Голографическая технология
Что такое Голографическая технология?
Проще говоря, голография или голограмма технологии — это следующий этап фотографической техники, который регистрирует свет, рассеянный от объекта, а затем проецирует его как трехмерный (3D) объект, который можно увидеть без какого-либо специального оборудования. Различные виды голограмм развивались, начиная от передающих голограмм, радужных голограмм и заканчивая недавними трехмерными голограммами. Интересный факт о трехмерных голограммах заключается в том, что они позволяют казаться реальным объектам или анимациям, которые парят в воздухе или стоят на близлежащей поверхности. Кроме того, он виден со всех сторон, что означает, что пользователь может ходить вокруг дисплея, что позволяет сформировать реалистичное изображение.
История технологии голограмм
- В конце 1940-х лауреат Нобелевской премии Деннис Габор изобретенный и разработал голографический метод.
- В 1962 году Юрию Денисюку удалось получить практические голограммы, записывающие трехмерные объекты.
- Использование радужных голограмм в кредитных картах началось в 1980-х годах.
- Интерактивные голографические дисплеи были разработаны в 2009 году. Позже, в следующем году, были разработаны 3D-голограммы.
- Недавно была разработана новая технология голограмм, которая может проецировать 3D-объекты из другого места в режиме реального времени.
Голограмма Рабочая
Луч лазерного излучения разделяется на два идентичных луча, при этом один из разделенных лучей (луч освещения или объектный луч) направляется на объект, а затем рассеивается на записывающем носителе. Другой луч (опорный луч) перенаправляется с помощью зеркал на носитель записи, минуя объект. фотографический пластины обычно используются в качестве носителя записи. Два лазерных луча пересекаются и интерферируют друг с другом на носителе записи. Эта интерференционная картина регистрируется на фотопластинках.
Исходный источник света необходим для просмотра закодированной версии сцены с носителя записи. Для реконструкции используется лазер, идентичный исходному лазеру. Лазерный луч освещает записанную голограмму и дифрагирует на поверхности голограммы. Это, в свою очередь, создает световое поле, идентичное захваченной сцене, и рассеивается на голограмме, чтобы восстановить вид объекта. Двумя распространенными типами методов воздушной проекции голограмм являются компьютерная графика (CGH) и метод пространственного модулятора света (SLM). Простая блок-схема принципа работы приведена ниже.
3D-реконструкция голограммы
Реконструкция 3D-изображения состоит из трех основных этапов, и они следующие.
- Последовательная запись с разных ракурсов или многоракурсный захват набором камер
- Захваченные данные преобразуются в формат данных, подходящий для отображения.
- Отображение данных со многих SLM для увеличения угла обзора
Системные требования для 3D голограммы проекция в воздухе состоят из устройства реконструкции трехмерных объектов и устройства воздушной проекции. Устройство реконструкции создает трехмерное голографическое изображение. Кроме того, устройство воздушной проекции проецирует трехмерную голограмму в воздухе.
Электроголография может проецировать трехмерные изображения с воздуха без использования нескольких проекторов и механической обработки. Система вращающихся зеркал также используется для проецирования истинного трехмерного изображения. Высокоскоростной видеопроектор нацелен на вращение зеркал, отражающих во всех направлениях, что позволяет просматривать изображения под любым углом в 3D. Интерференционные картины, записанные с использованием света с одной длиной волны, приводят к монохроматической голограмме. Несколько интерференционных картин записываются с разными длинами волн для создания цветной голограммы. Затем голографические проекторы используют лазеры с разными длинами волн для освещения соответствующих интерференционных картин соответствующих цветов.
Применение голограммной технологии
Существует множество приложений этой технологии, охватывающих различные отрасли. Несколько примеров приложений перечислены ниже.
- Хранилище данных: Используя голографические методы хранения данных, большой объем информации может храниться внутри кристаллов или полимеров высокой плотности. Преимущество такого типа хранения данных заключается в использовании всего объема носителя записи, а не только его поверхности. Исследователи считают, что при правильном типе полимеров в качестве носителя записи также возможна скорость записи в гигабит в секунду и считывание в один терабит в секунду. Таким образом, голографическое хранилище может стать носителем информации следующего поколения.
- Безопасность: Защищенные голограммы чрезвычайно трудно подделать, потому что они скопированы с исходной голограммы. Их можно найти на валюте, кредитных картах, паспортах, DVD-дисках и многом другом оборудовании.
- Медицина и визуализация: Технология голограммы находится на пути к революции в медицине. Он имеет возможность создавать полноцветные 3D-голограммы человеческого тела. Студенты и врачи могут визуализировать трехмерные изображения сложных органов, таких как мозг, сердце, печень, легкие, нервы и мышцы. Эта технология также может помочь в предварительном хирургическом планировании. Перед настоящей операцией хирург может полностью визуализировать всю курс операции и тем самым повысить шансы на благополучный исход у пациентов. Цифровая голографическая микроскопия позволяет проводить подсчет клеток и анализ субклеточного движения в глубине живой ткани. Он также поддерживает одновременную визуализацию на разных глубинах.
- Военный: Трехмерные голографические карты полей сражений имеют решающее значение для военной стратегии. С помощью этой технологии можно хранить защищенную военную информацию.
- Развлечения и игры: голографический дисплей можно использовать для создания ощущения живого выступления, когда объекты физически не присутствуют на сцене. Даже звезды прошлого могут воскреснуть, чтобы выступить с современными артистами вживую на сцене. Столы с голографическим дисплеем позволяют играть в многопользовательские игры в реальном времени. Немногие производители интегрируют эту технологию с дополненной реальностью и дисплеем смартфона, что позволяет играть в портативные 3D-игры.
- Образование: технология голограммы может значительно улучшить образовательный процесс. Он может обеспечить интерактивное цифровое обучение в школах. Эта технология может даже предлагать смешанную реальность, объединяя цифровую и реальную информацию. Студенты могут изучать голографические изображения и взаимодействовать с ними, чтобы понять сложные темы. Например, они могут визуализировать отдельные атомные частицы и их поведение или исследовать руины памятников древнего наследия на уроке истории.