6 Fapte despre holografie pe care probabil că nu le știi

Dacă o imagine bidimensională valorează o mie de cuvinte, atunci o imagine tridimensională costă milioane. În ciuda faptului că holografia a fost inventată cu mai mult de 70 de ani în urmă, rămâne cel mai bun candidat pentru obținerea de afișări 3D adevărate. Înainte de a fi șase fapte importante despre holografie, pe care probabil nu le cunoașteți.







6 Fapte despre holografie pe care probabil că nu le știi

Celebritățile nu sunt o hologramă

Doar o hologramă este o hologramă: se poate deosebi ușor de alta

6 Fapte despre holografie pe care probabil că nu le știi

Să presupunem că ai făcut o fotografie. Ați luat aparatul foto, ați îndreptat, ați făcut clic și ați fotografiat anumite informații. Din punct de vedere al opțiunii, ați salvat anumite amplitudini ale câmpului luminos, mediatizate în timp, provenind de la scenă, utilizând o anumită formă de senzor. Ca rezultat, o cantitate mare de informații în acest câmp de lumină a fost pur și simplu aruncată. Tocmai ați filmat o mică parte din informațiile pe care ați reușit să le prindeți. Holograma (inventat în 1847 de Dennis Gabor), holografie, în sensul său de bază, înseamnă înregistrarea, și apoi reconstrucția informației în toate domeniul de lumină, care a căzut în obiectiv, și astfel încât observatorul nu a putut distinge de scena originală, ca o hologramă, „da“ către observator toate informațiile inițiale.

Voi, desigur, întrebați: cum facem asta? Ei bine, dacă luați elementul pe care doriți să afișați, lumina-l cu un laser și interferiruete această lumină difuză de la un alt laser, această cifră va înregistra o hologramă. Acesta captează amplitudinea, faza și lungimea de undă a informațiilor obiectului. Acum, dacă privim acest model sub microscop, vom vedea marginile de interferență, ceea ce nu este interesant. Cu toate acestea, dacă evidențiați dintr-o singură sursă, lumina împrăștiată de toate benzile simultan și interferează cu el însuși pentru a reconstrui obiectul câmp luminos inițial.

Frumusețea acestei metode este că aceasta este singura modalitate de a reconstrui cu adevărat informațiile tridimensionale și de a obține afișări 3D reale. Cu toate acestea, această tehnică, inventată cu aproape 70 de ani în urmă, permite crearea doar a hologramelor statice. De ce nu putem schimba dinamic hologramele și de a crea în mod eficient o expunere holografică?

Afișările holografice în case nu vor apărea în curând

6 Fapte despre holografie pe care probabil că nu le știi

Problema creării de afișări holografice tridimensionale este că cantitatea de informații dintr-o hologramă convențională este enormă; lumina conține o mulțime de informații. De exemplu, necesitatea de a comanda un milion de trilioane de-pixeli, în scopul de a asambla un ecran holografic tridimensional, iar la nivel de actualizare de obicei la 30 de cadre pe secundă, de exemplu, cantitatea de date este enorm. În plus, avem nevoie de o tehnologie care este în măsură să înregistreze (în timp real) toate informațiile cuprinzătoare a tehnologiei câmpului de lumină, care va fi în măsură să transfere aceste cantități mari de date, precum și un computer care se va ocupa de toate. Având în vedere că suntem abia intră în epoca de 4K-TV (ecranul este de ordinul a 10 milioane de pixeli), epoca de holografie nu va veni în curând.







O hologramă poate fi creată și afișată utilizând computerele

6 Fapte despre holografie pe care probabil că nu le știi

După cum am explicat deja, avem de-a face cu o cantitate mare de informații. Metodele moderne de reprezentare a hologramelor dinamice se numesc modulatoare de lumină spațială (SLM). Acestea sunt dispozitive asemănătoare televizoarelor pentru afișarea hologramelor cu ajutorul reflectării luminii laser.

Cum calculam holograma? În mod ideal, am putea înregistra toate informațiile despre câmpul luminos al scenei, dar până în prezent nu avem nicio tehnologie comercială capabilă de acest lucru. Am fi putut face o simulare completă a undelor electromagnetice simulate scenă pentru a găsi că dispersia luminii în câmpul apare ca un punct în spațiu, și apoi scrie aceste informații pentru a forma o hologramă. Cu toate acestea, pentru tehnologiile actuale este un coșmar computerizat. Poate că cea mai bună cale este de a avea o abordare profund matematică a acestui fenomen.

De fapt, facem o aproximare. Se pare că, atunci când lumina este difractate, dacă sunt suficient de departe de punctul de difracție, modelul vedeți, este legat de transformarea Fourier a reprezentării matematice a obiectului de difracție. Acest lucru înseamnă că, deoarece computerele noastre pot face transformarea Fourier destul de repede, putem genera rapid holograme în zbor. Apoi, afișându-le pe SLM, putem folosi difracția luminii pentru a forma imagini arbitrare după cum doriți. Această zonă se numește holografie generată pe computere. Și acum, când computerele devin mai rapide, această arie de cercetare devine din ce în ce mai populară.

Cel mai bun televizor holografic a fost creat acum zece ani și costă o avere

Qinetiq a dezvoltat un prototip holografic, bazat pe tehnologia modulației spațiale ușoare, acum 12 ani. A folosit un sistem activ cu două SLM-uri diferite pentru a furniza toată adâncimea semnalului necesar pentru a produce o imagine tridimensională. Această afacere a fost extrem de costisitoare și a fost închisă aproape imediat, dar cel mai înalt afișaj holografic a fost cel puțin demonstrat.

6 Fapte despre holografie pe care probabil că nu le știi

Holografia este necesară nu numai pentru televiziune

Deși credem că holografia este mai interesantă pentru afișaje 3D, în general are capacitatea de a folosi în multe zone. Iată câteva exemple:
  • Cercetarea electronică: atunci când se observă schimbarea de fază a interferențelor electronice, atunci când acestea trec prin filme subțiri de materiale, este posibil să se determine compoziția materialelor.
  • Stocarea datelor: discurile optice tradiționale stochează informații pe suprafață. Cu ajutorul holografiei, este posibil să scrieți informații în materiale vrac din diferite unghiuri - prin urmare, puteți stoca mai multe informații decât permite metodele tradiționale de stocare a datelor.
  • Pensetă optică holografică: penseta optică utilizează puterea luminii pentru a muta particule mici (în special în domeniul biologiei) și pentru a crea capcane optice. Folosind hologramele generate pe computere, oamenii de stiinta pot manipula magistrale mari de particule pe distante scurte.
  • Securitate: hologramele sunt deja folosite pe bancnote și cărți de credit. Ele sunt folosite în cea mai mare parte pentru că tehnologiile pentru crearea lor sunt destul de complicate.

Distribuiți această postare prietenilor dvs.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: