В оригинальном фильме «Звездные войны» привлекательная, но зернистая голограмма со спецэффектами вскоре может стать настоящим полноцветным, полноразмерным голографическим изображением благодаря достижениям южнокорейской исследовательской группы, улучшающей трехмерные голографические дисплеи.Команда описала новую настольную систему отображения, которая позволяет нескольким зрителям одновременно просматривать голограмму, показывающую полное трехмерное изображение, когда они обходят стол, обеспечивая полный доступ на 360 градусов.
Статья была опубликована на этой неделе в журнале Optics Express от The Optical Society (OSA).Быть коммерчески осуществимым в широком диапазоне приложений — от медицины до игр и средств массовой информации — задача голограммы устрашающая.
Он включает в себя масштабирование электронного устройства до размера, достаточно маленького, чтобы поместиться на столешнице, в то же время делая его достаточно надежным, чтобы отображать огромные объемы данных, необходимые для создания полного объемного трехмерного просмотра со всех сторон — без необходимости специальные очки или другие средства просмотра.«В прошлом исследователи, интересующиеся системами голографического отображения, предлагали или сосредоточивали внимание на методах преодоления ограничений в комбинированном пространственном разрешении и скорости коммерчески доступных пространственных модуляторов света. Типичные методы включали мультиплексирование с пространственным разделением (SDM), мультиплексирование с разделением по времени ( TDM) и сочетание этих двух методов », — пояснил Ёнджун Лим из Исследовательской лаборатории связи 5G Giga Научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций, Южная Корея.
Лим и его команда использовали другой подход. Они разработали и добавили новый дизайн смотровых окон.
Чтобы реализовать такую конструкцию смотрового окна, необходимо было уделить пристальное внимание системе оптического изображения. «С настольным дисплеем смотровое окно можно создать с помощью увеличенной виртуальной голограммы, но плоскость изображения наклонена относительно оси вращения и проецируется с помощью двух параболических зеркал», — пояснил Лим. «Но поскольку параболические зеркала не имеют оптически плоской поверхности, это может привести к визуальному искажению. Нам нужно было решить проблему визуального искажения, разработав асферическую линзу».Лим далее отметил: «В результате несколько зрителей могут наблюдать голограммы размером 3,2 дюйма с любого места вокруг стола без визуальных искажений».
Основываясь на этих достижениях, команда Лима надеется реализовать ключевую конструктивную особенность стратегического изменения размера окна просмотра, чтобы он был тесно связан с эффективным размером пикселя вращающегося изображения виртуальной голограммы. Наблюдая через это окно, глаза наблюдателя расположены так, чтобы воспринимать световое поле голографического изображения, потому что система наклоняет плоскость виртуальной голограммы относительно оси вращения. Чтобы улучшить впечатления от просмотра, команда надеется разработать систему, в которой наблюдатели могут видеть 3,2-дюймовые голографические трехмерные изображения, плавающие на поверхности параболической зеркальной системы со скоростью 20 кадров в секунду.
Результаты тестирования системы с использованием трехмерной модели и компьютерных голограмм были многообещающими, хотя сейчас все еще окрашены в монохромный зеленый цвет. Затем команда хочет добиться полноцветного изображения и решить проблемы, связанные с нежелательными аберрациями и несоответствием яркости четырех цифровых микрозеркальных устройств, используемых в дисплее.
«Мы разрабатываем другую версию нашей системы для решения этих проблем и ожидаем, что в ближайшем будущем у нас появится следующая модель, включающая улучшение цветопередачи», — сказал Лим. «Многие люди ожидают, что высококачественные голограммы будут развлекать их в ближайшем будущем, потому что визуализация становится все более сложной и творческой из-за использования компьютерной графики и недавно разработанных цифровых устройств, обеспечивающих дополненную или виртуальную реальность».А голограмма принцессы Леи?
Лим объяснил, что эта старая миниатюра была мотивирующим опытом их работы.