Hologram-technologie

Wat is Hologramtechnologie?

Simpel gezegd, holografie of hologram technologie is de volgende stap in de fotografische techniek die het door een object verstrooide licht vastlegt en het vervolgens projecteert als een driedimensionaal (3D) object dat zonder speciale apparatuur kan worden gezien. Verschillende soorten hologrammen zijn geëvolueerd, beginnend met transmissiehologrammen, regenbooghologrammen tot de recente 3D-hologrammen. Het interessante aan 3D-hologrammen is dat schijnbaar echte objecten of animaties in de lucht lijken te zweven of op een oppervlak in de buurt staan. Bovendien is het van alle kanten zichtbaar, waardoor een gebruiker om het scherm heen kan lopen, waardoor het realistisch ogende beeld ontstaat.

Geschiedenis van de hologramtechnologie

• Eind jaren 40, de Nobelprijswinnaar Dennis Gabor uitgevonden en ontwikkelde de holografische methode.
• In het jaar 1962 was Yuri Denisyuk in staat om praktische hologrammen te maken die de 3D-objecten vastlegden.
• Het gebruik van regenbooghologrammen in creditcards begon in de jaren tachtig.
• Interactieve holografische displays werden ontwikkeld in het jaar 2009. Later, in het volgende jaar, werden 3D-hologrammen ontwikkeld.
• Recent is er nieuwe hologramtechnologie ontwikkeld die 3D-objecten in real-time vanaf een andere locatie kan projecteren.

Hologram werkt

Een laserstraal wordt gesplitst in twee identieke stralen, waarbij een van de gesplitste stralen (verlichtingsstraal of objectstraal) op het object wordt gericht en vervolgens op het opnamemedium wordt verstrooid. De andere straal (referentiestraal) wordt door het gebruik van spiegels op het opnamemedium gericht zonder door het object te gaan. Fotografisch platen worden vaak gebruikt als opnamemedium. De twee laserstralen kruisen elkaar en interfereren met elkaar op het opnamemedium. Dit interferentiepatroon wordt vastgelegd op de fotografische platen.

De originele lichtbron is vereist om de gecodeerde versie van de scène vanaf het opnamemedium te bekijken. Voor de reconstructie wordt de laser gebruikt die identiek is aan de bronlaser. De laserstraal verlicht het opgenomen hologram en wordt afgebogen door het oppervlaktepatroon van het hologram. Dit produceert op zijn beurt een lichtveld dat identiek is aan de vastgelegde scène en wordt verstrooid op het hologram om het objectaanzicht te reconstrueren. De twee gebruikelijke soorten hologram-projectietechnieken vanuit de lucht zijn de computer-generated graphics (CGH) en de ruimtelijke lichtmodulator (SLM) techniek. Hieronder vindt u een eenvoudige weergave van het werkingsprincipe in een blokschema.

Hologram 3D-reconstructie

Er zijn drie belangrijke stappen betrokken bij een 3D-beeldreconstructie en de stappen zijn als volgt.

• Sequentiële opname vanuit een ander perspectief of multi-view opname door een set camera's
• De vastgelegde gegevens worden geconverteerd naar een gegevensformaat dat geschikt is voor de weergave.
• Weergave van gegevens van veel SLM's om de kijkhoek te vergroten

De systeemvereisten voor 3D-hologram projectie in de lucht bestaat uit een apparaat voor het reconstrueren van 3D-objecten en een apparaat voor luchtprojectie. Het reconstructieapparaat creëert een 3D-holografisch beeld. Verder projecteert het luchtprojectie-apparaat een 3D-hologram in de lucht.

Elektroholografie kan 3D-beelden vanuit de lucht projecteren zonder gebruik te maken van meerdere projectoren en mechanische verwerking. Een ronddraaiend spiegelsysteem wordt ook gebruikt om een ​​echt 3D-beeld te projecteren. Een high-speed videoprojector is gericht op draaiende spiegels die in alle richtingen reflecteren, waardoor het mogelijk wordt om beelden vanuit elke hoek in 3D te bekijken. De interferentiepatronen die zijn vastgelegd met licht met een enkele golflengte leiden tot een monochromatisch hologram. Meerdere interferentiepatronen worden opgenomen met verschillende golflengten om een ​​kleurenhologram te creëren. Vervolgens gebruiken holografische projectoren lasers met verschillende golflengten om de overeenkomstige interferentiepatronen voor hun respectievelijke kleuren te verlichten.

Toepassingen van hologramtechnologie

Er zijn veel toepassingen van deze technologie in verschillende sectoren. Hieronder vindt u enkele toepassingsvoorbeelden.

• Gegevens opslag: Met behulp van holografische gegevensopslagtechnieken kan een grote hoeveelheid informatie worden opgeslagen in kristallen of polymeren met een hoge dichtheid. Het voordeel van dit soort gegevensopslag is dat het volledige volume van het opnamemedium wordt gebruikt, niet alleen het oppervlak. Onderzoekers denken dat met het juiste type polymeren als opnamemedium ook gigabit per seconde schrijfsnelheid en één terabit per seconde uitlezing mogelijk is. Daarom heeft holografische opslag het potentieel om de volgende generatie opslagmedia te worden.
• Veiligheid: Beveiligde hologrammen zijn buitengewoon moeilijk te vervalsen omdat ze worden gerepliceerd van een hoofdhologram. Ze zijn te vinden op valuta's, creditcards, paspoorten, dvd's en veel andere apparatuur.
• Geneeskunde en beeldvorming: Hologramtechnologie is op weg om een ​​revolutie teweeg te brengen in de geneeskunde. Het heeft de mogelijkheid om een ​​3D-hologram in kleur van het menselijk lichaam te produceren. Studenten en artsen kunnen de driedimensionale beelden visualiseren van complexe organen zoals de hersenen, het hart, de lever, de longen, zenuwen en spieren. Deze technologie kan ook helpen bij het vooraf plannen van operaties. Voor de echte operatie kan de chirurg het geheel volledig visualiseren Cursus van de operatie en vergroot daarmee de kans op een succesvolle uitkomst bij patiënten. Digitale holografische microscopie maakt het mogelijk om celtellingen en analyses van subcellulaire bewegingen diep in levend weefsel uit te voeren. Het ondersteunt ook gelijktijdige beeldvorming op verschillende diepten.
• Leger: De 3D-holografische kaarten van gevechtsruimten zijn van cruciaal belang voor militaire strategie. Met deze technologie kan veilige militaire informatie worden opgeslagen.
• Amusement en gamen: Holografische weergave kan worden gebruikt om het gevoel van een live optreden te creëren wanneer de onderwerpen niet fysiek aanwezig zijn op het podium. Zelfs sterren uit het verleden kunnen tot leven worden gewekt om met moderne artiesten live op het podium op te treden. Holografische weergavetabellen kunnen real-time multiplayer-game-ervaring mogelijk maken. Er zijn maar weinig fabrikanten die deze technologie integreren met augmented reality en smartphoneweergave, waardoor draagbare 3D-gaming mogelijk is.
• Opleiding: Hologramtechnologie kan de onderwijservaring drastisch verbeteren. Het kan interactief digitaal onderwijs op scholen bieden. Deze technologie kan zelfs mixed reality bieden door digitale en real-world informatie te combineren. Studenten kunnen holografische afbeeldingen onderzoeken en gebruiken om complexe onderwerpen te begrijpen. Ze kunnen bijvoorbeeld individuele atoomdeeltjes en hun gedrag visualiseren, of de ruïnes van oude erfgoedmonumenten verkennen in een geschiedenisles.