ir baltų juostų sistemą. Kaip žinoma iš klasikinių Youngo eksperimentų, tokią juostelių sistemą generuoja du taškiniai šviesos šaltiniai.

Antruoju atveju objekto spindulį (S) išsklaidė objektas. Todėl šviesos bangų frontai jame yra iškraipyti. Ant hologramos atsiranda netaisyklingas raštas, neturintis nieko bendra su objekto atvaizdu. Tiesa, atliekant statistinį apdorojimą, net ir šiame chaose galima nustatyti daugybę šablonų.

Linksmybės prasideda, kai gauta holograma vėl apšvitinama etaloniniu spinduliu („atkūrimo“ procedūra). Šiuo atveju lazerio spinduliuotė reikalinga tik dvimatėms hologramoms apšvitinti. Trimačius, kuriuose emulsijos storis viršija kelis spinduliuotės bangos ilgius, galima apšvitinti įprasta balta šviesa.

Tą pačią akimirką prieš stebėtoją iškyla trimatis objekto vaizdas. Dvimatėms hologramoms tai juodai balta, trimatėms – spalvota! Judėdamas į kairę ir į dešinę, stebėtojas tam tikru mastu gali matyti galinę objekto pusę. Vien to pakaktų pradžiuginti. Tačiau hologramos turi daug kitų nuostabių savybių.

Nuo pat filmo „Žvaigždžių karai“ prisimename nuostabius specialiuosius efektus su netikėtai pasirodžiusiais erdvėlaiviais ir įvairiomis pasakų būtybėmis. Laikui bėgant kino režisieriai vis dažniau griebdavosi naujų specialiųjų efektų ir lepindavo jais mus, savo žiūrovus, o šiandien be jų nebeįsivaizduojame nė vieno filmo.

Tačiau galime drąsiai teigti, kad filmų įvykiuose aprašyta ateitis jau atėjo. Ir ne kokiuose nors tolimuose pasauliuose, kuriuos užkariavo Jedi riteriai, o mūsų tikrovėje. Netrukus pirmoji išrasta holograma švęs savo 70-metį. Apie tai, kas yra ši technologija, kalbėsime žemiau.

Pagrindinės sąvokos

Holografija – žodis, kilęs iš graikų kalbos ir reiškiantis visišką atvaizdavimą – tai specialus fotografavimo būdas, kurio principas – objekto skenavimas lazeriu, siekiant kuo aiškiau jį atkurti 3D formatu.

Įrašant holografinę projekciją, tam tikroje erdvės vietoje tarsi sureguliuojamos dvi bangos, kurios susidaro padalijus tą patį lazerio spindulį. Banga, vadinama atskaitos banga, kyla iš šaltinio, o banga, vadinama objekto banga, atsispindi nuo nuskaitomo modelio. Toje pačioje vietoje sumontuota šviesai jautri plokštuma, kuri įspaus juostelių struktūrą, kuri apibūdina bangų trukdžius.

Maždaug tas pats nutinka ir naudojant paprasčiausią fotografinę juostą. Tačiau šiuo atveju gautas vaizdas pasirodo popieriuje, bet su holograma viską reikia daryti kitaip. Norint gauti tikslią nuskaityto objekto tūrinę kopiją, tiesiog reikia paveikti fotografinę plokštę atskaitos tipo banga. Po to žiūrovas erdvėje matys šviesų nuskenuoto objekto siluetą.

Atidarymas

Pirmoji holografinė projekcija buvo atkurta 1947 m. Dennisas Gaboras tai padarė savo tyrimuose, skirtuose elektroninio mikroskopo skiriamosios gebos didinimui. Jis taip pat sugalvojo žodį holograma, todėl norėjo apibūdinti visišką imituojamo objekto šviesos atitikimą originalui. Eksperimento metu gauta holograma buvo labai prastos kokybės. Įtakos turėjo įranga, kurioje buvo naudojamos labai siauro šviesos spektro lempos. Tačiau apskritai eksperimentas neabejotinai buvo sėkmingas, ir už tai mokslininkas 1971 m. gavo Nobelio premiją.

Kai 1960 m. buvo išrasti dviejų tipų lazeriai, holografija pradėjo sparčiai vystytis. Netrukus mokslininkas iš Rusijos Jurijus Denisjukas sukūrė atspindėtų 2D hologramų įrašymo ant plokštelių algoritmą, per kurį buvo galima įrašyti aukščiausia kokybe.

Pramonės plėtra

Mokslininkas Lloydas Crossas 1977 m. tapo garsiosios multipleksinės programos arba mūsų laikais žinomų 3D paveikslėlių autoriumi. Pagrindinis jo skirtumas nuo kitų hologramų yra tas, kad objektas susideda iš daugybės specifinių kampų, kuriuos galima pamatyti tik iš teisingo kampo. Šis metodas atima iš objekto vertikalų paralaksą (tai yra, mes negalime matyti hologramos iš apačios ar iš viršaus), tačiau dabar pačios projektuojamos figūros dydžio neriboja lazerio bangos ilgis. Anksčiau tai ribojo projekciją iki kelių metrų.

Dėl tokių laimėjimų dabar galite saugiai palikti kasdienę realybę ir pasinerti į pasakų pasaulį kurdami naujų personažų ir objektų hologramas. Norint gauti bet kokį objektą, tereikia jį sukurti savo kompiuteryje ir išsaugoti kaip norimą failą. Multipleksinė holografija savo galimybėmis lenkia visas kitas technologijas, tačiau vis tiek yra šiek tiek prastesnė vaizdo tikroviškumu.

Informacijos nešėjai

Informacijai apie nuskaitytą hologramą saugoti naudojamos sidabro bromido plokštelės. Ši medžiaga leidžia gauti labai aukštos kokybės vaizdą, kurio skiriamoji geba yra 500 eilučių per 1 cm, taip pat dažnai naudojami pagrindai, pagaminti iš bichromuotos želatinos, o tai leidžia rodyti dar aukštesnės kokybės modelius, kurie beveik visiškai atkartoja originalą. .

Taip pat yra galimybė, kai įrašymas atliekamas naudojant šarminių halogenidų kristalus. Pastaruoju metu vis labiau populiarėja hologramų įrašymas naudojant fotopolimerines medžiagas. Fotopolimerų miltelių mišinys purškiamas ant stiklo plokštės. Šiuo pagrindu sukurti įrašymo įrenginiai yra pigesni, tačiau nukenčia vaizdo kokybė.

Holografija mūsų namuose

Dėl spartaus technologijų vystymosi šiandien kiekvienas iš mūsų gali įrašyti gana gerą hologramą tiesiog namuose, nereikia brangios įrangos. Tereikia sumontuoti trikojį, ant kurio stovės lazeris, fotografinė plokštelė ir tai, ką nuskaitysime.

Norint sukurti objekto įrašą, tinka net paprastas lazerinis žymeklis. Kai koreguojame lazerinio žymeklio židinį, jis pradeda elgtis kaip paprastas žibintuvėlis, kuris apšviečia plokštę ir už jos esančią dalį. Lazerinio žymeklio mygtukas turi būti užfiksuotas įjungtoje padėtyje, kuriai galite naudoti drabužių segtuką ar kitą spaustuką.

Bet tokie šokiai nebereikalingi, dabar yra išmanusis telefonas su galimybe rodyti hologramas „Takee 1“ ir jis pasirodė 2014 m. „Estar Technology“ prekės ženklo sumanymas per jutiklių sistemą ir priekinę kamerą gali stebėti vartotojo akių padėtį ir atkurti holografinius objektus, kuriems peržiūrėti nereikia jokių akinių.

2012 m. lapkričio 23 d

NICE interaktyvi įmonė

Nuo mėnesio ir toliau pildau savo draugų prašymus. Mėnuo jau eina į pabaigą, o man dar toli iki jūsų klausimų eilės. Šiandien analizuojame, aptariame ir papildome užduotį trudnopisaka :

Trimačių hologramų kūrimo technologijos. Ar jie nepermatomi? Kaip galima palyginti jų sukūrimo energijos sąnaudas? Kokios plėtros perspektyvos?

Holografija remiasi dviem fizikiniais reiškiniais – šviesos bangų difrakcija ir interferencija.

Fizinė idėja yra ta, kad kai du šviesos pluoštai yra vienas ant kito, esant tam tikroms sąlygoms, atsiranda interferencijos modelis, ty erdvėje atsiranda šviesos intensyvumo maksimumai ir minimumai (tai panašu į tai, kaip susidaro dvi bangų sistemos ant vandens, kai susikerta. kintamosios amplitudės bangų maksimumai ir minimumai). Kad šis trukdžių modelis būtų stabilus stebėjimui reikalingą laiką ir būtų registruojamas, dvi šviesos bangos turi būti suderintos erdvėje ir laike. Tokios nuoseklios bangos vadinamos koherentinėmis.

Jei bangos susitinka fazėje, jos susilieja viena su kita ir sukuria bangą, kurios amplitudė lygi jų amplitudių sumai. Jei jie susitiks priešfazėje, jie panaikins vienas kitą. Tarp šių dviejų kraštutinių padėčių stebimos skirtingos bangų pridėjimo situacijos. Gautas dviejų koherentinių bangų pridėjimas visada bus stovinti banga. Tai reiškia, kad trukdžių modelis laikui bėgant bus stabilus. Šis reiškinys yra hologramų kūrimo ir rekonstrukcijos pagrindas.

Įprasti šviesos šaltiniai neturi pakankamai darnos, kad būtų galima naudoti holografijoje. Todėl 1960 m. išrastas optinis kvantinis generatorius arba lazeris – nuostabus spinduliuotės šaltinis, turintis reikiamą koherentiškumo laipsnį ir galintis skleisti tik vieną bangos ilgį, buvo labai svarbus jo vystymuisi.

Dennisas Gaboras, tyrinėdamas vaizdo įrašymo problemą, sugalvojo puikią idėją. Jo įgyvendinimo esmė yra tokia. Jei koherentinės šviesos pluoštas yra padalintas į dvi dalis, o užfiksuotas objektas apšviečiamas tik viena spindulio dalimi, antrąją dalį nukreipiant į fotografinę plokštę, tai nuo objekto atsispindėję spinduliai trukdys spinduliams krintant tiesiai į plokštę. nuo šviesos šaltinio. Šviesos spindulys, patenkantis į plokštę, buvo vadinamas atskaitos pluoštu, o atspindėtas arba pro objektą einantis spindulys buvo vadinamas objekto spinduliu. Atsižvelgiant į tai, kad šie spinduliai gaunami iš to paties spinduliuotės šaltinio, galite būti tikri, kad jie yra koherentiški. Tokiu atveju plokštelėje susidaręs interferencijos raštas laikui bėgant bus stabilus, t.y. susidaro stovinčios bangos vaizdas.

Gautas trukdžių modelis yra užkoduotas vaizdas, apibūdinantis objektą taip, kaip jis matomas iš visų fotografinės plokštės taškų. Šiame vaizde saugoma informacija apie nuo objekto atsispindinčių bangų amplitudę ir fazę, todėl yra informacijos apie trimatį (tūrinį) objektą.
Objekto bangos ir atskaitos bangos interferencijos modelio fotografinis įrašas turi savybę atkurti objekto vaizdą, jei atskaitos banga vėl nukreipiama į tokį įrašą. Tie. Kai plokštelėje įrašytas vaizdas bus apšviestas atskaitos spinduliu, bus atkurtas objekto vaizdas, kurio vizualiai neįmanoma atskirti nuo tikrojo. Jei žiūrite per plokštę iš skirtingų kampų, galite pamatyti perspektyvų objekto vaizdą iš skirtingų pusių. Žinoma, tokiu stebuklingu būdu gautos fotografinės plokštelės fotografija vadinti negalima. Tai holograma.

1962 metais I. Leithas ir J. Upatnieksas gavo pirmąsias perduodančias tūrinių objektų hologramas, pagamintas naudojant lazerį. Jų pasiūlyta schema naudojama visur vaizdinėje holografijoje:
Į permatomą veidrodį nukreipiamas koherentinės lazerio spinduliuotės spindulys, kurio pagalba gaunami du pluoštai - objekto spindulys ir atskaitos spindulys. Atskaitos spindulys nukreipiamas tiesiai į fotografinę plokštę. Objekto spindulys apšviečia objektą, kurio holograma yra įrašyta. Nuo objekto atsispindėjęs šviesos spindulys – objekto spindulys – atsitrenkia į fotografinę plokštę. Plokštės plokštumoje du pluoštai - objektas ir atskaitos pluoštai - sudaro sudėtingą interferencijos modelį, kuris dėl dviejų šviesos pluoštų darnos laiko atžvilgiu išlieka nepakitęs ir yra stovinčios bangos vaizdas. Belieka jį užregistruoti įprastu fotografiniu būdu.

Japonijos koncertas su 3D holograma Hatsune Miku

Jei holograma įrašoma tam tikroje tūrinėje terpėje, tai gautas stovinčios bangos modelis vienareikšmiškai atkuria ne tik amplitudę ir fazę, bet ir joje užfiksuotos spinduliuotės spektrinę sudėtį. Ši aplinkybė buvo trimačių (tūrinių) hologramų kūrimo pagrindas.
Tūrinių hologramų veikimas pagrįstas Braggo difrakcijos efektu. Dėl storasluoksnėje emulsijoje sklindančių bangų interferencijos susidaro plokštumos, kurios apšviečiamos didesnio intensyvumo šviesa. Sukūrus hologramą, atvirose plokštumose susidaro juodi sluoksniai. Dėl to susidaro vadinamosios Braggo plokštumos, kurios turi savybę iš dalies atspindėti šviesą. Tie. emulsijoje sukuriamas trimatis interferencinis raštas.

Tokia storasluoksnė holograma leidžia efektyviai rekonstruoti objekto bangą, jei įrašymo ir rekonstrukcijos metu atskaitos pluošto kritimo kampas išlieka nepakitęs. Restauravimo metu taip pat negalima keisti šviesos bangos ilgio. Toks tūrinės perdavimo hologramos selektyvumas leidžia plokštelėje įrašyti iki kelių dešimčių vaizdų, atitinkamai keičiant etaloninio pluošto kritimo kampą įrašymo ir rekonstrukcijos metu.

Tūrinių hologramų perdavimo įrašymo schema yra panaši į Leith-Upatnieks schemą dvimatėms hologramoms.

Rekonstruojant tūrinę hologramą, priešingai nei plokščias perdavimo hologramas, susidaro tik vienas vaizdas dėl rekonstrukcijos pluošto atspindėjimo nuo hologramos tik viena kryptimi, kurią lemia Bragg kampas.

Atspindinčios tūrinės hologramos įrašomos naudojant kitą schemą. Šių hologramų kūrimo idėja priklauso Yu.N. Todėl tokio tipo hologramos žinomos jų kūrėjo vardu.

Atskaitos ir objekto šviesos pluoštai formuojami naudojant skirstytuvą ir nukreipiami per veidrodį į plokštę iš abiejų pusių. Objekto banga apšviečia fotografinę plokštę iš emulsijos sluoksnio pusės, o atskaitos banga apšviečia fotografinę plokštę iš stiklo pagrindo pusės. Esant tokioms įrašymo sąlygoms, Braggo plokštumos yra beveik lygiagrečios fotografinės plokštės plokštumai. Taigi fotosluoksnio storis gali būti palyginti mažas.
Pateiktoje diagramoje objekto banga generuojama iš perdavimo hologramos. Tie. Pirmiausia, naudojant aukščiau aprašytą technologiją, gaminamos paprastos perdavimo hologramos, o tada iš šių hologramų (kurios vadinamos pagrindinėmis hologramomis) Denisyuk hologramos daromos kopijavimo režimu.

Pagrindinė atspindžių hologramų savybė yra galimybė atkurti įrašytą vaizdą naudojant baltos šviesos šaltinį, pavyzdžiui, kaitrinę lempą ar saulę. Ne mažiau svarbi savybė yra hologramos spalvų selektyvumas. Tai reiškia, kad atkūrus vaizdą balta šviesa, jis bus atkurtas tokia spalva, kokia buvo įrašyta. Jei, pavyzdžiui, įrašymui buvo naudojamas rubino lazeris, atkurtas objekto vaizdas bus raudonas.

Unikali 3D holograma GUM!

Atsižvelgiant į spalvų selektyvumo savybę, galima gauti spalvotą objekto hologramą, tiksliai perteikiančią jo natūralią spalvą. Norėdami tai padaryti, įrašant hologramą būtina sumaišyti tris spalvas: raudoną, žalią ir mėlyną arba nuosekliai eksponuoti fotografijos plokštelę šiomis spalvomis. Tiesa, spalvotų hologramų įrašymo technologija dar tik eksperimentinėje stadijoje ir pareikalaus didelių pastangų bei eksperimentų. Pastebėtina, kad daugelis apsilankiusiųjų hologramų parodose paliko visiškai pasitikėdami, kad matė trimačius spalvotus vaizdus!

Ryšio technologija naudojant tūrines hologramas, pirmą kartą aprašyta Žvaigždžių karuose prieš 30 metų, atrodo, tampa realybe. 2010 m. Arizonos universiteto fizikų komanda sugebėjo sukurti judančių 3D vaizdų perdavimo ir peržiūros realiuoju laiku technologiją. Arizonoje įsikūrę kūrėjai savo darbą vadina „holografinio 3D telepresence“ prototipu. Iš tikrųjų šiandien rodoma technologija yra pirmoji pasaulyje praktiška 3D sistema, skirta perduoti tikrai 3D vaizdus, ​​​​nereikia stereoskopinių akinių.

"Holografinis telebuvimas reiškia, kad galime įrašyti 3D vaizdą vienoje vietoje ir rodyti jį 3D formatu per hologramą kitoje vietoje, esančioje už daugelio tūkstančių kilometrų. Rodymas gali būti rodomas realiu laiku", - sako tyrimų direktorius Nasseris Peihambarianas.

Norint sukurti objekto virtualios instaliacijos (3D hologramos) efektą, montavimo vietoje ištempiamas specialus projekcinis tinklelis. Projekcija ant tinklelio atliekama naudojant vaizdo projektorių, kuris yra už šio tinklelio 2-3 metrų atstumu. Idealiu atveju projekcinis tinklelis yra ištemptas ant santvaros konstrukcijos, kuri yra visiškai išklota tamsiu audiniu, kad patamsintų ir sustiprintų efektą. Sukuriamas tamsaus kubo panašumas, kurio pirmame plane atsiskleidžia 3D vaizdas. Geriau, kad veiksmas vyktų visiškoje tamsoje, tada bus matomas ne tamsus kubas ir tinklelis, o tik 3D holograma!

Esamos 3D projekcijos sistemos gali sukurti arba statines puikaus gylio ir skiriamosios gebos hologramas, arba dinamines, tačiau jas galima žiūrėti tik tam tikru kampu ir daugiausia per stereoskopinius akinius. Naujoji technologija apjungia abiejų technologijų privalumus, tačiau trūksta daugelio jų trūkumų.

Naujos sistemos esmė yra naujas fotografinis polimeras, kurį sukūrė Nitto Denko, Kalifornijoje įsikūrusi elektroninių medžiagų tyrimų laboratorija.

Naujojoje sistemoje 3D vaizdas įrašomas keliomis kameromis, fiksuojančiomis objektą iš skirtingų pozicijų, o po to užkoduojamas į skaitmeninį itin greitą lazerinį duomenų srautą, kuris sukuria holografinius pikselius (hogelius) ant polimero. Pats vaizdas yra optinio lazerių lūžio tarp dviejų polimero sluoksnių rezultatas.

Įrenginio prototipas turi 10 colių nespalvotą ekraną, kuriame vaizdas atnaujinamas kas dvi sekundes – per lėtai, kad susidarytų sklandaus judėjimo iliuzija, tačiau dinamika čia vis tiek yra. Be to, mokslininkai teigia, kad šiandien rodomas prototipas yra tik koncepcija ir ateityje mokslininkai tikrai sukurs spalvotą ir greitai atnaujinamą srautą, kuris sukurs natūralias trimates ir sklandžiai judančias hologramas.

Profesorius Peygambaryanas prognozuoja, kad maždaug po 7-10 metų paprastų vartotojų namuose gali atsirasti pirmosios holografinės vaizdo ryšio sistemos. „Sukurta technologija yra absoliučiai atspari išoriniams veiksniams, tokiems kaip triukšmas ir vibracija, todėl tinka ir pramoniniam diegimui“, – sako kūrėjas.

Holografinis 3D diegimas AGP

Plėtros autoriai teigia, kad viena realiausių ir perspektyviausių plėtros sričių yra telemedicina. „Chirurgai iš įvairių pasaulio šalių galės naudoti technologiją, kad galėtų stebėti operacijas realiu laiku trimis aspektais ir dalyvauti operacijoje“, – teigia mokslininkai. "Visa sistema yra visiškai automatizuota ir valdoma kompiuteriu. Patys lazerio signalai yra koduojami ir perduodami, o imtuvas sugeba pats atvaizduoti vaizdą."

Ir paskutinės 2012 m. naujienos šia tema:

Trimačių vaizdų kūrimo technologijos, kurios pastaruoju metu „auga kaip grybai“, įkūnijamos trimačių televizorių ekranų ir kompiuterių ekranų pavidalu, iš tikrųjų nesukuria visaverčio trimačio vaizdo. Užtat stereoskopinių akinių ar kitų gudrybių pagalba į kiekvieno žmogaus akį siunčiami kiek skirtingi vaizdai, o žiūrovo smegenys visa tai sujungia tiesiog galvoje trimačio vaizdo pavidalu. Toks „smurtas“ prieš žmogaus pojūčius ir padidėjęs smegenų krūvis kai kuriems žmonėms sukelia akių ir galvos skausmą. Todėl norint sukurti tikrą trimatę televiziją, reikalingos technologijos, galinčios sukurti tikrus trimačius vaizdus, ​​kitaip tariant, holografiniai projektoriai. Žmonės jau seniai galėjo sukurti aukštos kokybės statines hologramas, tačiau kalbant apie judančius holografinius vaizdus, ​​kyla didelių problemų.

Belgijos nanotechnologijų tyrimų centro „Imec“ mokslininkai sukūrė ir pademonstravo veikiantį naujos kartos holografinio projektoriaus prototipą, pagrįstą mikroelektromechaninės sistemos (MEMS) technologijomis. Technologijų, kurios yra ant ribos tarp nano ir mikro, naudojimas artimiausiu metu leis sukurti naują ekraną, galintį rodyti judančius holografinius vaizdus.

Naujojo holografinio projektoriaus centre yra plokštelė, ant kurios yra mažytės, pusės mikrono dydžio, judančios šviesą atspindinčios sritys. Ši plokštė apšviečiama šviesa iš kelių lazerių, nukreiptų į ją skirtingais kampais. Reguliuojant atspindinčių trinkelių padėtį pagal vertikalią ašį, galima užtikrinti, kad atsispindėjusios šviesos bangos imtų trukdyti viena kitai, sukurdamos trimatį holografinį vaizdą. Visa tai skamba neįtikėtinai ir atrodo labai sudėtinga, bet vis dėlto vienoje iš paveikslėlių galite pamatyti statinį spalvotą holografinį vaizdą, suformuotą naudojant šiuos mažyčius atspindinčius kilimėlius.

Imec mokslininkai dar nesukūrė ekrano, galinčio apdoroti judančius vaizdus. Tačiau, pasak „Imec NVision“ projekto vadovaujančio tyrėjo Francesco Pessolano: „Mums svarbiausia buvo suprasti pagrindinį principą, kaip jį įgyvendinti ir patikrinti prototipo veikimą. Visa kita yra tik technologijos ir gali būti įgyvendintas gana lengvai“. Pagal „Imec“ planus, pirmasis eksperimentinis holografinis projektorius ir jo valdymo sistema turėtų pasirodyti ne vėliau kaip 2012 m. viduryje ir tikėtina, kad tai nebus masyvus dalykas, nes kokybiškam vaizdui sukurti reikia 400 mlrd. galima padėti ant mygtuko dydžio lėkštės. Taigi dabar laukti nereikia ilgai, o vėliau žmonės galės pamiršti įprastus ekranus bei ekranus ir visiškai pasinerti į virtualų trimatį pasaulį.

Kokios šios krypties perspektyvos? Manau čia jie...

Tsoi holograma scenoje

Tupac Shakur holograma

Man taip pat patiko - http://kseniya.do100verno.com/blog/555/12 012 - pažiūrėkite...

Kas dar žino šiuolaikinius holografinio vaizdo atkūrimo būdus?

Šiuolaikinių kompiuterių amžiuje naujos technologijos juda vis toliau. Žmonės įpratę matyti holografinius vaizdus ant žaislų, drabužių ir pakuočių. Tačiau kiek žmonių žino, kad jau yra 3D projektorius, kuris be specialių akinių sukuria akiai matomus holografinius vaizdus?

Kas yra holograma?

Geros produkto pakuotės yra ne daugiau ar mažiau nei prekės ženklo ar įmonės veidas. Žinoma, prekes pasitinka jų „rūbai“, tačiau jas atmuša jų kokybė. Tada kas yra holograma ant pakuotės? Garantija, kad pirkėjas perka kokybišką ir originalią prekę.

Šiandien pasirinktiniai holografiniai vaizdai nėra ypač neįprasti, nes yra daug priežasčių juos naudoti tiek pakuotėse, tiek gaminių kortelėse. Kas yra holograma? Visų pirma, tai puikus ir, svarbiausia, veiksmingas būdas apsaugoti gaminius nuo padirbinėjimo. Holograma, kurios fotografinis pavyzdys pateiktas žemiau, pirkėjams suteikia garantiją, kad perka tikrą prekę, o ne padirbtą, nes nelegalią pakuotę ar kortelę su panašiu atvaizdu padirbti daug kartų sunkiau.

Kur naudojami holografiniai vaizdai?

Taigi, holograma yra garantija Be to, tai puikus būdas apsaugoti prekes ar dokumentus nuo padirbinėjimo. Pavyzdžiui, holograma darbo knygelėje. Tokie vaizdai ant pakuočių gali apsaugoti gaminius nuo atidarymo. Plastikinės banko kortelės taip pat apsaugotos naudojant hologramą. Šie vaizdai efektyviai padidina prekės ženklo kūrimo galimybes. Be to, holograma yra vienas iš būdų pagerinti išvaizdą

Hologramų kūrimas

Natūralu, kad tokio įvaizdžio kūrimas ir gamyba vykdomi griežtai individualiai. Kodėl? Nes holograma yra savotiška spyna. Ir jei visos spynos yra viena kitos kopijos, tada pasiimti raktą (tai yra padaryti padirbtą) nebus sunku. Todėl norint padidinti konkretaus gaminio apsaugos lygį, kiekvieną logotipą būtina sukurti nuo nulio.

Hologramų kūrimas yra gana sudėtingas procesas, nes jų būna įvairių. Pavyzdžiui, save naikinantys vaizdai. Pasitaikė atvejai, kai sukčiai pirko didelius kiekius prekių, nuėmė etiketes ir vietoje jų priklijavo netikras hologramas. Siekiant to išvengti, buvo panaudota save naikinanti holograma. Tai reiškia, kad vieną kartą nuėmus lipduką, antrą kartą jo naudoti nebegalima. Dėl to sumažėja padirbtų prekių tikimybė.

Įdomu tai, kad galima pagaminti ir holograminę nuotrauką. Tai yra, jei turite mėgstamą nuotrauką, galite užsisakyti jos holografinį vaizdą. Vienintelis „bet“ yra tas, kad jis vis tiek atrodys plokščias, nes net holografinė fotografija negali užpildyti trečiojo trūkstamo matmens popieriuje.

3D projektorius – kas tai?

Šiandien jau išrastas 3D projektorius, arba trimatė projekcijos sistema, leidžianti erdvėje sukurti tikroviškus vaizdus, ​​kurie gali judėti. Tai gali būti bet kokių objektų nuotraukos ar piešiniai ar net žmonių vaizdai. Diapazonas, kurį gali talpinti tokia 3D holograma, skiriasi nuo krepšinio kamuolio dydžio iki bako matmenų 1:1 masteliu.

Be to, tokia technologija yra ne tik trimačių vaizdų rodymas. Tai leidžia žmonėms ir virtualiems objektams sąveikauti. Pavyzdžiui, žmogus gali pasukti vaizdą, vaizdžiai parodyti, kaip veikia virtuali sistema ir pan.

Kodėl jums reikia 3D projektoriaus? Kuo tai naudinga?

3D peržiūros metu žiūrovai neprivalo nešioti specialių akinių. Visi veiksmai vyksta kaip ir realybėje, tik virtualioje aplinkoje. Žiūrovas mato ir objektus, ir žmones kaip trimačius, nepriklausomai nuo atstumo nuo žmogaus iki vaizdo ir žiūrėjimo kampo. Ir visa tai galima be 3D akinių!

Be kita ko, toks projektorius yra drąsiausių idėjų vizualizatorius. Tai leidžia parodyti žiūrovui bet ką ir tuo pačiu kuo tikroviškesnį, nes vaizdas turi Full HD raišką, nepaisant jo dydžio.

Žmogaus, kuris dėl tam tikrų priežasčių negalėjo atvykti į renginį, vizualizacija

3D projektorius leidžia kuo tikroviškiau parodyti asmenį, kuris negalėjo dalyvauti susitikime. Šiuo atveju „realistiškas“ reiškia, tarsi žmogus dabar stovėtų ant scenos ir kalbėtųsi su publika. Tai yra, jis yra labai gyvas ir patikimas.

Todėl net jei tikrasis atlikėjas neturi galimybės dalyvauti šou, jo holograma puikiai išsivers be jo. Be to, kopija veiks lygiai taip pat, kaip ir originalas, pavyzdžiui, sąveikaus su objektais, laisvai vaikščios po sceną, kreipsis į publiką, šoks, dainuos ir pan.

Žiūrovai gali net neatpažinti tokio pakeitimo ir nesuprasti, kad tai yra kopija priešais juos, kol prieš juos neatsiras dubleris.

Parodykite žiūrovui, kas netelpa į auditoriją be materialinių ir piniginių išlaidų

Naudodami 3D technologiją galite lengvai parodyti sunkius, stambius ir sunkiai transportuojamus objektus. Šiuo atveju naudoti trimatį objekto vaizdą yra daug paprasčiau, patogiau ir racionaliau nei originalus objektas. Įsivaizduokite, kad jums reikia pademonstruoti, pavyzdžiui, Didžiojo Tėvynės karo tanką, esant 10 x 10 metrų salėje, kurioje, be kita ko, gausu žiūrovų. Galite lengvai slinkti, sumažinti arba priartinti virtualų vaizdą.

Naudokite paprastus pavyzdžius, kad parodytumėte ką nors sudėtingo

Galėsite lengvai parodyti žiūrovui gana sudėtingą objektą, pavyzdžiui, mechanizmo struktūrą ar visą kompleksą.

Natūralu, kad ant besisukančios platformos galima transportuoti ir sumontuoti sudėtingą įrangą. Pavyzdžiui, į paskaitos scenarijų galima įtraukti patirtį, nors ir sunaudojant daug pastangų, laiko ir nervų. Tačiau 3D projektoriaus pagalba galėsite išardyti sudėtingą mašiną į sudedamąsias dalis, pasirinkti konkrečią dalį ir padidinti jos matmenis, tada parodyti žiūrovui, kaip tiksliai jis veikia, be to, galėsite parodyti jo veikimą. principas skyriuje. 3D technologija leidžia visa tai padaryti be jokių pastangų. Be to, dalis bus rodoma natūralaus dydžio.

Vizualiai parodykite tai, kas neegzistuoja arba nematoma

Didžiajai daugumai žmonių pagrindinis informacijos suvokimo kanalas yra regėjimas. Dėl to matomumas yra viena iš svarbiausių naujųjų technologijų savybių, nes juo galima parodyti žiūrovui viską, ko reikia.

Vizualizacija ypač vertinama tais atvejais, kai realaus objekto negalima parodyti, nes jis mažas arba nematomas. Pavyzdžiui, galite pademonstruoti žiūrovams telefono radijo spinduliavimą ir jo poveikį kūnui arba parodyti, kaip vyksta žaizdos gijimo procesas.

Nudžiuginkite žiūrovą – surengkite įspūdingą šou

Gana dažnai pranešėjai nusiteikę nustebinti žiūrovą, parodyti jam tai, ko jis tikriausiai dar nėra matęs. Paprastai, išsikėlę tokią užduotį, žmonės pradeda sukti galvą, ką parodyti, o svarbiausia – kaip. Iš tiesų interneto amžiuje nustebinti visuomenę labai labai sunku. Pora menininkų ir 3D projektorius gali puikiai susidoroti su šia užduotimi.

Taigi galime daryti išvadą, kad hologramos technologija ir 3D technologija padarė didelę pažangą. Tereikia palaukti, kol kažkas panašaus bus pradėta diegti

Pastaruoju metu pasaulio agentūrų naujienų srautuose vis dažniau pasirodo naujienų, susijusių su hologramomis. Hologramos pasirodo scenoje, demonstracijose, šie trimačiai vaizdai pakeičia paminklus, o šiuolaikinės technologijos leidžia kiekvienam žmogui turėti savo hologramą. Mūsų apžvalgoje yra 8 žinomiausios ir neįprastiausios pastarųjų metų hologramos.

1. Reperio Tupac Shakur holograma

Ikoninis reperis Tupacas Shakuras buvo nužudytas 1996 m. Tačiau specialių apšvietimo efektų dėka jis dainavo scenoje su Snoop Dogg ir Dr. Dre festivalyje 2012 m. „Digital Domain Media Group“, kuri specializuojasi filmų specialiuosiuose efektuose, sukūrė visavertę kompiuterinę iliuziją (tai tikrai nebuvo seno vaizdo įrašo projekcija).

Kad Tupacas pasirodytų scenoje, buvo naudojamas metodas, vadinamas „Pipiro vaiduokliu“, kuris pirmą kartą pasirodė XVI amžiuje. Triukas reikalauja dviejų kambarių: pagrindinio (šiuo atveju scenos) ir gretimos paslėptos patalpos. Pagrindiniame kambaryje yra veidrodis 45 laipsnių kampu, kuris atspindi vaizdą iš paslėpto kambario, kad jis atrodytų gyvas.

2. Hatsune Miku – japonų holograminė žvaigždė

Japonijoje buvo sukurtas kompiuterių menininkas, kuris koncertuoja visa apimtimi. Hatsune Miku yra vadinamasis „vokaloidas“, animuotas holograminis personažas, kuris „dainuoja“ naudodamas sintezatorių ir scenoje koncertuoja su realių žmonių palaikymo grupe. „Hologram Singer“ sukūrė „Crypton Future Media“ ir šiuo metu yra populiariausias pasaulyje „Vocaloid“. Miku demonstravimo scenoje principas yra lygiai toks pat, kaip ir ankstesniu atveju – naudojamas „Pipirų vaiduoklio“ efektas. Optinė apgaulė buvo naudojama kaip apšilimas Tupac ir Lady Gaga koncertuose.

3. HoloLens papildytos realybės akiniai, skirti Minecraft

Su naujomis Microsoft HoloLens ausinėmis pasaulinio garso Minecraft žaidimas atrodys visiškai naujai. 2015 m. birželio mėn. kasmetinės žaidimų konferencijos E3 metu vaizdo įraše buvo matyti, kaip žmogus žaidžia „Minecraft“ – skirtingai nei įprasti virtualios realybės akiniai, „HoloLens“ projektuoja 3D hologramas į realų vartotoją supantį pasaulį. Nauji žaidimo blokai dedami pažodžiui judindami pirštą.

4. Budos hologramos statula

Kinai panaudojo 3D technologiją, kad atkurtų vieną iš dviejų šventų 1500 metų senumo Budos statulų, kurias 2001 metais Afganistane sunaikino Talibanas. Pekino milijonieriai Zhang Hu ir Liang Hong nusprendė atkurti senovės relikviją. Naudodami 3D šviesos projekcijas, kinai atkūrė 45 metrų statulą toje vietoje, kur ji anksčiau stovėjo. 2015 metų birželio 6 ir 7 dienomis po saulėlydžio šviesų šou matė apie 150 žiūrovų.

5. Apčiuopiama holograma

Japonams pavyko sukurti fenomeną, apie kurį žmonės seniai svajojo – interaktyvią hologramą. Mokslininkai iš Skaitmeninės gamtos grupės sugebėjo sukurti 3D vaizdą naudodami skaitytuvus, veidrodžius ir femtosekundinius lazerius. Pirmą kartą pasaulyje saugaus prisilietimo prie hologramos efektas buvo sukurtas sumažinus lazerio impulsų trukmę iki femtosekundžių. Kaip paaiškėjo, holograma atrodo kaip švitrinis popierius.

6. Protesto žygio holograma

2015 metų balandį ispanai iš No Somos Delito atliko unikalią akciją – prie šalies parlamento žemųjų rūmų sukūrė protestuojančių demonstrantų hologramą. Protestas buvo nukreiptas prieš „civilinės saugos“ įstatymų projektų priėmimą. Naujieji įstatymai taip pat kriminalizuoja „neteisėtas“ demonstracijas. Todėl protestą nuspręsta paversti virtualia.

7. Savo holograma

Vienu metu hologramos buvo mokslinė fantastika, o vėliau tapo labai brangia realybe, kuriai reikėjo brangių projektorių, dūmų ir veidrodžių. Floridoje įsikūrusi „AIM Holographics“ mano, kad vartotojai netrukus galės sukurti savo pritaikytus 3D vaizdus. Bendrovė naudoja projekcinį ekraną, vadinamą „holo-cue“, kuris sukuria natūralaus dydžio 3D vaizdus. Be to, išradėjai mano, kad ši technologija gali būti naudojama gaminių demonstravimui ir kitoms verslo programoms.

8. Teorija: visi žmonės gyvena hologramoje

1997 metais fizikas Juanas Maldacena iškėlė keistą, bet faktais pagrįstą teoriją – žmonės gyvena milžiniškoje hologramoje. Viskas, ką jie mato aplinkui, yra tik dvimačio paviršiaus projekcija. Maldacena sugebėjo įrodyti savo teoriją lygtimis, galinčiomis iš dalies paaiškinti visatos principą. Iš esmės principas teigia, kad bet kokius duomenis, kuriuose yra 3D objekto aprašymas, galima rasti tam tikroje suplokštoje, „tikrojoje“ visatos versijoje. Maldacena padarė tokią išvadą, kai atrado, kad matematiniams visatos aprašymams iš tikrųjų reikia mažesnio dydžio, nei turėtų.

Šiuolaikiniai prekių ženklai taip pat neatsilieka nuo hologramų. Taip Nike pristatė, demonstruodama virtualią naujausio kedų modelio versiją tiesiog miesto gatvėse.