petits partenaires mélomanes se souviennent de cette scène, à 2014 American Music Awards et un grand succès en trois dimensions du Roi de la Pop Michael Jackson, « Résurrection », et apporté de la musique et la danse, son degré de réalisme à la scène du public qui ébullition. Fête du Printemps sur la scène ainsi que de concert nationale à grande échelle, tout aussi souvent la scène de vraies personnes et des personnages virtuels projetés sur la même scène, le public a été impressionné.
De nombreux médias rapportent cette technologie, sera précédée par le mot « hologramme ». Mais à proprement parler, cette technique est appelée « image fantôme » est une technologie d'affichage 3D, la technologie holographique est pas dans le vrai sens.
Ensuite, le vrai holographique quel est-il? Aujourd'hui, nous devons trier ce que les principes et l'histoire du développement de la technologie holographique.
1, l'holographie optique classique
Quand on voit une image, ils peuvent souvent bloquer la relation entre les objets partiels relations en perspective beaucoup plus faibles dans le passé et le grand état d'ombre et d'autres informations pour déterminer visuellement la distance de l'objet, mais souvent ne pas regarder le monde réel des objets lorsque en trois dimensions.
« Light » comme une sorte d'existence objective de la nature, contient beaucoup d'informations. Tout d'abord, l'il humain est capable de l'intensité de la luminosité de la lumière directement Percevoir, qui est une information d'intensité lumineuse. De plus, en apprenant la physique de haute école, nous savons que la lumière est une sorte d'onde, sa phase contient également des informations approfondies. Seulement tandis que l'intensité de la lumière des informations reçues et informations détaillées, un seul physique en trois dimensions. Tels que l'accès par image de la caméra de téléphone mobile ne peut stocker une information d'intensité lumineuse statique, de sorte que l'il humain ne peut pas obtenir en trois dimensions. Comment un objet peut être enregistré « étoffée » moyenne? Cette information de profondeur lumière nécessaire peut contrôler simultanément et la présentation. C'est exactement la connotation de la pensée « holographique ».
Étant donné que la profondeur des informations directement liées à la phase du champ de lumière, afin que nous puissions passer d'une certaine manière, les informations d'intensité et la phase du champ optique en même temps enregistrer? Ceci est la source de la pensée « holographique ». Le mot soi-disant « hologramme » était en fait créé par des scientifiques terme, l'intention est celui qui peut simultanément enregistrer et d'afficher l'intensité de la technologie et de phase. De même, les Anglais seront étiquetés préfixes « holo » pour exprimer des termes connexes holographiques.
L'idée est grande, mais dans la pratique, il a été difficile. Étant donné que la matière photosensible chimique, ou un dispositif de détection électronique, tel qu'un CCD, ne sont sensibles à l'intensité lumineuse, insensible à la phase. Ainsi, les scientifiques doivent créer une méthode en enregistrant la phase de l'intensité lumineuse de la manière indirecte enregistrée. Les scientifiques ont découvert que l'interférence de la lumière juste pour répondre à la demande.
définition de « interférence » précise du terme, pour les personnes qui n'ont pas reçu la physique, il est un concept difficile à comprendre, nous utilisons donc à introduire la vie commune Shengbo.
Figure 1 Shengbo
Lorsque nous tenons une extrémité d'une longue corde, et balancé de haut en bas à plusieurs reprises, il y aura une série d'ondes sur un long cordon, qui est, Sheng Bo. Si le contraire est aussi une personne tenant l'autre extrémité de la balançoire corde et vers le bas, puis les deux Shengbo résultant rencontrera lors de la propagation. Lorsque rencontré, si les deux vagues même direction, l'amplitude augmente ici, si deux vagues directions opposées, l'amplitude de l'onde sera réduit. Telle est l'idée de base d'interférences d'ondes. Donc, si deux personnes où une personne a été fréquence égale et l'amplitude de l'onde, puis par l'état après superposition Shengbo, nous pouvons voir que la fréquence d'onde et l'amplitude d'une autre personne en face.
Dans une veine similaire, si l'on faisceau d'une fréquence connue et une amplitude du faisceau de référence en tant que support, l'objet faisceau lumineux porteur d'informations en tant que lumière de signal, et ensuite additionner les deux, on peut interférer avec l'intensité de la distribution de champ optique par l'intermédiaire de l'enregistrement de l'intensité et de la distribution de phase de la lumière de signal.
Ainsi, le processus d'enregistrement d'image d'hologramme, cela peut être simplement résumé ci-dessous sur la figure.
Expérience 2 holographie optique classique schématique
Les résultats sont des matériaux de feuille de fond d'interférence et autre plaque sèche chimique, puis après les processus de développement et de fixation, peuvent être utilisés.
Pour reproduire un hologramme par cet objet, à nouveau, tant que le faisceau de référence est irradié dans la plaque sèche, le diagramme de diffraction peut restaurer l'aspect d'origine de l'objet, une sensation tridimensionnelle très forte, est un exemple d'un tel hologramme optique de la figure:
Exemple 3 holographie optique figure
Après l'invention de l'holographie optique traditionnelle, son étonnante expression de sorte que tout le monde est très excité, si le Musée des sciences, puis voir souvent de telles expositions. Mais la plaque sèche sont coûteux, difficile à réaliser l'affichage dynamique, ne favorise pas la reproduction et la diffusion.
2, holographie numérique
Des problèmes similaires au-dessus holographie classique, en fait, existent aussi dans la photographie argentique traditionnelle. Pour résoudre ces problèmes, alors Kodak a inventé l'appareil photo numérique ouvre une nouvelle ère. Mais parce que, dans l'ère du numérique Kodak réellement au développement lent et, finalement, à une fin, ne peut pas empêcher de soupirer soupir.
En bref, avec le développement de la gamme numérique de dispositifs sensibles à la lumière, les scientifiques ont réalisé que, tout comme les appareils photo numériques remplacent les caméras de cinéma, pourquoi ne pas utiliser CCD ou CMOS pour remplacer la plaque sèche-il?
Ainsi, l'holographie numérique est né. Par rapport au procédé traditionnel de l'holographie optique, à l'exception que la plaque de sec et d'autres substances chimiques dans le CCD photosensible ou plus CMOS, le processus d'enregistrement d'hologramme numérique et l'holographie optique classique, pas de différence. Cependant, étant donné que les informations enregistrées est numérique, et peut donc être facilement traitée par un ordinateur, l'image est reproduite est calculée par l'algorithme mathématique.
Il est largement utilisé dans l'holographie numérique de mesure d'informations en trois dimensions de l'objet enregistré crypté, la reconnaissance d'image et d'autres domaines. En outre, également couramment utilisés en microscopie holographique numérique d'imagerie à trois dimensions. Pour compenser l'observation de la microscopie optique ne peut pas lire les informations en trois dimensions directement insuffisante d'un objet.
La figure système de microscopie holographique numérique 4
3. Calculer holographie
Après avoir utilisé CCD / CMOS dispositifs sensibles à la lumière tels que alternatif numérique à plaques holographiques, les scientifiques pensaient que, puisque la théorie de l'informatique optique a mûri assez, pourquoi le processus a besoin de filmer? technique Donc CGH est née.
Le soi-disant hologramme généré par ordinateur, en effet, entièrement annulée le processus d'enregistrement des motifs d'interférence directement à la distribution du champ optique est obtenu en utilisant une théorie mathématique de l'ordinateur. Cela a un énorme avantage, il peut se casser dans les vrais objets du monde, pour obtenir l'affichage holographique tout objet, même si l'objet n'existe pas en réalité. Autant de produits étiquettes anti-contrefaçon peuvent être utilisés de cette façon à atteindre.
Spécifique à l'art d'affichage 3D, la plupart des méthodes existantes d'objets complexes, où simple introduisons deux.
(1) un modulateur de lumière spatiale (SLM)
Le modulateur de lumière spatiale de la Fig. 5
petit rectangle figure qui est une zone de travail du SLM, la répartition ci-dessus de l'ordre de m pixels, chaque pixel peut fournir une modulation de champ optique séparée.
Calculé par la théorie mathématique de l'hologramme chargé sur le SLM, puis le faisceau de référence est irradié, le complexe peut être conçu pour présenter une image stéréoscopique. Par exemple, l'effet d'utiliser un SLM figure mis en uvre.
La figure 6 SLM obtenue affichage holographique
Etant donné que le SLM de pixel unitaire est un cristal liquide et similaires sont souvent dispositif de commande électronique, peut être dynamiquement, il est modulée, de façon appropriée pour hologramme Affichage dynamique . Toutefois, étant donné la taille des pixels individuels de gestion durable des terres que beaucoup grandi LightWave, donc l'angle de vision est très faible, la taille de l'objet d'affichage est également très limité.
(2) sur la surface (metasurface) Holographic
surface Super est sujet chaud au cours des dernières années, le domaine de l'optique, est une branche importante de ces dernières dix années pour développer le domaine de l'optique, l'imagerie ultra de diffraction, la lithographie, et afficher un grand potentiel en termes d'approche technique. État clé de laboratoire de la technologie de micro-usinage optique Photonics Académie chinoise des sciences Institut de recherche et de développement par un calcul basé sur plasmons de surface sur la surface de la technologie d'affichage holographique. La technologie d'affichage CGH est le noyau du dispositif avec une épaisseur de seulement une couche mince métallique de quelques dizaines à une centaine de nanomètres, des dizaines de millions de structure de film nanoporeux de conception indépendante, seule la plus petite taille de pixel de 200 nm x 200 nm, de sorte que la projection holographique champ de vision peut couvrir tout l'espace. Dans le même temps, ces arrangement unique permet à l'ensemble du mode de réalisation nanopore achromatique lumière visible, la gamme complète de la base de la véritable imagerie holographique en trois dimensions. De plus, il a brisé la diaphonie entre l'interférence d'ordre zéro des techniques traditionnelles et différentes couleurs dans l'image, ce qui améliore considérablement le rapport signal sur bruit de l'image d'affichage, l'avenir devrait être appliqué à un grand champ de vision affichage holographique en trois dimensions, le chiffrement des messages, la réalité virtuelle et d'autres domaines. Les résultats publiés dans le Journal des avances sous Science Science.
7 équipe via la surface photoélectrique du dispositif pour réaliser l'ultra-holographie
En plus du domaine de l'affichage 3D, mais aussi largement utilisé dans holographie La mesure, le stockage, le cryptage, la sécurité Et d'autres aspects, je crois que l'avenir avec l'avancement de la technologie et le développement de la théorie de la « holographique » sera plus profondément à des millions de ménages et faire partie de la vie des gens.
l'auteur Académie chinoise des sciences Institut d'Optique Laboratoire d'État clé de chercheurs en technologie de microfabrication optique
