L'olografia delle immagini è diventata una delle aree di applicazione dell'olografia. Questo è un tentativo di comprendere alcune forme o oggetti, visualizzandoli in forma tridimensionale. Gli artisti hanno sempre cercato di mostrare in qualche modo la tridimensionalità nelle loro opere. Gli occhi umani percepiscono il volume in un modo molto interessante, e quindi, per una persona, un oggetto tridimensionale è sempre stato un certo elemento che lo distingue dalle serie pittoriche. Ma tutte le immagini artificiali create dall'uomo erano bidimensionali. C'è anche una scultura, ma è solo un oggetto tridimensionale. E creare l'illusione della tridimensionalità era un sogno. E poi hanno iniziato a sviluppare aree che ora vengono chiamate fotografia stereo, o fotografia multi-angolo, dove puoi guardare un oggetto da diverse angolazioni e vederne il volume.
A differenza di queste aree, l'ologramma registrava immediatamente immagini tridimensionali. È molto naturale per lei. Le mostre olografiche negli anni '70 erano molto popolari. È venuta molta gente, c'erano code qui, a Minsk e negli Stati Uniti. C'erano tutti esauriti per la visione olografia artistica- olografia pittorica. Il limite più triste di questo processo era che era impossibile trasmettere la dinamica in questi dipinti tridimensionali.
Gli scienziati hanno cercato di trovare metodi di animazione durante la registrazione di ologrammi. E apparve un microcinema, dove era possibile, avvicinandosi all'ologramma, vedere come si stava sviluppando l'oggetto registrato su questo ologramma. Ad esempio, i fiori che sbocciano: se li riprendi con un ologramma a un certo intervallo, dopo aver spiegato il processo di sviluppo del fiore nello spazio, puoi vedere un'immagine tridimensionale di come il fiore è cambiato nel tempo. Cioè, il movimento verso il cinema olografico è sempre esistito. Ma una persona vorrebbe qualcosa di simile a una TV, perché tutti ci sono già abituati.
I mezzi elettronici di visualizzazione delle informazioni consentono di cambiare l'immagine molto rapidamente. È molto democratico perché non sono così costosi. E il cinema olografico si è rivelato molto costoso. Apparecchiature di visualizzazione: è stato tutto molto difficile. E qui sorge un problema: non esistono supporti di registrazione per l'olografia dinamica. E alcuni dei risultati della ricerca per questi media sono stati ora assegnati all'area chiamata display olografico.
I display olografici sono più comunemente indicati come immagini non olografiche. In Star Wars, vedi una sorta di ologrammi umani che si muovono da qualche parte nello spazio. Ma lì non esiste una vera olografia. Non esiste olografia quando vengono applicati alcuni accessori alle fotocamere per le riprese. L'olografia avviene quando viene visualizzata un'immagine tridimensionale spazio libero, mentre come supporto dell'informazione rimane un mezzo bidimensionale, cioè una pellicola fotografica convenzionale, un mezzo di memorizzazione digitale, la registrazione multipla di un'immagine e quindi la sintesi in un'immagine tridimensionale.
Come è organizzato il display olografico? Prima di tutto, abbiamo bisogno di una fonte di luce con un molto buona qualità- tre laser. Affinché una persona possa avere una rappresentazione a colori completa, ha bisogno di tre laser RGB. Il successivo elemento necessario è un sistema di illuminazione per convertire la sorgente luminosa dal laser nel formato desiderato e illuminare ulteriormente il modulatore. E ora diversi elementi possono essere utilizzati come modulatori per un display olografico. C'è LCoS: è una tecnologia Cristallo liquido su silicio. Si tratta di uno sviluppo dei display a cristalli liquidi, ma applicati alla microelettronica, perché tutto è fatto sulla base di un substrato di silicio: lì è integrato un display, risulta essere efficiente e ad alta risoluzione, e un tale display può essere utilizzato .
E l'elemento successivo necessitava di un'ottica in grado di convertire questa immagine piuttosto piccola e proiettarla nel formato desiderato. E l'ottica può anche essere olografica. Ma cosa sarà caratteristico di tale ottica? Ogni laser interagirà con il proprio elemento ottico, con la propria parte del sistema ottico, perché la selettività della lunghezza d'onda è molto importante nell'olografia. Se facciamo qualcosa di non selettivo, avremo immediatamente un arcobaleno su qualsiasi elemento ottico e molte immagini interferenti.
Naturalmente, a volte vengono utilizzati. L'olografia arcobaleno, ovvero gli adesivi, è un arcobaleno lungo una coordinata e un'immagine tridimensionale è visibile lungo l'altra. Ma hanno funzionalità limitate. Pertanto, per superare questo problema, sono necessari elementi ottici che interagiscono solo con il loro laser. Ad esempio, una lente olografica per la luce rossa interagirà solo con la luce rossa. Lo stesso vale per gli altri obiettivi. Gli schermi olografici sono le stesse lenti che accoppiano i fasci che dovrebbero raggiungere lo spettatore con i fasci che si formano su questo microdisplay.
E poi una cosa molto importante: maggiore è la qualità delle informazioni visualizzate, più display ad alta risoluzione dovrebbero essere utilizzati per l'olografia. Inoltre, la risoluzione del display è superiore a ciò che vediamo. L'olografia ha generalmente la seguente proprietà: per riflettere alcune informazioni, il numero di pixel e campioni che devono essere codificati nella fonte di informazione deve essere due volte più grande. Cioè, la risoluzione dei microdisplay è maggiore della risoluzione che vediamo in un'immagine olografica. E questa è la cosa fondamentale. Cioè, l'olografia deve avere ridondanza, alta risoluzione, qualcosa che vogliamo vedere nell'immagine. E qui ci sono difficoltà tecnologiche.
Laddove è impossibile realizzare un display ad alta risoluzione e con le giuste dimensioni allo stesso tempo, gli ottici escogitano schemi di multiplexing delle immagini, in cui ciascuna parte dell'immagine viene visualizzata sul proprio microdisplay. Il sistema ottico converte le singole immagini in una sintesi. E una persona può muoversi attorno a questa immagine già olografica e vederla abbastanza bene. Ma affinché questo sistema sia operativo, è necessaria l'alta tecnologia di tutti gli elementi in modo che possano essere integrati in un piccolo volume, perché potenzialmente possono essere generalmente planari, cioè possono agganciarsi alla tecnologia microelettronica planare.
D'altra parte, tutti gli elementi ottici creati per l'olografia sono realizzati su substrati piani. Questo è molto importante perché tutti base dell'elemento l'ottica moderna è progettata per il fatto che hai una sorta di elemento volumetrico ottico. È voluminoso e deve essere lucidato, un rivestimento antiriflesso o, al contrario, riflettente per questo elemento deve essere realizzato in modo molto accurato. E per l'olografia, tutti gli elementi possibili sono realizzati approssimativamente in un modo: il metodo olografico. Ogni volta che scriviamo un elemento modifichiamo gli schemi di scrittura. Cioè, effettuiamo alcune impostazioni specializzate sui nostri dispositivi per registrare un'immagine specifica o un fronte d'onda specifico. Ci vuole del tempo, ma lo sviluppo della robotica ci permette di sperare che tutto ciò sarà automatizzato e che il processo di passaggio da un record all'altro sarà semplificato.
Quando si sviluppò la direzione generale del "display olografico", diede origine ad applicazioni molto interessanti di display che dimostrarono che era possibile fare cose applicate, più semplici che erano molto necessarie, ad esempio visualizzare informazioni per piloti o conducenti sullo sfondo di un parabrezza. L'elemento chiave di questi sistemi di visualizzazione è un dispositivo combinato per una fonte di informazione esterna e locale. In inglese si chiama fascio combinato quando combini un'immagine del mondo che ti circonda con una fonte di informazione locale. E come elemento combinatorio, l'ologramma si è rivelato molto utile, poiché è trasparente.
A differenza degli elementi ottici, lenti o specchi, l'intero fronte d'onda, tutta la luce si trasforma nel volume di vetro o su uno specchio, e un ologramma può separarlo. Trasforma una parte e una parte risulta essere inutilizzata. Questa è la cosiddetta luce non diffratta. Questa proprietà degli ologrammi si è rivelata fondamentale per la creazione di HMD ( display montato sulla testa) - display montati sulla testa. Anche per piloti e automobilisti c'è visualizzazione head-up, cioè il display che è direttamente di fronte a te. Sono molto comodi, perché ti permettono di non distrarti dall'ambiente che ti circonda, per poter leggere, ad esempio, alcune informazioni di servizio dal dispositivo.
Questo nuovo campo ha posto gli elementi ottici olografici a un livello molto elevato posizione importante. Questo è un elemento chiave per un HMD, perché tutti gli altri elementi sono inferiori all'ologramma in termini di invisibilità del display stesso.
La seconda applicazione degli elementi ottici olografici è la costruzione di un'immagine tridimensionale con offset. Cos'è? Questo è un ologramma, da cui sporge l'immagine, per così dire. Cioè, non è dietro lo schermo, ma proprio di fronte a te, un'immagine esce dall'ologramma e per alcuni display questo è semplicemente necessario. Ad esempio, per i medici, quando analizzano qualche tipo di operazione chirurgica, dove hanno bisogno di sapere cosa è successo in termini di volume. E se hai un ologramma dietro il vetro, è molto difficile entrarci. E puoi costruire un'immagine davanti all'ologramma. E questo è molto utile, perché in questo modo possiamo in qualche modo introdurre dei feedback. E per alcune professioni Feedback molto importante perché è come la sensibilità tattile.
E in tutti questi casi l’olografia aiuta. In primo luogo, aiuta perché crea schermi olografici: sono appena percettibili e non interferiscono. E in secondo luogo, parte dell'elaborazione ottica delle informazioni eseguita per tali display è anche olografia, solo un ologramma digitale. Emulazione completa della propagazione della luce e della sua interazione con il mezzo di registrazione, come la luce interferisce tra loro: tutto questo viene emulato elettronicamente in un computer. E il risultato di questo conteggio può essere visualizzato come ologramma digitale su un supporto di memorizzazione e visualizzato. In questa fase della visualizzazione sono molto importanti anche gli elementi olografici e ottici.
Per pieno utilizzo qualità delle immagini tridimensionali, è meglio illuminarle con un laser, che richiede illuminatori specifici. E per qualsiasi dispositivi mobili questi illuminatori dovrebbero essere il più compatti possibile. E qui l'olografia dice anche: "Qui possiamo". E i ricercatori nel loro lavoro mostrano che gli illuminatori olografici sono molto più compatti degli illuminatori, delle lenti o degli specchi convenzionali e tradizionali. Sono piatti e abbastanza efficaci. E aprono la strada al laser nel nostro mondo, visualizzando direttamente le informazioni, perché tutto ciò che ora vediamo sono principalmente LED o impianti stereo in cui vengono utilizzate fonti luminose tradizionali. E per i display olografici il laser è una cosa fondamentale. Ti consente di rivelare la maggior parte dei vantaggi dell'elaborazione ottica delle informazioni tridimensionali.
Stiamo affrontando lo stesso compito da diversi lati: la creazione di un display olografico per un uso di massa. E se guardi alle conferenze avanzate, i display olografici sono già una sezione separata. E molte decisioni e lavori dimostrano che i successi stanno per portare a una svolta.
Vorrei concludere con un ottimismo, perché in questo momento l'olografia è un luogo dove puoi applicare i tuoi poteri creativi. Questa è la scienza: ci sono leggi, conquiste, pregiudizi. Ma la zona si sta sviluppando molto velocemente ed è aperta soprattutto ai giovani. E spero che l'olografia in tutta la sua diversità (digitale, olografia per ottica integrata, olografia per display) si svilupperà molto rapidamente nel prossimo futuro, perché gli elementi di base ci sono già. Devi solo collezionarli in modo creativo e ottenere una nuova qualità.
Siamo già abituati ai pannelli al plasma e agli schermi LCD nella vita di tutti i giorni. Nessuno è sorpreso da una tecnologia di visualizzazione che negli ultimi anni è apparsa come 3D. La tecnologia per creare un'immagine stereoscopica utilizzando speciali occhiali 3D ha occupato con successo la sua nicchia e si sta sviluppando attivamente. Molti esperti ritengono che l'ulteriore sviluppo della tecnologia di visualizzazione, o meglio una vera rivoluzione in questo segmento, avverrà con il rilascio degli schermi olografici. In effetti, la moderna televisione 3D è una fase intermedia nel percorso verso la creazione di un'immagine tridimensionale reale, poiché tali schermi sembrano tridimensionali solo in una certa posizione della testa. Display olografici sotto questo aspetto può essere considerato un ulteriore sviluppo della tecnologia 3D.
Il principio di base alla base della tecnologia 3D utilizzata nella TV e nei cinema di oggi è ingannare l'occhio umano inducendolo a vederlo come 3D presentando immagini leggermente diverse a ciascun occhio. Questo focus ottico è onnipresente nelle popolari soluzioni 3D di oggi. Ad esempio, l'illusione del volume e della profondità dell'immagine viene creata utilizzando occhiali polarizzati che filtrano parte dell'immagine per gli occhi destro e sinistro.
Ma questa tecnologia presenta uno svantaggio significativo: l'immagine tridimensionale è visibile allo spettatore solo con un angolo rigorosamente definito. Oggi i televisori 3D domestici senza occhiali sono già apparsi in vendita di massa. Ma anche quando guarda una TV del genere, lo spettatore deve essere esattamente di fronte allo schermo. Basta spostarsi leggermente a destra oa sinistra del centro dello schermo e l'immagine tridimensionale inizia già a scomparire. Questo è un difetto dei moderni schermi 3D che nel prossimo futuro dovranno essere risolti i cosiddetti display olografici.
Ricordiamo tutti scene di famosi film di Hollywood come Star Wars, in cui un'immagine tridimensionale appare sotto forma di ologrammi e resta letteralmente sospesa nell'aria. Un ologramma è, in linea di principio, un tipo speciale di immagine proiettata tridimensionale che può essere creata utilizzando luce laser o altre fonti. Si ritiene che nel prossimo futuro questa tecnologia entrerà nella nostra vita quotidiana. È vero, finora il rilascio dei televisori olografici è ancora molto lontano. Di tanto in tanto compaiono interessanti prototipi di dispositivi con display pseudo-olografici o stereoscopici avanzati, che suscitano grande interesse per il pubblico. Ma non sono ancora disponibili per la vendita schermi olografici completi.
Per esempio, ampia applicazione Oggi sono già stati trovati i cosiddetti schermi pseudo-olografici, basati sull'uso di una speciale pellicola o griglia traslucida. Tali pannelli vengono semplicemente sospesi al soffitto o fissati sul vetro della vetrina. Con un'illuminazione speciale, il pannello traslucido diventa invisibile agli esseri umani. E se un'immagine viene proiettata su di essa, crea l'impressione di un'immagine che regna nell'aria: lo stesso ologramma. L'immagine viene proiettata su un pannello traslucido utilizzando un proiettore. Il pannello consente allo spettatore di vedere attraverso l'immagine. Tali display pseudo-olografici presentano numerosi vantaggi rispetto agli schermi al plasma o LCD grazie alla loro originalità, all'immagine succosa in quasi tutte le condizioni di illuminazione e alla possibilità di posizionamento in qualsiasi punto.
Il proiettore stesso, proiettando l'immagine, potrebbe rimanere fuori dalla vista dello spettatore. Gli indubbi vantaggi di tali soluzioni includono anche buoni angoli di visione (vicini a 180 gradi), un elevato contrasto dell'immagine e la capacità di creare schermi olografici di grandi dimensioni o una determinata forma geometrica. Naturalmente, le esposizioni su pellicola traslucida vengono utilizzate principalmente per conferire ai locali un certo fascino ed un effetto insolito, per decorare spazi commerciali e studi televisivi. Molte aziende stanno sviluppando soluzioni con pannelli trasparenti e vengono utilizzate principalmente per scopi di marketing e pubblicità per impressionare i consumatori.
è. visionoptics.de In particolare si sono diffusi gli schermi Sax3D basati su film. Questa azienda tedesca utilizza un sistema di rifrazione selettiva della luce, che permette di ignorare tutta la luce presente nella stanza, ad eccezione del raggio del proiettore. Lo schermo principale stesso è in vetro resistente, completamente trasparente. È su di esso che viene applicata una pellicola speciale, grazie alla quale lo schermo si trasforma in una sorta di ologramma e visualizza un'immagine contrastante proiettata dal proiettore. È possibile visualizzare video e immagini digitali su uno schermo pseudo-olografico. Più o meno secondo lo stesso principio funzionano gli schermi Transscreen, basati sull'utilizzo di una pellicola di poliestere con strati speciali in grado di ritardare la luce proveniente dal proiettore.
Ma noi, ovviamente, siamo interessati principalmente alle soluzioni che possono essere utilizzate nei televisori, tablet e smartphone. E va notato che negli ultimi anni sono apparsi dispositivi sempre più interessanti in quest'area, sebbene la maggior parte di essi utilizzi effettivamente lo stesso famigerato effetto 3D, solo leggermente integrato e migliorato.
Al CES 2011, InnoVision Labs ha presentato al pubblico un prototipo di TV del futuro: una TV con uno schermo olografico. Lo sviluppo si chiamava HoloAd Diamond. È un prisma in grado di rifrangere la luce proveniente da più proiettori, creando un ologramma completo che lo spettatore può vedere da qualsiasi angolazione. Inoltre, i giornalisti e i normali visitatori della mostra erano convinti che l'ologramma creato da HoloAd Diamond avesse un aspetto migliore rispetto alle immagini 3D su dispositivi 3D. Le immagini sullo schermo olografico si distinguono per profondità e colori intensi.
Questo proiettore-TV può riprodurre in un ologramma non solo foto e immagini, ma anche video, tuttavia finora solo in formato FLV. Alla mostra sono stati dimostrati contemporaneamente due modelli di televisori basati sullo stesso principio. Il primo supporta una risoluzione di 1280 x 1024 pixel e pesa 95 chilogrammi, mentre il secondo televisore è più compatto, ma ha solo una risoluzione di 640 x 480 pixel. I dispositivi sono piuttosto ingombranti, ma sono comodi da usare. La versione precedente dello schermo olografico può essere acquistata per diecimila dollari.
I ricercatori del laboratorio californiano di HP a Palo Alto hanno provato a risolvere l'annoso problema degli schermi 3D. Per riprodurre un'immagine tridimensionale che fosse visibile indipendentemente dall'angolo di visione, i ricercatori hanno proposto di dimostrare l'immagine di oggetti da diversi lati, inviando contemporaneamente un'immagine a ciascun occhio. Ciò si ottiene solitamente attraverso l'uso di un intero sistema con specchi rotanti e dispositivi laser. Ma gli scienziati californiani hanno preso i componenti di un pannello LCD standard e hanno applicato un numero enorme di scanalature rotonde sul vetro interno dello schermo in un modo speciale. Di conseguenza, la luce viene rifratta in modo tale da consentire allo spettatore di vedere un ologramma tridimensionale. In ogni caso, lo schermo realizzato dai ricercatori HP permette di vedere un'immagine tridimensionale statica da duecento punti diversi, e un'immagine 3D dinamica da sessantaquattro. È vero, gli stessi scienziati notano che la creazione di un vero e proprio ologramma in movimento, che vediamo nel cinema, è ancora lontana.
Una soluzione interessante è offerta da Microsoft Research, che ha sviluppato il display Vermeer. Questo schermo crea un'immagine olografica, "fluttuante" nell'aria nello spirito del leggendario "Star Wars". Utilizza l'effetto di un'illusione ottica, chiamata "mirascopio". Strutturalmente Vermeer è costituito da due specchi parabolici e un proiettore con uno speciale sistema ottico in grado di riprodurre fino a tremila immagini al secondo. Il proiettore proietta un ologramma da 192 punti a 15 fotogrammi al secondo.
Ancora più importante, la vista 3D è disponibile da qualsiasi angolazione (360 gradi). Inoltre, l'utente può interagire con successo con questo tipo di ologramma poiché l'accesso ad esso non è bloccato da alcun pannello di vetro. Cioè, può rispondere al tocco. Per fare ciò, il dispositivo prevede la presenza di un'illuminazione a infrarossi e di una telecamera, il cui scopo principale è tracciare i movimenti delle mani di una persona.
Il display Vermeer non è ancora stato lanciato sul mercato, ma è chiaro che ha serie prospettive, ad esempio nel settore dei giochi. Questo dispositivo innovativo è apparso nel 2011 e un anno dopo Azienda Apple brevettò il proprio display, che per molti aspetti somiglia allo stesso Vermeer. È uno schermo interattivo in grado di visualizzare ologrammi 3D e consentire all'utente di interagire con essi.
Qui viene utilizzata la stessa coppia di specchi parabolici. Ma c'è anche una differenza. Per proiettare un'immagine tridimensionale, gli ingegneri Apple suggeriscono di utilizzare non un oggetto reale, ma una sostanza con effetto fotorifrattivo. La radiazione infrarossa che cade su di esso passa nello spettro visibile, formando un'immagine tridimensionale primaria. Il dispositivo, creato dagli ingegneri Apple, supporta il controllo dei gesti grazie al sistema di sensori integrato.
E quest'anno ha avuto luogo un evento tanto atteso: è stato presentato il primo smartphone al mondo con display olografico. In ogni caso, questo è dichiarato dal produttore. Il telefono Takee è stato sviluppato da Shenzhen Estar Technology, una società cinese di ricerca e sviluppo. Ma lo sviluppo è in realtà molto simile al modello Amazon Fire Phone rilasciato in precedenza, che offriva la possibilità di adattare l'immagine sullo schermo a seconda dell'angolo di visione dell'utente. Tuttavia, secondo il produttore, con il suo smartphone sono andati un po' oltre. Utilizza sensori per tracciare la posizione degli occhi, situati sopra lo schermo. Un'immagine stereoscopica viene creata proiettando sensori esterni direttamente sulla retina degli occhi dello spettatore, mentre quest'ultimo può deviare lo sguardo dallo schermo e vedere comunque un'immagine tridimensionale.
Pertanto, lo schermo dello smartphone Takee consente non solo di vedere un'immagine tridimensionale, ma anche di visualizzarla da diverse angolazioni. In tutta onestà, va notato che lo sviluppo cinese è solo la normale tecnologia 3D, integrata da sensori di tracciamento oculare. Il display supporta una risoluzione di 1920 x 1080 pixel. Oltre allo schermo, l'innovativo smartphone ha le seguenti caratteristiche − Processore Mediatek 6592T, due gigabyte memoria ad accesso casuale e fotocamera da 13 megapixel Sony Exmor RS. Il dispositivo esegue il sistema operativo Android. Sono già disponibili diverse applicazioni per smartphone che consentono di giocare a giochi 3D.
È ovvio che il lungo termine si sta avvicinando. questo momento quando possiamo vedere TV, tablet e monitor che creano un'immagine olografica a tutti gli effetti. Inoltre, nel prossimo futuro, la tecnologia degli schermi olografici potrebbe trovare applicazione nei sistemi di navigazione, nel settore commerciale e nell’istruzione. Inoltre, le immagini olografiche semplicemente non possono passare dal campo dell'intrattenimento videoludico, fornendo la creazione di voluminosi, mondi virtuali con un'immagine estremamente realistica.
Il primo ologramma fu ottenuto dal fisico ungherese Denesh Gabor nel 1947 durante esperimenti per aumentare la risoluzione dei microscopi elettronici. Ha coniato la parola stessa "ologramma", volendo sottolineare una registrazione completa delle proprietà ottiche di un oggetto. Denesh era un po' in anticipo sui tempi: i suoi ologrammi erano di scarsa qualità a causa dell'utilizzo di lampade a scarica di gas. Dopo l'invenzione dei laser rosso rubino ed elio-neon nel 1960, l'olografia iniziò a svilupparsi rapidamente. Nel 1968, lo scienziato sovietico Yuri Nikolaevich Denisyuk sviluppò uno schema per registrare ologrammi su lastre fotografiche trasparenti e ottenne ologrammi di alta qualità. E 11 anni dopo, Lloyd Cross creò un ologramma multiplex composto da diverse dozzine di angoli, ognuno dei quali può essere visto solo da un angolo. Come funziona un moderno display olografico? Ne parleremo nel numero di oggi!
Il materiale fotografico principale per la registrazione degli ologrammi sono lastre fotografiche speciali a base di bromuro d'argento tradizionale, che consentono di raggiungere una risoluzione di oltre 5.000 linee per millimetro. Vengono utilizzate anche lastre fotografiche a base di gelatina bicromata, che hanno una risoluzione più elevata. Quando viene utilizzato, fino al 90% della luce incidente viene convertito in un'immagine, il che rende possibile registrare ologrammi molto luminosi. Vengono sviluppati attivamente anche supporti basati su materiali fotopolimerici olografici. Questa miscela multicomponente di sostanze organiche viene applicata come una pellicola sottile su un substrato di vetro o pellicola.
Sul mercato esistono già i display del marchio HoloVisio dell'azienda ungherese Holografika. L'essenza della loro tecnologia sta nella proiezione dell'immagine da parte di due dozzine di proiettori a fuoco ristretto, grazie ai quali l'immagine viene disposta nello spazio in profondità nel display. La complessità di questa tecnologia incide sul prezzo: il costo di uno schermo da 72 pollici con una risoluzione di 1280 per 768 pixel è di circa 500mila dollari.
È del tutto possibile che nel prossimo futuro gli schermi olografici diventeranno più accessibili e ampiamente utilizzati.
I pannelli al plasma e gli schermi LCD non hanno sorpreso nessuno per molto tempo, avendo preso il loro posto nella vita di tutti i giorni. La tecnologia per creare un'immagine stereoscopica utilizzando gli occhiali 3D, che ha preso la sua nicchia e si sta sviluppando attivamente, è diventata familiare negli ultimi anni. La maggior parte degli esperti ritiene che la fase successiva dello sviluppo tecnologie di visualizzazione apparirà uno schermo di proiezione olografico, il che è abbastanza logico, poiché la moderna televisione 3D è uno stadio intermedio nel percorso verso la formazione di un'immagine tridimensionale, poiché un'immagine tridimensionale su tali schermi è visibile solo a determinata posizione della testa. I display olografici possono essere visti come il passo successivo nello sviluppo delle tecnologie 3D.
I cinema e la TV moderni utilizzano la tecnologia 3D, che si basa sull'inganno dell'occhio umano presentando agli occhi immagini leggermente diverse, che alla fine creano un effetto tridimensionale. La messa a fuoco ottica è ampiamente utilizzata nella tecnologia 3D: ad esempio, l'illusione della profondità e del volume di un'immagine viene creata utilizzando occhiali polarizzati che filtrano parte dell'immagine per gli occhi sinistro e destro.
Lo svantaggio di questa tecnologia è che l'immagine tridimensionale è visibile solo ad una certa angolazione. Nonostante siano in vendita televisori domestici con effetto 3D e senza occhiali, lo spettatore può guardarli solo se si trova esattamente di fronte al display. L'immagine tridimensionale inizia a scomparire quando viene leggermente spostata a destra o a sinistra rispetto al centro dello schermo, che è il principale svantaggio di tutti i display 3D. Gli schermi olografici dovrebbero risolvere questo problema nel prossimo futuro.
Oggi sono molto popolari gli schermi pseudo-olografici basati su una griglia o pellicola traslucida. I pannelli sono fissati al soffitto o alla vetrina. Con un'illuminazione adeguata, i pannelli sono invisibili agli esseri umani e, se su di essi viene proiettata un'immagine, si crea l'impressione di un ologramma attraverso il quale lo spettatore può guardare. Rispetto al plasma, gli schermi pseudo-olografici presentano numerosi vantaggi: un'immagine luminosa, originalità e possibilità di installazione in qualsiasi stanza.
Il proiettore che proietta l'immagine potrebbe essere nascosto allo spettatore. I vantaggi di tali apparecchiature sono gli ampi angoli di visione, alto contrasto immagini e la capacità di creare schermi olografici di una certa dimensione e forma. I display su pellicola traslucida vengono utilizzati per conferire un effetto e un fascino insoliti alla stanza, alla decorazione di studi televisivi e spazi commerciali. I pannelli trasparenti sono prodotti da molte aziende e vengono utilizzati per scopi pubblicitari e di marketing.
Uno dei più apprezzati sono gli schermi olografici Sax3D di un'azienda tedesca, creati utilizzando la tecnologia di rifrazione selettiva della luce, grazie alla quale il sistema ignora qualsiasi luce nella stanza ad eccezione del raggio del proiettore. Il display stesso è realizzato in resistente vetro trasparente, sulla parte superiore del quale viene applicata una pellicola sottile, trasformando lo schermo in un ologramma e visualizzando l'immagine a contrasto proiettata dal proiettore. Come schermo olografico Consente di visualizzare sia foto digitali che filmati. I display Transscreen funzionano secondo un principio simile, creato da una pellicola di poliestere con strati speciali che ritardano la luce proveniente dal lato del proiettore.
I residenti sono più interessati non agli schermi specializzati, ma alle soluzioni che possono essere utilizzate su tablet, TV e smartphone con schermo olografico. Va notato che in quest'area negli ultimi anni è apparso un gran numero di soluzioni originali, nonostante il fatto che la maggior parte di esse funzioni su un effetto 3D migliorato.
InnoVision al CES 2011 ha presentato al pubblico un prototipo di TV con uno schermo olografico chiamato HoloAd Diamond. Quando si crea una TV, viene utilizzato un prisma che rifrange la luce proveniente da diversi proiettori e crea un ologramma a tutti gli effetti che lo spettatore può vedere da diverse angolazioni. Durante la dimostrazione, i visitatori della mostra e i giornalisti hanno potuto assicurarsi che un tale ologramma supera significativamente le immagini create dai classici dispositivi 3D in termini di saturazione e profondità del colore.
HoloAd TV può riprodurre immagini, foto e video FLV come ologramma. In fiera, l'azienda ha presentato due modelli di TV basati su un principio simile: la risoluzione del primo è di 1280x1024 pixel, il peso è di 95 chilogrammi, la risoluzione del secondo è di 640x480 pixel. Nonostante i televisori siano piuttosto grandi, sono comodi e comodi da usare.
I laboratori HP di Palo Alto hanno tentato di risolvere l'annoso problema con gli schermi 3D. Per riprodurre un'immagine tridimensionale visibile da qualsiasi punto di vista, i ricercatori hanno proposto di mostrare l'immagine da diversi lati, inviando per ciascun occhio dello spettatore un'immagine separata. Questa tecnologia prevede l'uso di un sistema con sistemi laser e specchi rotanti, tuttavia, gli scienziati californiani hanno fatto ricorso ai componenti di un pannello a cristalli liquidi convenzionale, applicando un gran numero di scanalature rotonde sulla superficie interna del vetro dello schermo. Di conseguenza, ciò ha permesso di rifrangere la luce in modo tale da creare un ologramma tridimensionale davanti allo spettatore. Lo schermo, creato dagli specialisti HP, mostra agli spettatori un'immagine tridimensionale statica proiettata da duecento punti e un'immagine dinamica da sessantaquattro.
Relativamente recentemente, l'evento atteso da molti ha finalmente avuto luogo: è stato presentato ufficialmente uno smartphone con display olografico. Utilizzato nel telefono Red Hydrogen una tecnologia il display è costoso, ma verrà utilizzato su molti dispositivi mobili nel prossimo futuro.
Red è specializzata principalmente nella produzione di telecamere cinematografiche digitali professionali, ma ora ha rivolto la sua attenzione a un nuovo settore sviluppando e introducendo uno smartphone con display olografico Schermo rosso Idrogeno Uno.
Red ha affermato che lo schermo installato sullo smartphone è un display olografico a idrogeno che consente di passare istantaneamente tra contenuti 2D, contenuti 3D e contenuto olografico dell'applicazione Red Hydrogen 4-View. Nonostante non siano state pubblicate informazioni esatte sul principio di questa tecnologia, lo smartphone consente di visualizzare tutti gli ologrammi senza l'uso di occhiali speciali o accessori aggiuntivi.
La dimostrazione dello smartphone Red con schermo olografico è avvenuta nel giugno 2017, ma il produttore non ha ancora rivelato i dettagli. Ci sono però alcuni blogger fortunati che sono riusciti a tenere tra le mani due prototipi di smartphone: uno è un mock-up non funzionale che mostra la finitura e aspetto telefono, il secondo è un dispositivo funzionante, che l'azienda mantiene ancora segreto.
Rivoluzione è la parola d'ordine dell'industria elettronica. Aspettarsi una rivoluzione da ogni nuova invenzione nuova tecnologia oppure l'uscita di un nuovo modello è così normale per questo mercato che ogni progresso qui viene percepito come una serie di salti nell'ignoto. E infatti: l'elettronica in ogni momento si è sviluppata in modo molto dinamico; dinamico come qualsiasi altro settore della tecnologia. Tuttavia, se si osserva la linea del suo progresso in modo più imparziale, si scopre che non sono così tanti gli eventi che hanno il diritto di portare il titolo di cambiamento rivoluzionario.
Display del futuro 2: una panoramica dei migliori schermi olografici e flessibili
Se prendiamo come esempio specifico l'argomento del nostro materiale - i display - allora solo l'apparizione di un'immagine a colori invece che monocromatica e il passaggio dai tubi a raggi catodici alle matrici di elementi a cristalli liquidi pretendono di essere davvero rivoluzionari. Tutto il resto, come: aumentare la risoluzione, migliorare la riproduzione dei colori, ridurre le dimensioni del display aumentandone l'area: queste sono solo pietre miliari importanti.
Al ritmo attuale del progresso, la creazione dell'eye-phone è distante molto meno di mille anni.
Cosa può essere considerato il più promettente oggi in termini di cambiamenti cardinali? A nostro avviso, ci si possono aspettare progressi da tre aree sperimentali: si tratta di display stereoscopici, display su matrici flessibili e display traslucidi. Vi parleremo di ciascuno dei gruppi di questi sviluppi ...
Il più grande 3D
La via più ovvia verso la prossima rivoluzione tecnologica per i display di oggi è la stereoscopia, che ha ricevuto il nome commerciale "3D". Qualche tempo fa è stata attivamente promossa sul mercato una tecnologia per creare un'immagine stereoscopica basata sulla polarizzazione della luce. Abbiamo più volte scritto di televisori e monitor dotati di essa, parlando in dettaglio delle basi di questa tecnologia sotto forma di visione binoculare umana, del design degli occhiali con otturatore, della struttura dello schermo e degli algoritmi di formazione 3D.
Attualmente, la stereoscopia "polarizzata" ha occupato la sua nicchia nel mercato, il cui volume, così come l'impatto complessivo della tecnologia sull'ulteriore sviluppo della produzione di display, non ci consentono di parlare di una svolta rivoluzionaria.
Ecco come appare oggi la visione stereo di massa commerciale
Le tecnologie per la creazione di immagini stereoscopiche senza vetro sembrano oggi più promettenti. Possono essere brevemente suddivisi in quelli che utilizzano microlenti rifrattive poste sullo schermo del display, e quelli che utilizzano un sistema di tracciamento della posizione dello spettatore mediante sensori di registrazione (videocamere). La loro grande complessità tecnica e un certo grado di sperimentalismo non consentono al momento di fare previsioni a lungo termine sul loro destino. Proviamo però a dubitare della loro vera natura rivoluzionaria, capace di cambiare il design dei futuri display in modo irriconoscibile.
Il fatto è che sia le tecnologie di visione stereoscopica che quelle senza occhiali implicano la creazione dell'illusione del volume su uno schermo piatto. Partiamo dal presupposto che un modello che in qualche modo dimostra una vera immagine tridimensionale sarà in grado di fare una rivoluzione 3D tra i display. Esistono già tecnologie in grado di risolvere il problema dell'immagine stereo in questo modo. I più promettenti sono i display olografici e volumetrici.
Il principale ostacolo allo sviluppo
Cominciamo la recensione con il meglio che c'è già sul mercato. A nostro avviso si tratta di display HoloVisio prodotti dall'azienda ungherese Holografika. Dal 1996 l'azienda è impegnata nello studio e nello sviluppo di tecnologie di imaging 3D. Nel 2008 sono comparsi i primi display HoloVisio. Al momento la produzione dei primi display HoloVisio è già stata interrotta e il loro posto è stato preso dai modelli di seconda e terza generazione. L'essenza della tecnologia Holografika è la proiezione di un'immagine da parte di due dozzine di proiettori strettamente diretti, grazie ai quali l'immagine è disposta nello spazio espositivo, per così dire, in profondità. Un modo di visualizzazione così complesso è costoso in senso letterale e figurato: su uno schermo da 72 pollici, il cui piano frontale ha una risoluzione di 1280 x 768 pixel, ci sono in realtà 73 milioni di elementi voxel. Il costo del display stesso raggiunge i 500mila dollari. Naturalmente, non è necessario parlare dell'immediata applicazione di massa di questo miracolo nelle famiglie dell'Europa e dell'America.
Tuttavia, non solo il prezzo, ma la complessità del design stesso impedisce l’adozione di massa di display come HoloVisio. Questa complessità ha una proprietà collaterale essenziale sotto forma di complessità Software in particolare e la riproduzione di contenuti olografici in generale. Ecco perché gli scienziati continuano a cercare modi più semplici, economici e intelligenti per ricreare un'immagine tridimensionale.
Presentazione dell'azienda Holografika
L'associazione di tre gruppi di scienziati e ingegneri giapponesi lavora da sette anni alla creazione di apparecchiature di proiezione laser per la creazione di immagini tridimensionali. Stiamo parlando della tecnologia Aerial 3D, creata da Burton Inc, l'Istituto nazionale giapponese di scienza e tecnologia industriale avanzata e la Keio University. Una dimostrazione pratica del proiettore Aerial 3D ha avuto luogo nel novembre 2011 nell'ambito della mostra CES 2011. Gli sviluppatori giapponesi hanno abbandonato il tradizionale schermo piatto e disegnano oggetti direttamente nell'ambiente tridimensionale dello spazio ordinario utilizzando raggi laser.
Versione giapponese del display olografico senza schermo
La tecnologia 3D aerea sfrutta l'effetto dell'eccitazione degli atomi di ossigeno e azoto mediante raggi laser focalizzati. Al momento l'installazione è in grado di proiettare oggetti costituiti da 50.000 elementi (punti) ad una frequenza di 10-15 "fotogrammi" al secondo. In futuro, gli sviluppatori prevedono di aumentare la velocità a 20-25 "fotogrammi" al secondo e trasferire l'immagine dalla modalità monocromatica (verde) a quella a colori.
Complesso olografico interattivo della California meridionale
Anche l'ICT Graphics Lab dell'Università della California del Sud sta lavorando su una tecnologia che offra una qualità dell'immagine simile. Già nel 2009, i suoi dipendenti hanno introdotto un display luminoso panoramico interattivo (l'immagine può essere visualizzata da qualsiasi punto del cerchio) (Interactive 360º Light Field Display). Il display si basa sulla tecnologia di proiezione di un'immagine su uno specchio anisotropico rotante.
Esperimenti Microsoft
Tra i progetti più recenti di display olografici va ricordato anche lo sviluppo della Microsoft Research Cambridge con il nome Verneer. Vermeer è una combinazione di un display olografico senza schermo e una videocamera che fornisce al sistema funzionalità touch. Il display utilizza la tecnologia di proiezione tra due specchi parabolici (mirascopio). Il raggio laser disegna un'immagine ad una frequenza di 2880 volte al secondo, passando successivamente attraverso 192 punti. Di conseguenza, lo spettatore vede un'immagine che viene aggiornata 15 volte al secondo, sospesa nello spazio e completamente accessibile per il contatto. È il contatto con l'immagine olografica illusoria che viene elaborata dalla videocamera, che è un analogo del noto manipolatore di gesti Microsoft Kinect.
Opzione flessibile
L'idea della possibilità di creare display flessibili è la prima che non è strettamente legata al problema dell'adattamento dello spazio virtuale dello schermo alla fisiologia della visione umana. In poche parole, all'utente non importa se vede l'immagine su un display flessibile o rigido.
Ma la flessibilità dei display è piuttosto rivoluzionaria in termini di facilità d'uso dei dispositivi e della loro compattezza, poiché conferisce allo schermo le proprietà inerenti a un materiale che è noto da tempo all'umanità. Carta.
Il foglio di carta può essere facilmente piegato più volte, arrotolato in un tubo ed è resistente alla caduta. Sono queste le proprietà che gli sviluppatori stanno cercando di dotare con i loro display flessibili o, più in generale, con i computer flessibili. Vale la pena notare che i picoproiettori integrati nei dispositivi elettronici competono in una certa misura con i display flessibili. L'immagine che proiettano ha già luminosità e risoluzione sufficienti ed è dotata anche di funzioni touch screen.
Attualmente, quasi tutti i principali produttori di elettronica si sono uniti alla corsa tecnologica per creare display flessibili. Tra i nomi d’avanguardia ecco Samsung, LG, Hewlett-Packard…
"Tessuto" flessibile per display da cucito prodotto da HP
Quest'ultima vanta la realizzazione di un materiale plastico per la produzione di display, con uno spessore di soli 100 micrometri. I display realizzati con questo materiale sono caratterizzati da un consumo energetico minimo e sono altamente compatibili con le tecnologie di miniaturizzazione della memoria e dello storage. Hewlett-Packard spera di iniziare a produrre computer flessibili già nel 2014.
Display LG: sottile e abbastanza flessibile
A sua volta, l'azienda LG nel marzo 2012 ha fornito il campione del display flessibile, pronto per la produzione. Il dispositivo mostrato ha una diagonale di 6 pollici e una risoluzione di 1024 x 768 pixel. L'angolo di piegatura massimo può raggiungere i 40 gradi. Il display pesa 14 grammi, ha uno spessore di 0,7 millimetri e può sopportare una caduta da un'altezza di 1,5 metri senza conseguenze. LG prevede di lanciare il display sul mercato a metà del 2012.
Schermate di un display Sony mostrato sul display di un laptop Sony
Parlando di dimensioni di display flessibili, Sony ha recentemente annunciato un display flessibile OLED da 9,9 pollici. Lo spessore del display è di 110 micrometri e la risoluzione è di 960 x 540 pixel (la densità degli elementi è di 111 PPI). Il display è stato presentato alla Display Week 2012 di Boston come... una serie di screenshot su un laptop.
I nanolumen non risparmiano sulle dimensioni
I prodotti Nanolumens sono molto più reali. Dal 2010 l'azienda produce display flessibili per la casa, l'ufficio e gli spazi esterni (presentazioni) con i marchi NanoFlex e NanoWrap. I display non sono particolarmente sottili (lo spessore del substrato della matrice può raggiungere i 4 centimetri, ma, secondo i produttori, praticamente non impongono restrizioni sull'area e sulla diagonale dello schermo. Per dimostrare le loro parole, hanno già dimostrato un presentazione display flessibile con una superficie di 5 metri quadrati.
Samsung non ha fretta di mostrare tutte le carte vincenti di questo gioco
Infine, Samsung ha ripetutamente affermato che sta attivamente sviluppando soluzioni flessibili display tattili su matrici OCTA (On Cell TSP AMOLED). In questi display l'azienda vede il potenziale per ridurre significativamente il consumo energetico dello schermo dei futuri smartphone e tablet, nonché la possibilità di ridurre lo spessore del case di almeno il 35%. Sfortunatamente, nei modelli di produzione con flessibile Display Samsung verrà lanciato non prima del 2013.
Le prospettive sono trasparenti
Di per sé, i display trasparenti sono un fatto tecnico. Produrli è abbastanza facile. È vero, tra gli ambiti di utilizzo si ricorda soprattutto il design: uno smartphone fashion può servire da esempio vivente. Sony Ericsson Xperia Pureness o il più recente ed economico Explay Crystal.
Display trasparente in una versione economica
Tuttavia, la trasparenza del display può essere utilizzata in modo molto più ampio. E l'applicazione più interessante qui è la creazione di dispositivi che combinano le informazioni sul display con un pezzo di spazio visibile a una persona. Attualmente, tali dispositivi con display trasparenti vengono sviluppati attivamente da molte aziende, suddivisi in tre tipologie principali: sistemi di schermi, sistemi di occhiali e sistemi di lenti a contatto.
Ecco come Samsung vede i tablet del futuro
Attualmente Samsung e Microsoft parlano apertamente dello sviluppo di sistemi di schermi. Il primo vede il risultato della creazione computer portatile, che è uno schermo flessibile e trasparente che può sostituire sia un tablet tradizionale sia espandere le funzioni di accesso ai dati rete informativa per la vita reale.
Su quale Windows lo vedremo?
Per quanto riguarda Microsoft, la divisione Microsoft Applied Sciences sta lavorando alla creazione di un'interfaccia per uno schermo trasparente, grazie al quale una persona può manipolare manualmente le entità virtuali. sistema operativo e i programmi in esecuzione al suo interno.
Progetto Vetro
Il progetto più famoso schermi trasparenti realizzato sotto forma di occhiali realta virtualeè, ovviamente, Project Glass, in fase di sviluppo Google. Alla fine di giugno 2012 Google ha tenuto una grande presentazione dello stato attuale del progetto nell'ambito della mostra Google I/O. Nel suo corso sono state descritte le funzioni del dispositivo (chiamate, riprese video in prima persona, lavoro con servizi Internet), alcune specifiche e descrive le caratteristiche del design (peso, presenza di diverse versioni di colore, disponibilità di versioni con vetri colorati e vetri con diottrie).
Canon connette persone e realtà
Possiamo però citare anche il nuovo sviluppo sperimentale di Canon: realtà mista. Mentre il sistema è allo stato di un primo prototipo e quindi non sembra molto presentabile. È costituito da occhiali per realtà virtuale indossati sulla testa e speciali sonde-manipolatori. Con l'aiuto di loro, la shell del software può sovrapporre immagini virtuali a oggetti dell'ambiente reale, consentendo loro di essere manipolati sia da una persona che come parte di una squadra.
Un pixel non è ancora una rivoluzione?
Infine, l'argomento più interessante e veramente rivoluzionario dei display con obiettivi e dei computer con obiettivi sta guadagnando slancio. Dal 2009 vi lavorano attivamente ricercatori dell'Università finlandese di Aalto e dell'Università americana di Washington. Il progetto è attualmente nelle prime fasi di sviluppo del suo primo prototipo, che è una lente a contatto con un'antenna wireless e un circuito CMOS che serve un pixel al centro della lente.
