3D: A hologramok megtanulnak járni

A regényes lézer-polimer rendszer valós idejű háromdimenziós továbbítást tesz lehetővé 3D szemüveg nélkül

Nasser Peyghambarian és egy F-4 Phantom Jet 3D-ben © gargaszphotos.com / Arizonai Egyetem
felolvasta

A kutatók most valódi áttörést hajtottak végre: először olyan technológiát fejlesztettek ki, amely holografikus 3D videókat képes előállítani és lejátszani valós időben. A most a Nature-ben bevezetett rendszer impulzusos lézernyalábot hoz létre egy háromdimenziós mozgókép létrehozásához egy speciális polimerben, amely 3D szemüveg vagy más kiegészítő nélkül is látható. A 3D telekonferencia vagy a háromdimenziós navigációs térképek tehát elérhetők.

Hollywoodban a technológia már az 1970-es évek „Csillagok háborúja” filmei óta működik: a főszereplő Luke Skywalker Leia hercegnő helyzetétől tanulmányozza az R2D2 robot által lejátszott holografikus videón keresztül. Azóta is a valóságban számos kísérlet történt háromdimenziós képek rögzítésére a filmre. A 3D szemüveg nélkül térben érzékelhető mozgó hologrammok létrehozására tett minden kísérlet kudarcot vallott, főként a nagy, gyorsan frissíthető holografikus adathordozók hiánya miatt.

Az F-4 Phantom Jets holografikus képe © gargaszphotos.com / Arizonai Egyetem

Felvétel normál kamerákkal

De Nasser Peyghambarian, az Arizonai Egyetem optikai professzora vezetésével végzett kutatócsoport valódi áttörést tett ezen a területen egy holografikus 3D közeg kifejlesztésével, amely lehetővé teszi a mozgó, háromdimenziós kép kivetítését. További eszközök, például 3D szemüveg vagy hasonló nélkül látható. A most bemutatott prototípushoz - amely még mindig egy 10 hüvelykes képernyő - a képet több normál kamera segítségével készítik, minél több képet készít különböző szögekből, annál jobb.

"A holografikus teleprezzencia azt jelenti, hogy egydimenziós képet készíthetünk egy helyről, és egy másik helyen megmutathatjuk, valós időben és a világ minden tájáról" - magyarázza Peyghambarian. "A holografikus sztereográfia már képes nagy formátumú statikus 3D képeket reprodukálni nagy felbontásban és mélységben, de eddig nem volt megfelelő a dinamika és a frissítési kapacitás."

Az interferenciamintázat képet hoz létre

A kamerákból származó információkat ezután egy gyors pulzáló lézernyalábban továbbítják, amelyet egy referencia lézerhez csatlakoztatnak. Az e vegyületből származó interferenciamintázatot fotorefraktív polimerbe írják, amely az új fejlesztés lényege: "A rendszer középpontjában egy új fényrefraktív anyagból készült képernyő, amely hologramokat képes előállítani, amelyek két másodpercenként megújulnak". - magyarázza Pierre-Alexandre Blanche, a „Természet” kiadvány vezető szerzője. "Ez először ad a rendszernek olyan sebességet, amelyet kvázi valósidejűnek lehet leírni." Kijelző

Természetborító a témában Természet

A gyors frissítés lehetővé teszi a 3D-konferenciákat

Lézerek hatására a polimer elkészíti a holografikus 3D képet és tárolja azt. Minden lézerimpulzus háromdimenziós, holografikus pixelt hoz létre. A kísérleti körülményektől függően a kép néhány másodperc vagy perc elteltével önmagában elhalványul, vagy helyettesíthető egy új, lézerimpulzus által generált 3D-képpel. A gyors képátviteli sebesség és a számítógép teljesítményére és tárolóterületére vonatkozó viszonylag alacsony igények jelentős előrelépések a korábbi megközelítésekhez képest, amelyek általában túlságosan lassúak ahhoz, hogy alkalmasak legyenek a gyakorlati alkalmazásokra.

"Például, ha New York-ban szeretnék bemutatót tartani, akkor csak egy kamerakészletre van szükségem itt, a Tucson-i irodámban, és gyors internetkapcsolatra", magyarázza Peyghambarian. A másik végén, New York-ban, egy olyan kijelző található, amely magában foglalja a lézerrendszert. Minden teljesen automatizált és számítógép-vezérelt. Amikor a képjeleket továbbítják, a lézerek felírják a képernyőre, és így beszélt ego háromdimenziós képévé alakítják őket

A perspektíva valódi változása

A 3D-s holo film újabb újdonsága: Az így kapott képek úgynevezett teljes parallaxisként különböző perspektívákat tükröznek: Ha balra, jobbra, felfelé vagy lefelé mozgatja a fejét, különböző perspektívákat lát. Ez nagyon élethű képet hoz létre "- mondja Blanche. Eddig a rendszer csak egyszínű képeket képes megjeleníteni, de a kutatók már bemutatták az első többszínű 3D-s kijelzőket, amelyek közel állnak a televízió frissítési sebességéhez.

A holografikus 3D-videóik alkalmazásai főként telepresence alkalmazásokban, reklámozásban, frissíthető háromdimenziós térképekben, például navigációban és szórakoztatásban használhatók. De a távorvoslás is elképzelhető: "A világ különböző pontjain működő sebészek 3D-ben és valós időben figyelhetik és beavatkozhatnak a műveletekbe" - mondta Peyghambarian.

(Arizonai Egyetem, 2010. november 5. - NPO)