co je hologramová technologie?
jednoduše řečeno, holografie nebo hologramová technologie je dalším stupněm fotografické techniky, která zaznamenává světlo rozptýlené z objektu a poté jej promítá jako trojrozměrný (3D) objekt, který lze vidět bez zvláštního vybavení. Různé druhy hologramů se vyvinuly od přenosových hologramů, duhových hologramů až po nedávné 3D hologramy. Zajímavostí 3D hologramů je, že umožňuje zdánlivě skutečným objektům nebo animacím vypadat, že se vznášejí ve vzduchu nebo stojí na Blízkém povrchu. Navíc je viditelný ze všech stran, což znamená, že uživatel může chodit po displeji, což umožňuje vytvoření realisticky vypadajícího obrazu.
historie hologramové technologie
- v pozdních 1940s, nositel Nobelovy ceny Dennis Gabor vynalezl a vyvinul holografickou metodu.
- v roce 1962 byl Yuri Denisyuk schopen dosáhnout praktických hologramů, které zaznamenaly 3D objekty.
- používání duhových hologramů v kreditních kartách začalo v roce 1980.
- interaktivní holografické displeje byly vyvinuty v roce 2009. Později, v příštím roce, byly vyvinuty 3D hologramy.
- nedávno byla vyvinuta nová technologie hologramu, která dokáže promítat 3D objekty z jiného místa v reálném čase.
Hologram pracovní
paprsek laserového světla se rozdělí na dva identické paprsky s jedním z dělených paprsků (osvětlovací paprsek nebo paprsek objektu) je nasměrován na objekt a poté rozptýlen na záznamové médium. Druhý paprsek (referenční paprsek) je přesměrován pomocí zrcadel na záznamové médium, aniž by procházel objektem. Fotografické desky se běžně používají jako záznamové médium. Dva laserové paprsky se protínají a vzájemně se ruší na záznamovém médiu. Tento interferenční vzor je zaznamenán na fotografických deskách.
původní světelný zdroj je vyžadován pro zobrazení kódované verze scény ze záznamového média. Pro rekonstrukci se používá laser, který je totožný se zdrojovým laserem. Laserový paprsek osvětluje nahraný hologram a je difraktován povrchovým vzorem hologramu. To zase vytváří světelné pole identické se zachycenou scénou a rozptyluje se na hologram, aby rekonstruoval pohled na objekt. Dva běžné typy hologramových leteckých projekčních technik jsou počítačem generovaná grafika (CGH) a technika prostorového modulátoru světla (SLM). Jednoduché blokové schéma znázornění pracovního principu je uvedeno níže.
Hologram 3D rekonstrukce
existují tři hlavní kroky zapojené do rekonstrukce 3D obrazu a kroky jsou následující.
- sekvenční záznam z jiné perspektivy nebo multi-view capture pomocí sady kamer
- zachycená data jsou převedena do datového formátu vhodného pro zobrazení.
- zobrazení dat z mnoha SLM pro zvětšení pozorovacího úhlu
systémové požadavky pro 3D projekci hologramu ve vzduchu se skládají z zařízení pro rekonstrukci 3D objektů a zařízení pro leteckou projekci. Rekonstrukční zařízení vytváří 3D holografický obraz. Dále letecké projekční zařízení promítá 3D hologram ve vzduchu.
Elektro-holografie může promítat 3D obrazy letecky bez použití více projektorů a mechanického zpracování. Spinning zrcadlový systém se také používá k promítání skutečného 3D obrazu. Vysokorychlostní videoprojektor je zaměřen na spřádání zrcadel, které se odrážejí ve všech směrech, což umožňuje prohlížet obrázky v libovolném úhlu ve 3D.interferenční vzory zaznamenané pomocí světla s jednou vlnovou délkou vedou k monochromatickému hologramu. Vícenásobné interferenční vzory jsou zaznamenány s různými vlnovými délkami, aby se vytvořil barevný hologram. Holografické projektory pak používají lasery s různými vlnovými délkami k osvětlení odpovídajících interferenčních vzorů pro jejich příslušné barvy.
aplikace hologramové technologie
existuje mnoho aplikací této technologie v různých odvětvích. Několik příkladů aplikací je uvedeno níže.
- ukládání dat: pomocí holografických technik ukládání dat lze velké množství informací ukládat uvnitř krystalů nebo polymerů s vysokou hustotou. Výhodou tohoto druhu ukládání dat je použití celého objemu záznamového média, nejen jeho povrchu. Vědci se domnívají, že se správným typem polymerů jako záznamového média je také možná rychlost zápisu gigabit za sekundu a odečet jednoho terabitu za sekundu. Holografické úložiště má proto potenciál stát se novou generací paměťových médií.
- bezpečnost: bezpečné hologramy je velmi obtížné vytvořit, protože jsou replikovány z hlavního hologramu. Nacházejí se na měnách, kreditních kartách, pasech, DVD a mnoha dalších zařízeních.
- medicína a zobrazování: technologie hologramu je na cestě k revoluci v medicíně. Má schopnost produkovat plnobarevný 3D hologram lidského těla. Studenti a lékaři mohou vizualizovat trojrozměrné obrazy složitých orgánů, jako je mozek, srdce, játra, plíce, nervy a svaly. Tato technologie může také pomoci při chirurgickém předběžném plánování. Před skutečnou operací může chirurg plně vizualizovat celý průběh operace a tím zvýšit šance na úspěšný výsledek u pacientů. Digitální holografická mikroskopie umožňuje provádět počítání buněk a analýzu subcelulárního pohybu hluboko v živé tkáni. Podporuje také současné zobrazování v různých hloubkách.
- vojenský: 3D holografické mapy bitevních prostorů jsou rozhodující pro vojenskou strategii. Pomocí této technologie lze ukládat bezpečné vojenské informace.
- zábava a hry: holografický displej lze použít k vytvoření pocitu živého vystoupení, když subjekty nejsou fyzicky přítomny na jevišti. Dokonce i hvězdy z minulosti mohou být vzkříšeny, aby vystoupily s moderními umělci žijícími na jevišti. Holografické zobrazovací tabulky mohou umožnit herní zážitek pro více hráčů v reálném čase. Jen málo výrobců integruje tuto technologii s rozšířenou realitou a displejem smartphonu, který umožňuje přenosné 3D hry.
- vzdělávání: hologramová technologie může výrazně zlepšit vzdělávací zkušenost. Může poskytovat interaktivní digitální výuku ve školách. Tato technologie může dokonce nabídnout smíšenou realitu kombinací digitálních a reálných informací. Studenti mohou zkoumat a komunikovat s holografickými obrazy, aby porozuměli složitým předmětům. Mohou například vizualizovat jednotlivé atomové částice a jejich chování nebo prozkoumat ruiny starověkých památek v historické třídě.