Vad är Hologramteknik?
enkelt uttryckt är holografi eller hologramteknik nästa steg i fotografisk teknik som registrerar ljuset som sprids från ett objekt och sedan projicerar det som ett tredimensionellt (3D) objekt som kan ses utan någon speciell utrustning. Olika typer av hologram har utvecklats från överföringshologram, regnbågshologram till de senaste 3D-hologrammen. Det intressanta faktumet om 3D-hologram är att det gör att till synes verkliga föremål eller animationer verkar flyta i luften eller stå på en närliggande yta. Dessutom är den synlig från alla sidor vilket innebär att en användare kan gå runt skärmen, vilket gör det möjligt för den realistiska bilden att bildas.
Hologramteknikens historia
- i slutet av 1940-talet uppfann och utvecklade Nobelprisvinnaren Dennis Gabor den holografiska metoden.
- år 1962 kunde Yuri Denisyuk uppnå praktiska hologram som spelade in 3D-objekten.
- användning av regnbågshologram i kreditkort började på 1980-talet.
- interaktiva holografiska skärmar utvecklades år 2009. Senare nästa år utvecklades 3D-hologram.
- nyligen har ny hologramteknik utvecklats som kan projicera 3D-objekt från en annan plats i realtid.
Hologram Working
en stråle av laserljus delas upp i två identiska strålar med en av de delade strålarna (belysningsstråle eller objektstråle) riktas mot objektet och sprids sedan vidare till inspelningsmediet. Den andra strålen (referensstrålen) omdirigeras genom användning av speglar på inspelningsmediet utan att gå igenom objektet. Fotografiska plattor används ofta som inspelningsmedium. De två laserstrålarna skär och stör varandra vid inspelningsmediet. Detta interferensmönster registreras på de fotografiska plattorna.
den ursprungliga ljuskällan krävs för att visa den kodade versionen av scenen från inspelningsmediet. Lasern som är identisk med källlasern används för rekonstruktionen. Laserstrålen lyser upp det inspelade hologrammet och diffrakteras av hologramets ytmönster. Detta ger i sin tur ett ljusfält som är identiskt med den fångade scenen och sprider sig på hologrammet för att rekonstruera objektvyn. De två vanliga typerna av hologram-projektionstekniker är datorgenererad grafik (CGH) och den rumslig ljusmodulator (SLM) teknik. En enkel blockschema representation av arbetsprincipen ges nedan.
Hologram 3D-rekonstruktion
det finns tre stora steg involverade i en 3D-bildrekonstruktion och stegen är som följer.
- Sekventiell inspelning från ett annat perspektiv eller Multi-view-inspelning av en uppsättning kameror
- den fångade data konverteras till ett dataformat som är lämpligt för displayen.
- visning av data från många SLM för att förstora betraktningsvinkeln
systemkraven för 3D-hologramprojektion i luften består av en 3D-objektrekonstruktionsenhet och en antennprojektionsenhet. Rekonstruktionsenheten skapar en 3D-holografisk bild. Vidare projicerar antennprojektionsanordningen ett 3D-hologram i luften.
Elektroholografi kan projicera 3D-bilder aeriellt utan användning av flera projektorer och mekanisk bearbetning. Ett snurrande spegelsystem används också för att projicera en sann 3D-bild. En höghastighetsvideoprojektor syftar till att snurra speglar som reflekterar i alla riktningar, vilket gör det möjligt att visa bilder i vilken vinkel som helst i 3D. interferensmönstren som spelas in med envåglängdsljus leder till ett monokromatiskt hologram. Flera interferensmönster registreras med olika våglängder för att skapa ett färghologram. Sedan använder holografiska Projektorer lasrar med olika våglängder för att belysa motsvarande interferensmönster för sina respektive färger.
tillämpningar av Hologramteknik
det finns många tillämpningar av denna teknik som spänner över olika sektorer. Några applikationsexempel listas nedan.
- datalagring: med hjälp av holografiska datalagringstekniker kan en stor mängd information lagras i högdensitetskristaller eller polymerer. Fördelen med denna typ av datalagring är att använda hela volymen av inspelningsmediet, inte bara dess yta. Forskare tror att med rätt typ av polymerer som inspelningsmedium är gigabit per sekund skrivhastighet och en terabit per sekund avläsning också möjlig. Därför har holografisk Lagring potential att bli nästa generations lagringsmedia.
- säkerhet: säkra hologram är extremt svåra att förfalska eftersom de replikeras från ett master hologram. De finns på valutor, kreditkort, Pass, DVD-skivor och mycket annan utrustning.
- medicin och bildbehandling: Hologramtekniken är på väg att revolutionera medicinen. Den har förmågan att producera ett fullfärg 3D-hologram av människokroppen. Studenter och läkare kan visualisera de tredimensionella bilderna av komplexa organ som hjärnan, hjärtat, levern, lungorna, nerverna och musklerna. Denna teknik kan också hjälpa till vid kirurgisk förplanering. Före verklig operation kan kirurgen helt visualisera hela operationens gång och därmed öka chanserna för ett framgångsrikt resultat på patienterna. Digital holografisk mikroskopi gör det möjligt att utföra cellräkning och analys av subcellulär rörelse djupt i levande vävnad. Det stöder också samtidig avbildning på olika djup.
- militär: 3D-holografiska kartor över stridsutrymmen är avgörande för militär strategi. Säker militär information kan lagras med hjälp av denna teknik.
- underhållning och spel: holografisk display kan användas för att skapa liveframträdande känsla när ämnena inte är fysiskt närvarande på scenen. Även stjärnor från det förflutna kan uppstå för att uppträda med moderna artister live på scenen. Holografiska display tabeller kan tillåta realtid multiplayer spelupplevelse. Få tillverkare integrerar denna teknik med augmented reality och smartphone-skärm, vilket kan tillåta bärbart 3D-spel.
- utbildning: Hologramteknik kan drastiskt förbättra utbildningsupplevelsen. Det kan ge interaktiv digital undervisning i skolorna. Denna teknik kan till och med erbjuda blandad verklighet genom att kombinera digital och verklig information. Eleverna kan undersöka och interagera med holografiska bilder för att förstå komplexa ämnen. Till exempel kan de visualisera enskilda atompartiklar och dess beteende, eller utforska ruinerna av antika arvsmonument i en historiaklass.