Qu’est-ce que la technologie d’hologramme?
En termes simples, l’holographie ou la technologie d’hologramme est la prochaine étape de la technique photographique qui enregistre la lumière diffusée par un objet, puis la projette comme un objet tridimensionnel (3D) qui peut être vu sans aucun équipement spécial. Différents types d’hologrammes ont évolué à partir des hologrammes de transmission, des hologrammes arc-en-ciel aux hologrammes 3D récents. Le fait intéressant à propos des hologrammes 3D est qu’ils permettent à des objets ou des animations apparemment réels de flotter dans les airs ou de se tenir debout sur une surface proche. De plus, il est visible de tous les côtés, ce qui signifie qu’un utilisateur peut se promener autour de l’écran, ce qui permet à l’image d’aspect réaliste de se former.
Histoire de la technologie des hologrammes
- À la fin des années 1940, le prix Nobel Dennis Gabor a inventé et développé la méthode holographique.
- En 1962, Yuri Denisyuk a pu réaliser des hologrammes pratiques qui enregistraient les objets 3D.
- L’utilisation des hologrammes arc-en-ciel dans les cartes de crédit a commencé dans les années 1980.
- Des écrans holographiques interactifs ont été développés en 2009. Plus tard, l’année suivante, des hologrammes 3D ont été développés.
- Récemment, une nouvelle technologie d’hologramme a été développée pour projeter des objets 3D à partir d’un autre endroit en temps réel.
Hologramme Fonctionnant
Un faisceau de lumière laser est divisé en deux faisceaux identiques, l’un des faisceaux divisés (faisceau d’éclairage ou faisceau d’objet) étant dirigé vers l’objet puis diffusé sur le support d’enregistrement. L’autre faisceau (faisceau de référence) est redirigé par l’utilisation de miroirs sur le support d’enregistrement sans passer par l’objet. Les plaques photographiques sont couramment utilisées comme support d’enregistrement. Les deux faisceaux laser se croisent et interfèrent l’un avec l’autre au niveau du support d’enregistrement. Ce motif d’interférence est enregistré sur les plaques photographiques.
La source lumineuse d’origine est requise pour visualiser la version codée de la scène à partir du support d’enregistrement. Le laser identique au laser source est utilisé pour la reconstruction. Le faisceau laser illumine l’hologramme enregistré et est diffracté par le motif de surface de l’hologramme. Ceci, à son tour, produit un champ lumineux identique à la scène capturée et se disperse sur l’hologramme pour reconstruire la vue de l’objet. Les deux types courants de techniques de projection aérienne d’hologrammes sont les graphiques générés par ordinateur (CGH) et la technique du modulateur spatial de lumière (SLM). Une représentation schématique simple du principe de fonctionnement est donnée ci-dessous.
Reconstruction 3D d’hologramme
Une reconstruction d’image 3D comporte trois étapes principales et les étapes sont les suivantes.
- Enregistrement séquentiel sous une perspective différente ou capture multi-vues par un ensemble de caméras
- Les données capturées sont converties dans un format de données adapté à l’affichage.
- Affichage des données de nombreux SLM pour agrandir l’angle de vision
La configuration système requise pour la projection d’hologramme 3D en l’air consiste en un dispositif de reconstruction d’objet 3D et un dispositif de projection aérienne. Le dispositif de reconstruction crée une image holographique 3D. En outre, le dispositif de projection aérienne projette un hologramme 3D en l’air.
L’électro-holographie peut projeter des images 3D par voie aérienne sans utiliser de projecteurs multiples ni de traitement mécanique. Un système de miroir tournant est également utilisé pour projeter une véritable image 3D. Un vidéoprojecteur à grande vitesse vise à faire tourner des miroirs qui se réfléchissent dans toutes les directions, ce qui permet de visualiser des images sous n’importe quel angle en 3D. Les motifs d’interférence enregistrés à l’aide d’une lumière à une seule longueur d’onde conduisent à un hologramme monochromatique. Plusieurs motifs d’interférence sont enregistrés avec différentes longueurs d’onde pour créer un hologramme de couleur. Ensuite, les projecteurs holographiques utilisent des lasers de différentes longueurs d’onde pour éclairer les motifs d’interférence correspondants pour leurs couleurs respectives.
Applications de la technologie des hologrammes
Il existe de nombreuses applications de cette technologie couvrant différents secteurs. Quelques exemples d’application sont énumérés ci-dessous.
- Stockage de données: En utilisant des techniques de stockage de données holographiques, une grande quantité d’informations peut être stockée dans des cristaux ou des polymères à haute densité. L’avantage de ce type de stockage de données est d’utiliser tout le volume du support d’enregistrement, pas seulement sa surface. Les chercheurs pensent qu’avec le bon type de polymères comme support d’enregistrement, une vitesse d’écriture de gigabit par seconde et une lecture d’un térabit par seconde sont également possibles. Par conséquent, le stockage holographique a le potentiel de devenir la prochaine génération de supports de stockage.
- Sécurité: Les hologrammes sécurisés sont extrêmement difficiles à forger car ils sont reproduits à partir d’un hologramme maître. On les trouve sur les devises, les cartes de crédit, les passeports, les DVD et bien d’autres équipements.
- Médecine et imagerie : La technologie des hologrammes est en passe de révolutionner la médecine. Il a la capacité de produire un hologramme 3D en couleur du corps humain. Les étudiants et les médecins peuvent visualiser les images en trois dimensions d’organes complexes tels que le cerveau, le cœur, le foie, les poumons, les nerfs et les muscles. Cette technologie peut également aider à la pré-planification chirurgicale. Avant une intervention chirurgicale réelle, le chirurgien peut visualiser pleinement l’ensemble du déroulement de l’opération et ainsi augmenter les chances de succès sur les patients. La microscopie holographique numérique permet d’effectuer le comptage cellulaire et l’analyse du mouvement subcellulaire en profondeur dans les tissus vivants. Il prend également en charge l’imagerie simultanée à différentes profondeurs.
- Militaire: Les cartes holographiques 3D des espaces de combat sont essentielles à la stratégie militaire. Des informations militaires sécurisées peuvent être stockées à l’aide de cette technologie.
- Divertissement et jeux: L’affichage holographique peut être utilisé pour créer une sensation de performance en direct lorsque les sujets ne sont pas physiquement présents sur la scène. Même, des stars du passé peuvent être ressuscitées pour se produire avec des artistes modernes en direct sur scène. Les tables d’affichage holographiques peuvent permettre une expérience de jeu multijoueur en temps réel. Peu de fabricants intègrent cette technologie à la réalité augmentée et à l’affichage sur smartphone, ce qui peut permettre des jeux 3D portables.
- Éducation: La technologie des hologrammes peut considérablement améliorer l’expérience éducative. Il peut fournir un enseignement numérique interactif dans les écoles. Cette technologie peut même offrir une réalité mixte en combinant des informations numériques et réelles. Les élèves peuvent examiner et interagir avec des images holographiques pour comprendre des sujets complexes. Par exemple, ils peuvent visualiser des particules atomiques individuelles et leur comportement, ou explorer les ruines de monuments patrimoniaux anciens dans un cours d’histoire.