Многие ученые и инженеры работают над тем, чтобы фантастика – голографические дисплеи, которые способны показывать динамические изображения, изменяющиеся в реальном времени. Второе поколение голографических дисплеев компании существенно улучшило визуализацию за счет увеличения разрешения и диагонали. Этот тип голографического дисплея способен создавать изображения в разреженном воздухе, без необходимости использования какого-либо экрана или внешних преломляющих сред. Компания Microsoft демонстрировала, как цифровые голографические дисплеи могут быть использованы для построение дополненной или виртуальной реальности. Компания Sony выпустила голографический экран "пространственной" реальности Spatial Reality Display, который позволяет наблюдать трехмерные объекты без необходимости.
Голографические дисплеи становятся еще на один шаг ближе к реальности
Работа опубликована в Nature Communications. Одна из главных проблем голографических дисплеев, которая мешает сделать реальным их использование дома или в офисе, — это громоздкая оптическая схема: встроить ее в смартфон или монитор может быть достаточно сложно. Кроме этого, чтобы в стандартной конфигурации сохранить качество изображения, нужно пожертвовать либо размером экрана, либо углом обзора. Например, у дисплея высокого разрешения с диагональю 10 дюймов угол обзора будет 0,25 градуса, а если увеличить этот угол до 30 градусов, то размер экрана должен быть не больше 0,1 дюйма. Чтобы добиться больших углов обзора без изменения размера дисплея, физики из Института передовых технологий Samsung под руководством Ли Хон Сока Hong-Seok Lee использовали несколько модулей преобразования света. Пучки света от трех лазеров красного зеленого и синего , необходимых для формирования цветного изображения, попадают на отклоняющий модуль — жидкокристаллический экран, который может изменять направления пучков для создания объемной картинки. С модулем тоже возникает проблема выбора оптимального параметра: чтобы отклонять пучки на большие углы порядка 30 градусов, размер пучков должен быть очень мал, а в противном случае итоговая система окажется недостаточно компактной.
Ученые нашли выход из этой ситуации и после отклоняющего модуля использовали волноводы для увеличения размера пучка с 14 на 140 миллиметров до 140 на 230 миллиметров.
Теперь группа исследователей под руководством профессора Томоёси Симобаба из Высшей инженерной школы Университета Тиба предлагает новый подход, основанный на глубоком обучении, который еще больше упрощает генерацию голограмм за счет создания 3D-изображений непосредственно из обычных цветных 2D-изображений, снятых с помощью обычных камер. Ёсиюки Исии и Томоёси Ито из Высшей инженерной школы Университета Тиба также приняли участие в этом исследовании, которое было опубликовано в журнале «Оптика и лазеры в инженерии». Объясняя причину этого исследования, профессор Шимобаба говорит: «Существует несколько проблем при реализации голографических дисплеев, включая получение 3D-данных, вычислительные затраты на голограммы и преобразование изображений голограмм для соответствия характеристикам голографического устройства отображения. Мы провели это исследование, потому что считаем, что глубокое обучение быстро развивается в последние годы и имеет потенциал для решения этих проблем».
Предлагаемый подход использует три глубокие нейронные сети DNN для преобразования обычного двухмерного цветного изображения в данные, которые можно использовать для отображения трехмерной сцены или объекта в виде голограммы. Первая DNN использует в качестве входных данных цветное изображение, снятое с помощью обычной камеры, а затем прогнозирует соответствующую карту глубины, предоставляя информацию о трехмерной структуре изображения. Наконец, третий DNN уточняет голограмму, сгенерированную вторым DNN, делая ее пригодной для отображения на различных устройствах.
Мы установили на стенде четыре разноплановые активности, каждая из которых выполняла свою функцию. Внутри ниш помещались дерматологические средства индивидуальной защиты — кремы, специальная защитная обувь, защитные очки FLY и средства индивидуальной защиты рук - перчатки. На прозрачных матрицах наглядно и эффектно демонстрировался весь модельный ряд. Затем он уступал место конкретным моделям.
Ее формирует проектор, работающий с гранями, как с экранами обратной проекции. Он выводит изображение послойно, но так быстро, что структура изображения кажется стабильной. У Voxiebox вся электроника была значительно менее мощной и проектор проще, поэтому принцип работы виден даже на ролике из YouTube. Впрочем, кое в чем разработка Voxon Photonics даже круче дисплея из Звездных Войн.
Как это работает? | Голографический дисплей
В новой модели Looking Glass сочетаются два крупных технологических тренда: трехмерные дисплеи и генеративный ИИ, способный обеспечить контент для голографических устройств. Как и другие системы, экран состоит из тонкого слоя тумана, окруженного «занавесками» из воздуха, чтобы поддерживать его в устойчивом состоянии. Недостатком этого типа ЖК голографических видео дисплеев является то, что они проецируют зрителю голограмму, «нарезанную» на части вместо того. Этот тип голографического дисплея способен создавать изображения в разреженном воздухе, без необходимости использования какого-либо экрана или внешних преломляющих сред.
Голографические смартфоны
Визуально голографическое изображение весьма схоже с видом проецируемого предмета. Сегодня то, насколько стремительно развиваются технологии создания голографических изображений, зависит от технологий, которые позволяют контролировать одновременно различные свойства потока света на уровне отдельных пикселей. Статическая голограмма достигается за счет того, что в отдельный пиксель записывается довольно большой объем оптической информации, а для получения динамичного голографического изображения, информации нужно еще больше. Как правило, такие задачи контроля над светом достигаются благодаря созданию упорядоченных массивов наноструктур оптических наноантенн. Специалисты же из Кембриджа применили совсем другой подход, для достижения своих задач, они использовали эффекты плазмоники. Плазмоника выходит за пределы обычных оптических технологий, она сосредотачивается на взаимодействии света с металлическими поверхностями, которые происходят на наноразмерном уровне.
Чтобы эффективно манипулировать светом, необходимо одновременно и независимо управлять как его электрической, так и магнитной компонентами. Но существует проблема: магнитный отклик естественных материалов на оптических частотах очень слаб, а фотонные устройства работают главным образом с электрической частью световой волны. Как раз эту проблему и решает диэлектрическая нанофотоника — ответвление нанофотоники, которое позволяет манипулировать как электрическими, так и магнитными резонансами. Как это происходит? По словам Арсения Кузнецова, пока подавляющее большинство использующихся в настоящее время структур с магнитным оптическим откликом содержат металлические элементы с высокими потерями на оптических частотах. Это проблема в итоге неминуемо приводит к ограничению их работоспособности. Речь в данном случае идет о так называемых плазмонных наноантеннах — структурах, в основе которых лежит использование металлов например, золота, серебра, алюминия, меди. Как отмечает Арсений Кузнецов, если говорить о металлах, то эти вещества практически идеальны для работы в радиочастотном диапазоне, но все меняется при переходе к управлению светом на наномасштабе. Так, если мы возьмем то же самое устройство, в основе которого лежат плазмонные материалы, и уменьшим его в миллион раз — до наномасштаба, оно неминуемо будет иметь высокие потери, рассказывает исследователь.
Цветное голографическое изображение, созданное лазерным светом, пропущенным через метаповерхность. Credit: Wang et al. Источник: phys. Этот метод применяется, в биологии, медицине. Практически в любой биохимической лаборатории есть приборы, которые работают на принципе поверхностного плазмонного резонанса, благодаря им можно следить на наномасштабе за тем, как проходит химическая реакция.
Благодаря стереоэффекту мозг воспринимает такое изображение как объемное. А голограммы создают, записывая с помощью лазера структуру отраженной от объекта волны ее амплитуду и фазу. Этот метод называется « голография » переводится с древнегреческого как «пишу всё».
В фантастических фильмах вроде «Звездных войн» или «Железного человека» голограммы выглядят как трехмерные изображения человека или предмета, видимые невооруженным глазом, с которыми можно взаимодействовать. Несмотря на то, что в кино мы давно привыкли к ним, в реальности их еще не существует. Но пока ученые активно работают в этом направлении, существуют технологии, «имитирующие» голограммы. С помощью одной из таких оптических иллюзий, называемой «Призрак Пеппера» мир увидел выступления «воскресших» Тупака Шакура , Майкла Джексона и Роя Орбисона. В повседневной жизни голограммы — переливающиеся объемные изображения — можно увидеть на некоторых купюрах, кредитных картах и документах например, на заграничном паспорте нового образца и трудовой книжке , а также на многих товарах и акцизных марках. Индустрия 4. Но реализовать его в полной мере удалось только в 1960-х, после создания лазера. В 1971 году за это открытие Габор получил Нобелевскую премию по физике.
Сейчас для создания и демонстрации голограмм используется два метода — физический для оптических дисплеев и компьютерный для очков дополненной реальности. Физический метод Он основывается на законах оптики и на свойствах световых волн — дифракции и интерференции. Для создания оптической голограммы лазер направляют на объект. При помощи зеркала лазерный луч разделяется на две части, образуя две волны — опорную и объектную. Объектная волна попадает на предмет и отражается на фотопластине, создавая интерференционную картину, а опорная направляется напрямую на фотопластину. Голограмма появляется в месте соединения лучей в одну точку. Для демонстрации голограммы эту фотопластину необходимо осветить световой волной, схожей с опорной. Процесс создания голограмм крайне сложен, что делает их надежным элементом защиты документов и товаров — голограмму почти невозможно подделать.
Интересное свойство голограммы — если фотопластинку с записанной на нее голограммой разделить на две или более части, то каждая часть сохранит цельное изображение с потерей качества. Как работает голограмма Компьютерный метод CGH — Computer-Generated Hologram Основное отличие этого метода в том, что для цифровой голограммы не всегда нужен реальный объект. Если для создания оптической голограммы яблока необходимо осветить это яблоко лазерным лучом, для получения интерференционной картины, то в случае с CGH достаточно задать необходимые параметры, и программа сама вычислит волновой фронт и «нарисует» интерференционную картину яблока.
Однако этот метод требует больших вычислительных затрат, поскольку требует использования специальной камеры для захвата трехмерных изображений. Это затрудняет создание голограмм и ограничивает их широкое использование.
В последнее время было предложено множество методов глубокого обучения для создания голограмм. Они могут создавать голограммы непосредственно из 3D-данных, полученных с помощью камер RGB-D, которые фиксируют информацию о цвете и глубине объекта. Этот подход позволяет обойти многие вычислительные проблемы, связанные с традиционным методом, и представляет собой более простой подход к созданию голограмм. Теперь группа исследователей под руководством профессора Томоёси Симобаба из Высшей инженерной школы Университета Тиба предлагает новый подход, основанный на глубоком обучении, который еще больше упрощает генерацию голограмм за счет создания 3D-изображений непосредственно из обычных цветных 2D-изображений, снятых с помощью обычных камер. Ёсиюки Исии и Томоёси Ито из Высшей инженерной школы Университета Тиба также приняли участие в этом исследовании, которое было опубликовано в журнале «Оптика и лазеры в инженерии».
Стартап Light Field представил первый голографический дисплей с высоким разрешением
Представители компании Red поделились первыми «живыми» фотографиями смартфона с голографическим дисплеем — Hydrogen One. Как сделать вращающийся голографический дисплей. Такие псевдо голографические дисплеи обладают целым рядом преимуществ перед плазмой или ЖК-экранами за счет своей оригинальности, сочного изображения практически при любых. Что это: тонкий голографический видеодисплей, который позволяет просматривать видео 4K под разными углами. 2 ПРОЗРАЧНЫЕ МАТРИЦЫ В центре стенда располагалось сразу четыре тумбы с образцами продукции, закрытых прозрачными экранами.
VividQ представила технологию голографического изображения для ВР-очков на основе ЖК-дисплея
Это означает, что если голографический дисплей Full HD размером 2 x 1 мм имеет угол обзора 30°, то увеличение размера голограммы до 200 x 100 мм сузит угол обзора до 0,3°. Можно увидеть голографический дисплей RED Hydrogen ввиду раскрытия партнерства с Leia Inc. Представители компании Red поделились первыми «живыми» фотографиями смартфона с голографическим дисплеем — Hydrogen One. Голографический дисплей, основанный на технологии DigiLens (двойной дисплей на базе брэгговской решетки), характеризуется передачей полноцветной картинки. Этот тип голографического дисплея способен создавать изображения в разреженном воздухе, без необходимости использования какого-либо экрана или внешних преломляющих сред. Компания Looking Glass разрабатывает, как утверждается, голографический 8K-монитор, который позволяет воспроизводить трёхмерное видео без очков или других приспособлений.
NVIDIA запатентовала технологию голографического дисплея для VR
В московском метро начали тестировать голографические экраны, служащие для информирования пассажиров о сервисах подземки. В качестве экранов используются прозрачные пленки обратной проекции, голографические сетки и специальные дисплеи, работающие по принципу «Призрака Пеппера». Продажа и аренда голографических вентиляторов,прозрачных LED панелей, разработка контента. Чтобы показывать объемное изображение, новый голографический 8K дисплей использует технологию светового поля с 45 оптическими элементами.
Представлен самый большой голографический дисплей с диагональю 65 дюймов
Looking Glass примерно такого же размера, как смартфон. Источник: Looking Glass Factory В программное обеспечение также включено приложение, позволяющее пользователям воспроизводить экспериментальное пространственное видео, а также премиум-доступ к платформе обмена голограммами Looking Glass Blocks. Хотя для использования пакета не требуются навыки программирования, разработчики 3D-моделей или программисты могут использовать плагины и библиотеки для Unity, Unreal, Blender и WebXR для создания расширенных приложений. Может одновременно просматриваться несколькими людьми. Материал корпуса: АБС-пластик, сталь и стекло. Размеры: 16 х 8 x 1,9 см. Вес: 235 г. Разъем: USB-C для передачи данных и зарядки.
Мы не замечаем разрывов между кадрами, когда смотрим мультики, а виной тому адаптивность нашего мозга. Если у кого-то есть много денег и ему хочется «понтануться» перед общественностью, или он рассчитывает подзаработать за счет технически неграмотных миллионеров, которые тоже хотят «понтануться», то нет ничего проще, чем сделать почти настоящую голограмму, которую можно будет рассмотреть почти со всех сторон. С очень низким разрешением и постоянным жужжанием встроенного двигателя, крутящего штангу с лампочками, включающимися на краткий миг в определенном месте и в определенное время.
И там и там нет особого прогресса, и сам прибор, построенный на древнем принципе, — это скорее игрушка, неприменимая в смартфонах. Голограмма в пыльной камере Чтобы зажечь светящуюся точку в произвольном месте пространства, необходимо, чтобы направленный луч света от чего-нибудь отразился в этом самом месте. И тогда он превратится в голографический пиксель. Увы, поток фотонов пролетит между молекулами воздуха в нужном нам месте, как коронавирус сквозь дешевую защитную маску, рассеиваясь согласно законам оптики. А вот если в закрытую камеру поместить взвесь более крупных объектов, обладающих высокой отражающей способностью, то получится относительно реалистичная голограмма. Старые пылевые камеры для получения голограммы использовали крупные зерна отражающей «пыли», что приводило к низкому разрешению, вынуждало оснащать камеру устройством для поддержания взвеси в воздухе, а также было необходимо само наличие камеры, чтобы избежать вылета частиц из рабочего пространства. Однако Дэниэлю Смолли из университета Бригама Янга штат Юта, США удалось сфокусировать лазеры на обычной комнатной пыли, которой более чем достаточно в большинстве помещений. На данный момент технология далека от реализации в потребительском секторе, но с плотностью изображения 1600 dpi 1600 точек на кубический дюйм в контексте голограммы уже можно рисовать отдельные волоски в бороде гнома или удаленно проводить хирургические операции. И эта технология наиболее близка к тому, что можно назвать настоящей голограммой. Голограмма в склейке прозрачных экранов Первые прозрачные экраны для телефонов появились давно, и было несколько попыток выпустить такие устройства в продажу.
Более подробно об этом можно почитать здесь.
Рабочий прототип нового 3D-голографического дисплея, ТТХ которого примерно в пару тысяч раз лучше, чем у существующих аналогов. Слабое звено таких дисплеев — матрица. Пока матрицы состоят из двухмерных пикселей. Корейцы же использовали обычный но хороший дисплей вкупе со специальным модулятором для фронта оптического импульса.
Результатом стала высококачественная голограмма, правда, небольшая — 1 кубический сантиметр. Было время, когда считалось, что рассеивание света — это серьезное препятствие для нормального распознавания проецируемых объектов. Но как показывает наша практика, современные 3D-дисплеи можно существенно улучшить, научившись контролировать это рассеивание. Правильное рассеивание позволило увеличить и угол обзора, и общую разрешающую способность, — отмечает профессор Йонкен Парк. Университет Гриффита, Технологический университет Суинберна, Австралия.
Голографический дисплей на основе графена. Ученые вооружились методом Габора, упоминавшимся в самом начале этого поста, и сделали 3D-голографический дисплей высокого разрешения на основе цифрового голографического экрана, состоящего из мелких точек, отражающих свет. Плюсы — угол обзор в 52 градуса. Для нормального восприятия картинки не нужны никакие дополнительные приблуды в виде 3D-очков и прочего. К слову, о 52 градусах.
Угол обзора тем больше, чем меньше будет использоваться пикселей. Оксид графена обрабатывают путем фоторедукции, что создает пиксель, которому под силу изгибать цвет для голокартинки. Разработчики полагают, что подобный подход в свое время сможет положить начало революции в разработке дисплеев, особенно — на мобильных устройствах. Бристольский университет, Великобритания. Ультразвуковая голография.
На нем можно смотреть фильмы в 3D без очков. Изображение становится объемным за счет серии проекций разной глубины. Экран работает по тому же принципу, что и голографические открытки, которые были популярны в конце 80-х. Только наслаивающихся друг на друга картинок в телевизоре гораздо больше. Разработчики встроили в телевизор специальные сенсоры, которые позволяют вам стать участником происходящего на экране. Технология впечатляет. Кажется, у нее только один недостаток: голографический телевизор может воспроизводить только фильмы и игры, которые сняты в 3D.
Для просмотра старого кино придется покупать второй телевизор. Зачем японцы лижут телевизоры В Японии изобрели телевизор, который передает запахи и даже вкусы. Чтобы снять пробу, нужно лизнуть экран, на котором показывают что-нибудь съедобное. Кроме того, инновационный телевизор можно установить только горизонтально. В таком положении вряд ли удастся посмотреть что-то длиннее рекламы пиццы.
Свежие материалы
- Газета «Суть времени»
- СМИ: показан первый в мире 8K голографический дисплей — Игромания
- В московском метро начали тестировать голографические экраны
- Voxon — настоящий голографический дисплей за $10 000
Как создаются голограммы
- Что такое голограмма
- Первый голографический дисплей с высоким разрешением
- Компактный 3D-дисплей Looking Glass Go сделает голограмму из обычной фотографии
- Голограммы: что это, где используют и будут ли в будущем | РБК Тренды
- RED рассказала, как будет работать голографический дисплей смартфона Hydrogen One
- СМИ: показан первый в мире 8K голографический дисплей — Игромания
Что такое голографический светодиодный экран?
- Samsung сможет выпускать голографические дисплеи
- Представлен 8K-дисплей, отображающий 3D-голограммы - новости на
- Представлен 8K-дисплей, отображающий 3D-голограммы - новости на
- В московском метро начали тестировать голографические экраны // Новости НТВ
- Содержание:
- Главные новости
В московском метро появились голографические экраны
При этом длиной волны «цветом» оптического излучения можно управлять, регулируя величину прикладываемого электрического напряжения, а также варьируя период расположения наноструктур», — объяснил Иван Мухин, профессор Алферовского университета. Российские учёные заявили, что высокая эффективность и, что немаловажно, совместимость с различными современными компонентами электроники, сделают разработанные ими наноантенны достаточно востребованными на рынке. Но, безусловно, пока что говорить о формировании видеосвязи посредством голограмм ещё рано — для этого нужно проработать ещё немало аппаратных решений.
А 11 годами позже Ллойд Кросс создал мультиплексную голограмму, состоящую из нескольких десятков ракурсов, каждый из которых можно увидеть только под одним углом. Как же работает современный голографический дисплей — об этом в сегодняшнем выпуске! Основным фотоматериалом для записи голограмм являются специальные фотопластинки на основе традиционного бромида серебра, позволяющие достичь разрешающей способности более 5000 линий на миллиметр. Также применяются фотопластинки на основе бихромированной желатины, обладающие большей разрешающей способностью.
Активно разрабатываются и среды на основе голографических фотополимерных материалов. Эту многокомпонентную смесь органических веществ наносят в виде тонкой плёнки на стеклянную или плёночную подложку. Что касается голографических дисплеев, то существует несколько перспективных разработок, заслуживающих внимания. Компания RED Digital Cinema ведет работу над голографическим дисплеем, который представляет собой жидкокристаллическую панель со специальной светопроводящей пластиной, расположенной под ней.
Бренд партнёра решили не раскрывать. По мнению VividQ, голография улучшает работу пользователей с иммерсивным контентом тремя основными способами: голографический дисплей можно настраивать для коррекции особенностей зрения пользователя без дополнительной оптики, что также скажется на размере и весе устройств; люди получат динамическую варифокальность, то есть переключение фокуса между виртуальными объектами на разных расстояниях; следствием этого станет уход конфликта вергенции и аккомодации, который приводит к повышенной утомляемости, головным болям и тошноте. Не пропускайте важнейшие новости о дополненной и виртуальной реальность — подписывайтесь на Голографику в Telegram , ВК и Twitter! Поддержите проект на Boosty.
Дисплей оснащён кнопки «Вперёд», «Назад» и паузы для слайд-шоу, а также аудиоразъёмом 3,5 мм на боковой стороне. У него нет динамика. Ранее стартап Humane представил элемент умной одежды AI Pin. Устройство не имеет дисплея, но может проецировать данные на ладонь с помощью лазера.
Разработали очередной голографический дисплей
Голографический дисплей, основанный на технологии DigiLens (двойной дисплей на базе брэгговской решетки), характеризуется передачей полноцветной картинки. Компания Sony выпустила голографический экран "пространственной" реальности Spatial Reality Display, который позволяет наблюдать трехмерные объекты без необходимости. Смотрите видео онлайн «Как работает голографический дисплей» на канале «Шикарные локоны» в хорошем качестве и бесплатно, опубликованное 8 ноября 2023 года в 21:32. Назад Видео Тестирование голографических информационных экранов в столичной подземке. Голограмма в склейке прозрачных экранов. Первые прозрачные экраны для телефонов появились давно, и было несколько попыток выпустить такие устройства в продажу.