Голографія: технологія справжнього 3D

Голографія: технологія справжнього 3D

Перша голограма була отримана в далекому 1947 році. Сьогодні, понад півстоліття потому, розробки в цій області виходять на новий рівень.
Голографічні технології почали інтенсивно розвиватися з 1960 року. У той час вони застосовувалися для отримання особливих картинок, які записувалися за допомогою лазера, складалися з окремих ракурсів і виглядали по-різному в залежності від кута зору. Сучасна голографія більш складна - якщо бути точніше, вона стала тривимірною. За допомогою новітніх розробок в перспективі можна буде створювати об'ємну рекламу із захоплюючими візуальними ефектами. Як приклад можна привести відомий фільм «Назад в майбутнє».
Втім, розробники орієнтуються не тільки на виробництво реклами. Планується оснастити голографічними можливостями і домашні телефони, а в самій далекій перспективі - народження голографічного телебачення, яке витіснить нинішні 3D-технології, що створюють ефект об'ємного зображення шляхом обману зору. Поки інженери трудяться над новими розробками в цій сфері, CHIP розповість, на що голографія здатна вже сьогодні.
Систему Aerial представила японська компанія Burton Inc, розробники якої явно надихалися фільмами по всесвіту «Зоряних воєн». Дана технологія примітна тим, що дозволяє створювати зображення в повітрі без використання додаткових екранів, як це показано в кадрах знаменитої кіносаги. В теорії все елементарно: система лазерів, що встановлюються під необхідними кутами, використовується для порушення знаходяться в повітрі атомів кисню і водню, в результаті чого вони починають світитися. На даний момент одночасно можуть випромінювати світло до 50 000 точок, чого вистачає для демонстрації рухомих об'єктів зі швидкістю 10-15 кадрів / с. У зв'язку з цим зображення трохи рябить. Втім, творці пристрою сподіваються, що вже найближчим часом у них вийде збільшити частоту оновлення до 20-25 кадрів / с, в результаті чого голографічні об'єкти почнуть рухатися досить плавно і реалістично.
Microsoft Vermeer
Наступна технологія була представлена добре відомої нам компанією Microsoft. У даній розробці головну роль грає знайомий всім ще зі шкільних уроків фізики прилад - міраскоп. Це складна система з двох параболічних дзеркал, яка дозволяє створювати об'ємне зображення об'єкта, поміщеного між ними. Microsoft допрацювала пристрій і створила технологію, здатну зробити картинку рухається. Щоб отримати голограму, розробники встановили знизу міраскопа малогабаритний проектор і спеціальну систему відбивачів. Це дає можливість відтворювати близько 3000 зображень в секунду. В результаті генерується об'ємна картинка, яка використовує ракурси з 192 різних точок огляду. Частота оновлення складає близько 15 кадрів / с. Завдяки цьому ми отримуємо можливість розглядати об'єкт з усіх боків, не мучачи власні очі: ніякого обману зору немає.
Але Microsoft пішла ще далі і зробила голограму динамічною. Крім проектора використовуються інфрачервоний датчик і камера. В результаті виходить своєрідний «тачскрін»: зображення можна повертати рухом руки, незважаючи на те що воно ширяє в повітрі. Крім того, з голографічним зображенням можна взаємодіяти за допомогою датчиків Kinect.
Голограма в кожному будинку
Зовсім інший підхід до теми 3D пропонують дослідники з бельгійського університету Imec, в чиїх лабораторіях був створений прототип проекторів майбутнього. Його центральний елемент зовні виглядає просто - невелика смужка близько 15 см в довжину і 5 см у висоту. Однак це тільки перше враження, адже на її поверхні знаходиться величезна кількість крихітних рухомих площадок, що відображають світло, - кожна розміром не більше половини мікрона. Платівка висвітлюється декількома лазерами під різними кутами. Пересуваючи мікроскопічні майданчики, вдається домогтися інтерференції - взаємного посилення і ослаблення амплітуд світлових хвиль, за рахунок чого формується зображення.
Поки дослідники вміють отримувати тільки статичну тривимірну картинку - просту голограму, що складається з кубів. Але вчені знаходяться буквально в одному кроці від створення дисплея на основі подібної технології, здатного показувати відео. В планах Imec випустити перший комерційний прототип вже в середині 2012 року.
Розважальна псевдоголографія
Віртуальна співачка. Якщо вам хочеться особисто побачити динамічні голограми, то зовсім не обов'язково чекати кілька років. Популярний японський вокалоід Хацуне Міку є комп'ютерною програмою, але, незважаючи на це, цілком успішно дає реальні концерти. Як таке можливо?
Строго кажучи, Хацуне не є голограмою. І хоча офіційні особи не розкривають всіх карт, з високою ймовірністю можна сказати, що використовується старий трюк під назвою «Pepper's ghost» (англ. «привид Пеппера»). На сцені під певним кутом натягнутий особливий екран Eyeliner, який перетворює 2D-зображення в «псевдо-3D». Під час концерту помітити таку тонку плівку непросто. На неї падає світло від потужного проектора, і у глядача виникає відчуття, що об'єкт дійсно знаходиться на сцені. Незважаючи на гадану простоту, в домашніх умовах така технологія нерентабельна через свою вартості: для гарної чіткості потрібно дуже дорогий проектор, хоча побудувати найпростіший аналог цілком можливо. Втім, в майбутньому перспектива увійти в кожен будинок є і у цієї технології.
Лазерне шоу. Як приклад розважальної псевдоголографіі можна привести лазерні шоу, які здатні створювати об'ємні картинки. Для цього місце показу заповнюється легким димом, а промені світла високої інтенсивності переміщуються в просторі та створюють видовищні ефекти. Спеціальні проектори направляють промені на клуби диму або інші поверхні, дозволяючи малювати найрізноманітніші об'єкти, а також світяться написи.