6 фактів про голографію

Якщо двовимірна картина коштує тисячі слів, то об'ємна картина коштує мільйона. За допомогою голографії можна реконструювати тривимірну картину за допомогою голограми, і цей процес не має нічого спільного з технологією традиційних дисплеїв. Незважаючи на те, що винайдено більше 70 років тому, голографія залишається кращим кандидатом на справжні 3D-дисплей.

Ось шість важливих фактів про голографію.

Знаменитості не голограми

Коли ви бачите Tupac, Майкл Джексон, або будь-який інший з об'ємним зображенням, яке з'являється на концерті або що завгодно, це не голограма. Це трюк, і в основному голограма не має нічого спільного з ним. Вперше продемонстрував у 1800-х роках Джоном Перцем, щоб здивувати невибагливих аудиторій з привидом, що з'явився поруч з акторською сценою. Ілюзію, як кутове скло було розміщено між етапом та аудиторією. Сцена була використана для відображення світла від актора до аудиторії, але тому вона могла бачити сцена. Оскільки скло ефективно прозоре, люди думали, що привид з'явився на стадії. Більшість "голограм", які показані на телевізорі, є просто варіацією трюку привиду перцю.

Тільки голограма - голограма: її легко відрізнити від іншого.



Повідомляємо, що ви просто взяли картину. Ви прийняли камеру, реж., клацнувши та захопили певну інформацію. З точки зору оптики ви збереглися певні часові амплітуди світлового поля, що виходять з сцени, використовуючи деяку форму датчика. В результаті велика кількість інформації в цьому світлі поля просто відкинути. Ви просто захопили трохи інформації, яку ви змогли захопити. Голограма (входить в 1847 р. Денніс Габор), голографія, у своєму базовому сенсі, означає запис, а потім реконструювати інформацію про весь світлий поле, що вдарив лінзу, і так, щоб спостерігач не міг відрізняти його від оригінальної сцени, так як голограма «відмирає» спостерігачем всю оригінальну інформацію.

І звичайно, ви запитаєте, як ми робимо це? Добре, якщо ви берете об'єкт, який ви хочете відобразити, освітлюйте його лазером, і заважте, що розсіяне світло з іншим лазером, записуючи, що візерунок створить голограму. Захоплює амплітуду, фази та довжини хвилі інформації об’єкта. Тепер, якщо ми розглянемо цей візерунок під мікроскопом, ми бачимо інтерференційні смуги, які не цікаві. Однак, якщо ми висвітлюємо з одного джерела, світло розсіювачі з усіх смуг одночасно і заважає самому реконструювати оригінальне освітлення об'єкта.

Краса цього способу полягає в тому, що це єдиний спосіб реконструювати тривимірну інформацію і отримати реальні 3D-дисплей. Тим не менш, ця техніка винайдена майже 70 років тому, дозволяє створювати тільки статичні голограми. Чому ми не можемо динамічно змінювати голограми і створити голографічний дисплей?

Хілографічні дисплеї в будинках не з'являються найближчим часом

Проблема з створенням об'ємних голографічних дисплеїв полягає в тому, що кількість інформації в звичайному голограмі величезна; світла містить багато інформації. Наприклад, на звичайному рівні оновлення 30 кадрів в секунду, наприклад, кількість даних величезна. Крім того, нам потрібна технологія, яка може записувати (в режимі реального часу) всю складну інформацію про світле поле, технології, які можуть передавати ці величезні кількості даних, і комп'ютер, який обробляє все це. З огляду на те, що ми просто входимо в епоху 4K телевізорів (які мають екран близько 10 мільйонів пікселів), ера голографії не прийме найближчим часом.

За допомогою комп'ютерів можна створювати голограму.



Як ми бачили, ми маємо багато інформації. Сучасні методи візуалізації динамічних голограм називаються просторими модуляторами світла (SLM). Це невеликі, телевізор-подібні пристрої, які відображають голограми, відображаючи лазерне світло.

Як розрахувати голограму? В ідеалі ми можемо записувати всю інформацію про світле поле сцени, але до цього ми не маємо ніякої комерційної техніки. Ми можемо зробити повне моделювання електромагнітних хвиль імітованої сцени, щоб виявити, що розсіювання світла в поле виглядає як точки в просторі, а потім записувати цю інформацію для формування голограми. Однак для поточної техніки це обчислювальний кошмар. Можливо, найкращим способом є глибокий математичний підхід до цього явища.

Ми робимо апроксимацію. Виявляється, коли світло-розривки, якщо ви досить далеко від точки дифракції, малюнок, який ви бачите, пов'язаний з трансформацією четвертого математичного представлення об'єкта дифракції. Це означає, що наші комп'ютери можуть зробити Фур'є трансформацію досить швидко, ми можемо швидко генерувати голограми на літа. Потім, відобразивши їх на SLM, ми можемо використовувати легкий дифракція, щоб сформувати довільні зображення на волі. Ця область називається комп'ютерно-генераційною голографією. І тепер, що комп'ютери отримують швидше, це поле досліджень стає все більш популярним.

Найкращий голографічний телевізор був створений десять років тому і вартість фортуна.

Qinetiq розробило прототип голографічного відображення на основі технології модуляції просторого світла 12 років тому. Для отримання тривимірної картини використовується активна система з двома різними SLMs. Цей венчур був надзвичайно дорогим і був закритий практично відразу, але найвищий якісний голографічний дисплей був принаймні продемонстрований.

Гольографія не тільки для телебачення.

Хоча ми вважаємо, що голографія більш цікава для 3D-дисплей, в цілому вона має додатки в багатьох областях. Ось деякі приклади:

• Електронні зображення: За дотриманням фази зміщення електронів, оскільки вони проходять через тонкі плівки матеріалів, можна визначити склад матеріалів.
• Зберігання даних: Традиційні оптичні диски зберігають інформацію на поверхні. За допомогою голографії можна записувати інформацію на сипучих матеріалах з різних кутів - тому можна зберігати більше інформації, ніж традиційні методи зберігання даних.
• Холографічні оптичні твітери: Оптичні водопровідники використовують живлення світла для переміщення дрібних частинок (в основному в біології) і створення оптичних пасток. Використання комп'ютерно-генерованих голограм, вчені можуть маніпулювати великі масиви частинок на коротких відстані.
• Безпека: Голоси вже використовуються на банківських документах та кредитних картках. Вони використовуються в основному, тому що технологія створення їх досить складна. Видання

P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: hi-news.ru