mitä on Hologrammitekniikka?
yksinkertaistettuna holografia tai hologrammitekniikka on valokuvaustekniikan seuraava vaihe, joka tallentaa kohteesta sirotellun valon ja projisoi sen sitten kolmiulotteiseksi (3D) esineeksi, joka voidaan nähdä ilman erikoislaitteita. Erilaisia hologrammeja on kehittynyt siirtohologrammeista, sateenkaarihologrammeista tuoreisiin 3D-hologrammeihin. Mielenkiintoinen seikka 3D-hologrammeissa on se, että sen avulla todellisilta vaikuttavat esineet tai animaatiot näyttävät leijuvan ilmassa tai seisovan lähellä olevalla pinnalla. Lisäksi se näkyy joka puolelta, mikä tarkoittaa, että käyttäjä voi kävellä näytön ympäri, jolloin realistisen näköinen kuva voi muodostua.
Hologrammitekniikan historia
- 1940-luvun lopulla nobelisti Dennis Gabor keksi ja kehitti holografisen menetelmän.
- vuonna 1962 Juri Denisyuk sai aikaan käytännöllisiä hologrammeja, jotka tallensivat 3D-esineet.
- sateenkaarihologrammien käyttö luottokorteissa alkoi 1980-luvulla.
- Interaktiiviset hologramminäytöt kehitettiin vuonna 2009. Myöhemmin seuraavana vuonna kehitettiin 3D-hologrammit.
- äskettäin on kehitetty uusi hologrammitekniikka, joka voi projisoida 3D-objekteja toisesta paikasta reaaliaikaisesti.
hologrammi, joka toimii
laservalosäde jakautuu kahdeksi samanlaiseksi säteeksi, joista toinen (valosäde tai objektisäde) suunnataan kohteeseen ja sirotellaan sitten tallennusvälineeseen. Toinen säde (vertailusäde) ohjataan peilien avulla tallennusvälineelle menemättä objektin läpi. Valokuvauslevyjä käytetään yleisesti tallennusvälineenä. Kaksi lasersädettä leikkaavat ja häiritsevät toisiaan tallennusvälineessä. Tämä interferenssikuvio tallentuu valokuvauslevyille.
alkuperäisen valonlähteen on katsottava kohtauksen koodattu versio tallennusvälineestä. Rekonstruktiossa käytetään lähdelaserin kanssa identtistä laseria. Lasersäde valaisee tallennetun hologrammin ja hologrammin pintakuvio hajottaa sen. Tämä puolestaan tuottaa valokentän, joka on identtinen vangitun kohtauksen kanssa ja siroaa hologrammiin rekonstruoidakseen objektinäkymän. Kaksi yleistä hologrammiantenniprojektiotekniikkaa ovat Tietokonegrafiikka (CGH) ja spatiaalinen valomodulaattori (SLM). Yksinkertainen lohkokaavio esitys toimintaperiaate on esitetty alla.
Hologrammi 3D-rekonstruktio
3D-kuvan rekonstruktiossa on kolme päävaihetta ja vaiheet ovat seuraavat.
- peräkkäinen tallennus eri perspektiivistä tai moninäkymä kamerajoukolla
- kaapattu data muunnetaan näytölle sopivaan tietomuotoon.
- monien SLM: ien Tietojen näyttäminen katselukulman suurentamiseksi
3D-hologrammiprojektiota keskiilmassa koskevat järjestelmävaatimukset koostuvat 3D-objektin rekonstruktiolaitteesta ja antenniprojektiolaitteesta. Rekonstruktiolaite luo 3D-holografisen kuvan. Lisäksi antenniprojektiolaite projisoi 3D-hologrammin ilmassa.
Sähköholografia voi projisoida 3D-kuvia aeriaalisesti ilman useiden projektorien käyttöä ja mekaanista käsittelyä. Pyörivää peilijärjestelmää käytetään myös aidon 3D-kuvan projisointiin. Nopealla videoprojektorilla pyritään pyörittämään kaikkiin suuntiin heijastavia peilejä, jolloin kuvia voidaan 3D: nä katsella missä kulmassa tahansa. yhden aallonpituuden valon avulla tallennetut interferenssikuviot johtavat monokromaattiseen hologrammiin. Useita interferenssikuvioita tallennetaan eri aallonpituuksilla värihologrammin luomiseksi. Sen jälkeen holografiset projektorit käyttävät lasereita, joilla on eri aallonpituudet, valaisemaan vastaavat interferenssikuviot kulloisillekin väreilleen.
Hologrammiteknologian Sovellukset
tätä teknologiaa käytetään monissa eri aloilla. Alla on lueteltu muutamia sovellusesimerkkejä.
- Tietojen tallennus: holografisia tietojen tallennustekniikoita käyttäen suuri määrä tietoa voidaan tallentaa tiheäkiteiden tai polymeerien sisään. Tällaisen tiedon tallennuksen etuna on käyttää tallennusvälineen koko tilavuus, ei vain sen pintaa. Tutkijat uskovat, että oikeantyyppisillä polymeereillä tallennusvälineenä myös gigabitti sekunnissa kirjoitusnopeus ja yksi terabitti sekunnissa lukema on mahdollinen. Siksi holografisella tallennusvälineellä on mahdollisuus kehittyä seuraavan sukupolven tallennusvälineeksi.
- turvallisuus: suojattuja hologrammeja on äärimmäisen vaikea väärentää, koska ne on kopioitu mestarihologrammista. Niitä löytyy valuutoista, luottokorteista, passeista, DVD-levyistä ja monista muista laitteista.
- lääketiede ja kuvantaminen: Hologrammitekniikka on matkalla mullistamaan lääketiedettä. Sillä on kyky tuottaa täysvärinen 3D-hologrammi ihmiskehosta. Opiskelijat ja lääkärit voivat visualisoida kolmiulotteisia kuvia monimutkaisista elimistä, kuten aivoista, sydämestä, maksasta, keuhkoista, hermoista ja lihaksista. Tämä tekniikka voi auttaa myös kirurgisessa esisuunnittelussa. Ennen todellista leikkausta kirurgi voi täysin visualisoida koko toimenpiteen kulun ja siten lisätä mahdollisuuksia onnistuneeseen lopputulokseen potilailla. Digitaalinen holografimikroskopia mahdollistaa solulaskennan ja solunsisäisten liikkeiden analysoinnin syvällä elävässä kudoksessa. Se tukee myös samanaikaista kuvaamista eri syvyyksissä.
- Military: 3D-holografiset kartat taistelupaikoista ovat kriittisiä sotilaallisen strategian kannalta. Suojattuja sotilaallisia tietoja voidaan tallentaa tämän teknologian avulla.
- viihde ja pelaaminen: holografista näyttöä voidaan käyttää live-esitystuntuman luomiseen silloin, kun koehenkilöt eivät ole fyysisesti läsnä lavalla. Jopa menneisyyden tähdet voidaan herättää henkiin esiintymään nykyartistien kanssa livenä näyttämölle. Holografiset näyttöpöydät voivat mahdollistaa reaaliaikaisen moninpelikokemuksen. Harvat valmistajat integroivat tätä tekniikkaa lisättyyn todellisuuteen ja älypuhelimen näyttöön, joka voi mahdollistaa kannettavan 3D-pelaamisen.
- koulutus: Hologrammitekniikka voi merkittävästi parantaa koulutuskokemusta. Se voi tarjota interaktiivista digitaalista opetusta kouluissa. Tämä teknologia voi jopa tarjota sekatodellisuutta yhdistämällä digitaalista ja reaalimaailman tietoa. Opiskelija voi tutkia ja olla vuorovaikutuksessa holografisten kuvien kanssa ymmärtääkseen monimutkaisia aiheita. He voivat esimerkiksi visualisoida yksittäisiä atomihiukkasia ja niiden käyttäytymistä tai tutkia muinaismuistomerkkien raunioita historiantunnilla.