Powstały hologramy 3D jak z "Gwiezdnych Wojen"

Naukowcy z University of Arizona skonstruowali nowy system, wspomagający generowanie obrazów holograficznych trójwymiarowych (3D), które mogą być przesyłane elektronicznie z jednej lokalizacji do innej

Obrazy generowane dzięki temu wynalazkowi nie mają co prawda szybkości systemów wideo - odświeżają się co 2 sekundy - ale technologia ta pozwala na myślenie o holowizji w zastosowaniach medycznych (kreowanie obrazu badanych tkanek), jak i dla użytkownika indywidualnego (tworzenie holograficznego "kina domowego").

Kluczem do trójwymiaru w obrazie holograficznym jest zastosowanie laserów. Ich błyski podświetlają filmowany obiekt. Światło to jest korelowane z błyskiem urządzenia referencyjnego, kreującego wzorzec interferencji, co przypomina nakładanie się dwóch fal na wodzie. Kiedy światło to trafi na materiał światłoczuły, obraz jest nagrywany. Odtwarza się go, oświetlając materiał światłoczuły, co powoduje załamanie światła według wzorca interferencji. Pozwala to na rekonstrukcję obrazu trójwymiarowego.

Problemem w tworzonych od dziesięcioleci obrazach holograficznych była cena i niewielkie rozmiary stosowanego do ich zapisywania materiału światłoczułego. Dwa lata temu badacz systemów optycznych, Nasser Peyghambarian z Univeristy of Arizona w Tucson stworzył zespół, który ominął te ograniczenia, kiedy wynalazł film oparty na polimerach, tańszy niż dotąd stosowane materiały i możliwy do zastosowania w dużych rozmiarach. Jednak pierwsze próby nim umożliwiały odświeżanie obrazu tylko co 4 minuty. Zespół Peyghambariana postanowił więc stworzyć od podstaw system do nagrywania obrazu.

W materiale opublikowanym w Nature zespół badaczy ogłosił o skonstruowaniu urządzenia - wyświetlacza holograficznego, który przedstawia w czasie niemal rzeczywistym scenę nagrywaną innej lokalizacji. Nagrywanie odbywa się przy pomocy 1. kamer półokręgiem otaczających scenę lub obiekt. Kamery dokonują jednoczesnego zdjęcia obiektu co sekundę. Widoki z wszystkich kamer są obrabiane przez komputer i przesłane zwykłym kablem sieciowym - Ethernetem - do studia nagrań, które może znajdować się w każdej lokalizacji. Wtedy urządzenie laserowe odczytuje dane obrazu i święcąc równomiernym pulsującym światłem, nagrywa go na zmodyfikowany film polimerowy. Osobne lasery ustawione pod kątem drugiej strony polimerowego filmu tworzą obraz holograficzny.

Jedną z przewag tej techniki, mówi Peyghambarian, jest to, że obraz może być nagrywany po jednej stronie filmu i odczytywany z drugiej. W rezultacie ludzie oglądający film holograficzny przy stole nie będą widzieli laserów tworzących pod stołem hologramy, a jedynie holograficzny obraz.

Ta cecha może prowadzić do holograficznych filmów, które widzowie będą mogli oglądać, chodząc np. wokół sceny, na które się je wyświetla. To może również dać impuls telemedycynie, umożliwiając specjalistom obejrzenie pacjenta z wszystkich stron, co ułatwi postawienie diagnozy.

Jak twierdzi Eric van Stryland, ekspert ds. optyki z University of Central Florida, w Orlando, zespół Peyghambariana musi teraz zwiększyć tempo odświeżania systemu około 100-krotnie, aby osiągnąć szybkość 30 klatek na sekundę czyli pełnego obrazu wideo.