Holografinen näyttö: lyhyt kuvaus, laite, toimintaperiaate. SAX3D-lasiholografinen näyttö Holografisen näytön lisäasetukset

Ensimmäisen hologrammin sai unkarilainen fyysikko Denes Gabor vuonna 1947 kokeiden aikana elektronimikroskooppien resoluution lisäämiseksi. Hän keksi sanan "hologrammi", haluten korostaa täysi sisääntulo kohteen optiset ominaisuudet. Denesh oli hieman aikaansa edellä: hänen hologramminsa olivat huonolaatuisia kaasupurkauslamppujen käytön vuoksi. Rubiininpunaisten ja helium-neonlaserien keksimisen jälkeen vuonna 1960 holografia alkoi kehittyä nopeasti. Vuonna 1968 Neuvostoliiton tiedemies Juri Nikolaevich Denisyuk kehitti järjestelmän hologrammien tallentamiseksi läpinäkyville valokuvalevyille ja sai korkealaatuisia hologrammeja. Ja 11 vuotta myöhemmin Lloyd Cross loi multipleksisen hologrammin, joka koostuu useista kymmenistä kulmista, joista jokainen voidaan nähdä vain yhdestä kulmasta. Kuinka moderni holografinen näyttö toimii – puhumme siitä tämän päivän jaksossa!

Hologrammien tallennuksen pääasiallinen valokuvamateriaali on perinteiseen hopeabromidiin perustuvat erikoisvalokuvalevyt, joiden avulla voidaan saavuttaa yli 5000 juovaa millimetriä kohden. Käytetään myös kaksikromattuun gelatiiniin perustuvia valokuvalevyjä, joilla on suurempi resoluutio. Niitä käytettäessä jopa 90 % tulevasta valosta muunnetaan kuvaksi, mikä mahdollistaa erittäin kirkkaiden hologrammien tallentamisen. Myös holografisiin fotopolymeerimateriaaleihin perustuvia materiaaleja kehitetään aktiivisesti. Tämä monikomponenttinen orgaanisten aineiden seos levitetään ohuen kalvon muodossa lasi- tai kalvosubstraatille.

Markkinoilla on jo unkarilaisen Holografikan HoloVisio-brändin näyttöjä. Heidän teknologiansa ydin on kuvan projisointi kahdella tusinalla kapeasti suunnatulla projektorilla, minkä ansiosta kuva sijoittuu avaruuteen syvälle näyttöön. Tämän tekniikan monimutkaisuus vaikuttaa hintaan: 72 tuuman näytön, jonka resoluutio on 1280 x 768 pikseliä, hinta on noin 500 tuhatta dollaria.

On täysin mahdollista, että lähitulevaisuudessa holografiset näytöt tulevat helpommin saataville ja niitä käytetään laajalti.

Vallankumous on elektroniikkateollisuuden pääsana. Odottaa vallankumousta jokaisesta uudesta keksinnöstä, uutta tekniikkaa tai uusi julkaistu malli on niin normaali näillä markkinoilla, että kaikki edistyminen täällä nähdään sarjana hyppyjä tuntemattomaan. Ja todellakin: elektroniikka on aina kehittynyt erittäin dynaamisesti; dynaaminen kuin mikään muu tekniikan ala. Kuitenkin, jos tarkastellaan sen etenemislinjaa puolueettomasti, käy ilmi, ettei kovinkaan monella tapahtumalla ole oikeutta kantaa vallankumouksellisten muutosten titteliä.

Tulevaisuuden näytöt 2: katsaus parhaisiin holografisiin ja joustavat näytöt

Jos otat konkreettinen esimerkki Materiaalimme teema - näytöt - sitten vain värikuvan ilmestyminen yksivärisen sijaan ja siirtyminen katodisädeputkista nestekidenäyttömatriiseihin väittävät todella olevan vallankumouksellisia. Kaikki muu, kuten tarkkuuden lisääminen, värintoiston parantaminen, näytön koon pienentäminen samalla kun sen pinta-ala kasvaa - nämä ovat yksinkertaisesti tärkeitä virstanpylväitä.

Nykyisellä kehitysvauhdilla silmäpuhelimen luominen on paljon alle tuhannen vuoden päässä.

Mitä voidaan pitää tämän päivän lupaavimpana perustavanlaatuisten muutosten kannalta? Mielestämme läpimurtoja voidaan odottaa kolmelta koealueelta: stereoskooppisista näytöistä, joustavilla matriiseilla olevilla näytöillä ja läpikuultavilla näytöillä. Kerromme teille jokaisesta näiden kehitysten ryhmästä...

Suurin 3D

Selvin tie näyttöjen seuraavaan tekniseen vallankumoukseen on nykyään stereoskopia, joka on saanut markkinointinimen "3D". Jokin aika sitten valon polarisaatioon perustuvien stereoskooppisten kuvien luomistekniikkaa edistettiin aktiivisesti markkinoilla. Olemme kirjoittaneet monta kertaa sillä varustetuista televisioista ja näytöistä, puhuen yksityiskohtaisesti tämän tekniikan perustasta ihmisen kiikarinäön muodossa, suljinlasien suunnittelusta, näytön rakenteesta ja 3D:n luomisen algoritmeista.

Tällä hetkellä "polarisoiva" stereoskopia on vallannut markkinaraon, jonka määrä sekä tekniikan kokonaisvaikutus jatkokehitystä näyttötuotanto ei salli meidän puhua vallankumouksellisesta läpimurrosta.

Tältä kaupallinen massastereonäkö näyttää nyt

Tekniikat stereoskooppisen kuvan luomiseksi ilman laseja näyttävät lupaavammilta nykyään. Ne voidaan jakaa lyhyesti sellaisiin, jotka käyttävät näytössä olevia taitekykyisiä mikrolinssejä, ja niihin, jotka käyttävät järjestelmää katsojan sijainnin seurantaan tallennusantureilla (videokamerat). Niiden suuri tekninen monimutkaisuus ja tietty kokeellisuus eivät tällä hetkellä salli meidän tehdä pitkän aikavälin ennusteita niiden kohtalosta. Yritetään kuitenkin tässä epäillä niiden todellista vallankumouksellista luonnetta, joka voi muuttaa tulevien näyttöjen suunnittelua tuntemattomaksi.

Tosiasia on, että sekä lasit että lasittomat stereonäkötekniikat sisältävät äänenvoimakkuuden illuusion luomisen litteällä näytöllä. Oletamme, että malli, joka jollakin tavalla näyttää todellisen kolmiulotteisen kuvan, pystyy tekemään 3D-vallankumouksen näyttöjen joukossa. Teknologioita, jotka voivat ratkaista stereokuvauksen tällä tavalla, on jo olemassa. Lupaavimpia niistä ovat holografiset ja volyyminäytöt.

Suurin este kehitykselle

Aloitetaan arvostelu markkinoiden parhaista. Mielestämme nämä ovat unkarilaisen Holografikan valmistaman HoloVisio-brändin näyttöjä. Yritys on tutkinut ja kehittänyt 3D-kuvaustekniikoita vuodesta 1996 lähtien. Vuonna 2008 ensimmäiset HoloVisio-näytöt ilmestyivät. Tällä hetkellä ensimmäiset HoloVisio-näytöt on jo lopetettu, ja niiden paikan ovat ottaneet toisen ja kolmannen sukupolven mallit. Holografika-tekniikan ydin on kuvan projisointi kahdella kymmenellä kapeasti suunnatulla projektorilla, minkä ansiosta kuva asettuu näyttötilaan kuin syvyyteen. Tällainen monimutkainen visualisointimenetelmä on kallis, kirjaimellisesti ja kuvaannollisesti: 72 tuuman näytöllä, jonka etutason resoluutio on 1280 x 768 pikseliä, on itse asiassa 73 miljoonaa vokselielementtiä. Itse näytön hinta on 500 tuhatta dollaria. Ei tietenkään tarvitse puhua tämän ihmeen välittömästä massakäytöstä kotitalouksissa Euroopassa ja Amerikassa.

Kuitenkin, se ei ole vain hinta, vaan itse suunnittelun monimutkaisuus estää HoloVision kaltaisten näyttöjen massakäytön. Tällä kompleksisuudella on merkittävä sivuominaisuus monimutkaisuuden muodossa ohjelmisto erityisesti ja holografisen sisällön toisto yleensä. Siksi tutkijat etsivät edelleen yksinkertaisempia, halvempia ja älykkäämmin suunniteltuja tapoja luoda kolmiulotteinen kuva uudelleen.

Holografika-yrityksen esittely

Kolmen japanilaisten tiedemiesten ja insinöörien ryhmä on työskennellyt seitsemän vuoden ajan laserprojektiolaitteiden luomiseksi kolmiulotteisten kuvien luomiseen. Puhumme Aerial 3D -teknologiasta, jonka ovat kehittäneet Burton Inc, Japanin kansallinen teollisuustieteen ja teknologian instituutti ja Keio University. Aerial 3D -projektorin käytännön esittely järjestettiin marraskuussa 2011 osana CES 2011 -näyttelyä. Japanilaiset kehittäjät hylkäsivät perinteisen litteän näytön piirtäen esineitä suoraan tavallisen tilan kolmiulotteiseen ympäristöön lasersäteiden avulla.

Japanilainen versio holografisesta näytöttömästä näytöstä

Aerial 3D -tekniikka käyttää jännittävien happi- ja typpiatomien vaikutusta fokusoiduilla lasersäteillä. Tällä hetkellä asennus pystyy projisoimaan esineitä, jotka koostuvat 50 000 elementistä (pisteestä) taajuudella 10-15 "kehystä" sekunnissa. Tulevaisuudessa kehittäjät aikovat lisätä nopeutta 20-25 "kuvaan" sekunnissa ja muuntaa kuvan yksivärisestä (vihreästä) tilasta värilliseksi.

Interaktiivinen holografinen kompleksi Etelä-Kaliforniasta

Etelä-Kalifornian yliopiston ICT Graphics Lab kehittää myös tekniikkaa, joka tarjoaa samanlaisen kuvanlaadun. Jo vuonna 2009 sen työntekijät esittelivät interaktiivisen panoraamavalonäytön (kuvaa voi katsella mistä tahansa ympyrän kohdasta) (Interactive 360º Light Field Display). Näyttö perustuu tekniikkaan, jossa kuva projisoidaan pyörivään anisotrooppiseen peiliin.

Microsoftin kokeiluja

Viimeisimmistä holografisten näyttöjen projekteista on syytä muistaa Microsoft Research Cambridgen kehitys nimeltä Verneer. Vermeer on holografisen näytöttömän näytön ja videokameran kokonaisuus, joka antaa järjestelmälle kosketustoiminnot. Näyttö käyttää projisointitekniikkaa kahden parabolisen peilin välillä (miraskooppi). Lasersäde piirtää kuvan taajuudella 2880 kertaa sekunnissa ja kulkee peräkkäin 192 pisteen läpi. Tämän seurauksena katsoja näkee kuvan, joka päivittyy 15 kertaa sekunnissa, roikkuu avaruudessa ja on täysin tavoitettavissa. Juuri kosketusta illusoriseen holografiseen kuvaan käsittelee videokamera, joka on tunnetun Microsoft Kinect -elemanipulaattorin analogi.

Joustava vaihtoehto

Ajatus mahdollisuudesta luoda joustavia näyttöjä on ensimmäinen, joka ei liity tiukasti kysymykseen näytön virtuaalisen tilan mukauttamisesta ihmisen näön fysiologiaan. Yksinkertaisesti sanottuna käyttäjälle ei ole väliä, näkeekö hän kuvan joustavalla vai jäykällä näytöllä.

Mutta näyttöjen joustavuus on täysin vallankumouksellinen asia laitteiden helppokäyttöisyyden ja kompaktiuden kannalta, sillä se antaa näytölle ihmiskunnalle pitkään tutun materiaalin ominaispiirteet. Paperi.

Paperiarkki voidaan helposti taittaa useita kertoja, rullata putkeen ja se kestää putoamisen. Juuri näitä ominaisuuksia kehittäjät yrittävät antaa joustaville näytöilleen – tai laajemmin joustaville tietokoneilleen. On syytä huomata, että joustavat näytöt kilpailevat jossain määrin elektronisiin laitteisiin sisäänrakennettujen pikoprojektoreiden kanssa. Niiden heijastamassa kuvassa on jo riittävä kirkkaus ja resoluutio, ja se on varustettu myös kosketusnäyttötoiminnoilla.

Tällä hetkellä lähes kaikki suuret elektroniikkavalmistajat ovat liittyneet teknologiseen kilpailuun joustavien näyttöjen luomiseksi. Avantgarden nimistä tässä voidaan mainita Samsung, LG, Hewlett-Packardi...

Joustava "kangas" HP:n valmistamaa näyttöjen ompelua varten

Jälkimmäinen ylpeilee vain 100 mikrometrin paksuisen muovimateriaalin luomisesta näyttövalmistukseen. Tästä materiaalista valmistetuilla näytöillä on minimaalinen energiankulutus ja ne ovat hyvin yhteensopivia miniatyrisointitekniikoiden kanssa RAM ja tallennuslaitteet. Hewlett-Packard toivoo aloittavansa joustavien tietokoneiden tuotannon jo vuonna 2014.

LG-näyttö: ohut ja melko joustava

LG puolestaan ​​esitteli tuotantovalmis näytteen joustavasta näytöstä maaliskuussa 2012. Esitetyn laitteen diagonaali on 6 tuumaa ja resoluutio 1024 x 768 pikseliä. Suurin taivutuskulma voi olla 40 astetta. Näyttö painaa 14 grammaa, sen paksuus on 0,7 millimetriä ja se kestää putoamisen 1,5 metrin korkeudesta ilman seurauksia. LG aikoo tuoda näytön markkinoille vuoden 2012 puolivälissä.

Kuvakaappauksia kuvilla Sonyn näyttö, näkyy Sonyn kannettavan tietokoneen näytössä

Joustavien näyttöjen koosta puhuttaessa voidaan muistaa Sonyn äskettäinen ilmoitus 9,9 tuuman joustavasta näytöstä, joka perustuu OLED-matriisiin. Näytön paksuus on 110 mikrometriä ja resoluutio 960 x 540 pikseliä (elementtitiheys 111 PPI). Näyttö esiteltiin Bostonin Display's Display Week 2012 -tapahtumassa... sarjan kuvakaappauksia kannettavalla tietokoneella.

Nanolumenit eivät säästä kokoa

Nanolumenin tuotteet ovat paljon realistisempia. Yritys on valmistanut joustavia näyttöjä kotiin, toimistoon ja ulkotiloihin (esittely) vuodesta 2010 lähtien NanoFlex- ja NanoWrap-tuotemerkeillä. Näytöt eivät ole erityisen ohuita (matriisisubstraatin paksuus voi nousta 4 senttimetriin, mutta valmistajien mukaan ne eivät käytännössä rajoita näytön pinta-alaa ja diagonaalia. Sanansa todistamiseksi he ovat jo osoittaneet esityksen joustava näyttö, jonka pinta-ala on 5 neliömetriä.

Samsungilla ei ole kiirettä näyttää kaikkia valttikorttiaan tässä pelissä

Lopuksi Samsung on toistuvasti todennut, että se kehittää aktiivisesti joustavia kosketusnäyttöjä, jotka perustuvat OCTA (On Cell TSP AMOLED) -matriiseihin. Näissä näytöissä yhtiö näkee mahdollisuuden vähentää merkittävästi tulevien älypuhelimien ja tablettien näytön virrankulutusta sekä mahdollisuuden pienentää niiden kotelon paksuutta vähintään 35 prosenttia. Valitettavasti Samsung aikoo ottaa joustavalla näytöllä varustetut mallit tuotantoon aikaisintaan vuonna 2013.

Näkymät ovat selvät

Läpinäkyvät näytöt itsessään ovat tekninen tosiasia. Ne ovat melko helppoja valmistaa. Totta, käyttöalueista muistetaan lähinnä muotoilu: muodikas älypuhelin voi toimia elävinä esimerkkeinä Sony Ericsson Xperia Pureness tai uudempi ja budjetti Explay Crystal.

Läpinäkyvä näyttö budjettiversiossa

Näytön läpinäkyvyyttä voidaan kuitenkin käyttää paljon laajemmin. Ja mielenkiintoisin sovellus tässä on sellaisten laitteiden luominen, jotka yhdistävät näytön tiedot ihmisen näkyvään avaruusalueeseen. Tällä hetkellä monet yritykset kehittävät aktiivisesti tällaisia ​​​​läpinäkyvillä näytöillä varustettuja laitteita, jotka on jaettu kolmeen päätyyppiin: näyttöjärjestelmät, silmälasijärjestelmät ja piilolinssijärjestelmät.

Juuri tällä tavalla Samsung näkee tulevaisuuden tabletit

Tällä hetkellä he puhuvat avoimesti näyttöjärjestelmien kehittämisestä Samsung ja Microsoft. Ensimmäinen näkee tuloksen luomisena mobiili tietokone, joka on joustava läpinäkyvä näyttö, joka voi korvata sekä perinteisen tabletin että laajentaa tietoverkon datan pääsyn toimintoja tosielämään.

Missä Windowsissa näemme tämän?

Mitä tulee Microsoftiin, sen Microsoft Applied Sciences -divisioona työskentelee luodakseen käyttöliittymän läpinäkyvälle näytölle, jonka ansiosta henkilö voi manipuloida virtuaalisia kokonaisuuksia manuaalisesti. käyttöjärjestelmä ja siinä käynnissä olevat ohjelmat.

Projekti lasi

Kuuluisin läpinäkyvien näyttöjen projekti, joka on valmistettu lasien muodossa virtuaalitodellisuus- Tämä on tietysti Googlen kehittämä Project Glass. Kesäkuun 2012 lopussa Google piti suuren esittelyn projektin nykytilasta osana Google I/O -näyttelyä. Sen aikana kuvailtiin laitteen toimintoja (puhelut, ensimmäisen persoonan videotallennus, työskentely Internet-palveluiden kanssa), joitain tekniset tiedot ja suunnittelun ominaisuudet on kuvattu (paino, useiden väriversioiden saatavuus, sävytetyn lasin ja diopterin lasin saatavuus).

Canon yhdistää ihmiset ja todellisuuden

Voimme kuitenkin mainita myös Canonin uuden kokeellisen kehityksen - Mixed Realityn. Toistaiseksi järjestelmä on varhaisen prototyypin tilassa, joten se ei näytä kovin edustavalta. Se koostuu päässä pidettävistä virtuaalitodellisuuslaseista ja erityisistä manipulointiantureista. Niiden avulla ohjelmiston kuori voi peittää virtuaalikuvia todellisessa ympäristössä oleville objekteille, jolloin yksi henkilö tai osa ryhmää voi käsitellä niitä.

Yksi pikseli ei ole vielä vallankumous?

Lopuksi mielenkiintoisin ja todella vallankumouksellisin aihe linssinäytöistä ja objektiivitietokoneista on juuri saamassa vauhtia. Vuodesta 2009 lähtien suomalaisen Aalto-yliopiston ja Washingtonin amerikkalaisen yliopiston tutkijat ovat tehneet tiivistä työtä sen parissa. Projekti on parhaillaan ensimmäisessä prototyyppivaiheessa, joka on piilolinssi, jossa on antenni langattomaan tehonsyöttöön ja CMOS-piiri, joka palvelee yhtä pikseliä linssin keskellä.

Olemme jo tottuneet plasmapaneeleihin ja LCD-näyttöihin jokapäiväistä elämää. Kukaan ei ole yllättynyt sellaisesta näyttötekniikasta kuin 3D, joka on ilmestynyt viime vuosina. Teknologia stereoskooppisten kuvien luomiseksi erityisillä 3D-laseilla on onnistuneesti vallannut markkinaraon ja kehittyy aktiivisesti. Monet asiantuntijat uskovat, että näyttötekniikan kehitys tai pikemminkin todellinen vallankumous tässä segmentissä tapahtuu holografisten näyttöjen julkaisun myötä. Loppujen lopuksi nykyaikainen 3D-televisio on välivaihe todellisen kolmiulotteisen kuvan luomisessa, koska tällaiset näytöt näyttävät kolmiulotteisilta vain tietyssä pään asennossa. Holografisia näyttöjä voidaan tässä suhteessa pitää 3D-tekniikan jatkokehityksenä.

Nykyaikaisessa televisiossa tai elokuvateattereissa käytettävän 3D-tekniikan perusperiaate on huijata ihmisen silmät havaitsemaan kolmiulotteinen kuva esittämällä hieman erilaisia ​​kuvia kumpaankin silmään. Tätä optista tarkennusta käytetään kaikkialla tällä hetkellä suosituissa 3D-ratkaisuissa. Esimerkiksi kuvan tilavuuden ja syvyyden illuusio luodaan käyttämällä polarisoituja laseja, jotka suodattavat osan kuvasta oikealle ja vasemmalle silmälle.

Mutta tällä tekniikalla on merkittävä haittapuoli - kolmiulotteinen kuva näkyy katsojalle vain tiukasti määritellystä kulmasta. Nykyään lasittomat kodin 3D-televisiot ovat jo yleistyneet. Mutta vaikka katsot tällaista televisiota, katsojan on oltava täsmälleen näytön edessä. Riittää, kun siirrät hieman oikealle tai vasemmalle suhteessa näytön keskustaan, ja kolmiulotteinen kuva alkaa kadota. Tämä nykyaikaisten 3D-näyttöjen haittapuoli on ratkaistava lähitulevaisuudessa niin sanotuilla holografisilla näytöillä.

Me kaikki muistamme kohtauksia kuuluisista Hollywood-elokuvista, kuten "Star Wars", joissa kolmiulotteiset kuvat näkyvät hologrammeina ja kirjaimellisesti roikkuvat ilmassa. Hologrammi on periaatteessa erityinen kolmiulotteinen projisoitu kuva, joka voidaan luoda laservalolla tai muilla lähteillä. Tämän tekniikan uskotaan tulevan lähitulevaisuudessa osaksi jokapäiväistä elämäämme. Totta, holografisten televisioiden julkaisu on vielä hyvin kaukana. Ajoittain ilmestyy mielenkiintoisia prototyyppejä laitteista, joissa on pseudoholografinen tai edistynyt stereoskooppinen näyttö, mikä herättää suurta kiinnostusta yleisössä. Mutta täysimittaisia ​​holografisia näyttöjä ei ole vielä myynnissä.

Esimerkiksi erityiseen läpikuultavaan kalvoon tai verkkoon perustuvat ns. pseudoholografiset näytöt ovat jo löytäneet laajaa käyttöä nykyään. Tällaiset paneelit ripustetaan yksinkertaisesti kattoon tai kiinnitetään vähittäiskaupan vitriinin lasiin. Erityisissä valaistusolosuhteissa läpikuultavasta paneelista tulee näkymätön ihmisille. Ja jos kuva heijastetaan siihen, se luo vaikutelman ilmassa hallitsevasta kuvasta - samasta hologrammista. Kuva heijastetaan läpikuultavalle paneelille projektorin avulla. Paneelin avulla katsoja voi katsoa kuvan läpi. Tällaisilla pseudoholografisilla näytöillä on lukuisia etuja plasma- tai LCD-näyttöihin verrattuna niiden omaperäisyyden, rikkaiden kuvien ansiosta lähes kaikissa valaistusolosuhteissa ja kyvyn sijoittaa mihin tahansa.

Itse projektori, joka projisoi kuvan, voi jäädä katsojan näkymättömiin. Tällaisten ratkaisujen kiistattomia etuja ovat myös hyvät katselukulmat (lähes 180 astetta), korkea kuvan kontrasti ja mahdollisuus luoda holografisia näyttöjä suuri koko tai tietty geometrinen muoto. Luonnollisesti läpikuultavan kalvon näyttöjä käytetään ensisijaisesti antamaan huoneille tiettyä viehätystä ja epätavallista vaikutelmaa, sisustamaan kauppatiloja ja televisiostudioita. Monet yritykset kehittävät läpinäkyviä paneeliratkaisuja, ja niitä käytetään ensisijaisesti markkinointi- ja mainontatarkoituksiin kuluttajien vaikutuksen tekemiseksi.

Erityisesti elokuvapohjaiset Sax3D-näytöt ovat yleistyneet. Tämä saksalainen yritys käyttää valikoivaa valon taittojärjestelmää, joka mahdollistaa huoneen valon huomioimatta, paitsi projektorin säteen. Itse näytön pääosa on kestävää lasia, täysin läpinäkyvää. Juuri tähän levitetään erityinen kalvo, jonka ansiosta näyttö muuttuu eräänlaiseksi hologrammiksi ja näyttää projektorin heijastaman kontrastin. Voit katsella sekä videoita että digitaalisia valokuvia tällaisella pseudoholografisella näytöllä. Transscreen näytöt toimivat suunnilleen samalla periaatteella, perustuen polyesterikalvon käyttöön, jossa on erityisiä kerroksia, jotka voivat estää projektorista tulevan valon.

Mutta olemme tietysti ensisijaisesti kiinnostuneita ratkaisuista, joita voidaan käyttää televisioissa, tablettitietokoneet ja älypuhelimet. Ja on huomattava, että viime vuosina niitä on ollut enemmän ja enemmän mielenkiintoisia laitteita tällä alueella, vaikka useimmat niistä itse asiassa käyttävät samaa pahamaineista 3D-efektiä, vain hieman laajennettuna ja paranneltu.

CES 2011 -messuilla InnoVision Labs esitteli yleisölle tulevaisuuden television prototyypin – holografisella näytöllä varustetun television. Kehitys on nimeltään HoloAd Diamond. Se on prisma, joka voi taittaa useista projektoreista tulevan valon, mikä luo täysimittaisen hologrammin, jota katsoja voi katsella mistä tahansa kulmasta. Lisäksi toimittajat ja tavalliset näyttelyvieraat olivat vakuuttuneita siitä, että HoloAd Diamondin luoma hologrammi näyttää paremmalta verrattuna 3D-laitteiden kolmiulotteisiin kuviin. Holografisella näytöllä olevat kuvat erottuvat syvyydestään ja täyteläisistä väreistään.

Tämä projektori-TV voi toistaa valokuvien ja kuvien lisäksi hologrammin lisäksi videoita, vaikkakin toistaiseksi vain FLV-muodossa. Näyttelyssä esiteltiin kahta samalla periaatteella toimivaa televisiomallia. Ensimmäinen tukee 1280 x 1024 pikselin resoluutiota ja painaa 95 kiloa, kun taas toinen televisio on kompaktimpi, mutta sen resoluutio on vain 640 x 480 pikseliä. Laitteet ovat melko isoja, mutta ne ovat käteviä käyttää. Holografisen näytön vanhemman version voi ostaa kymmenellä tuhannella dollarilla.

HP:n Kalifornian Palo Alto -laboratorion tutkijat yrittivät ratkaista ikivanhan 3D-näyttöjen ongelman omalla tavallaan. Toistaakseen kolmiulotteisen kuvan, joka olisi näkyvissä katselukulmasta riippumatta, tutkijat ehdottivat kuvien näyttämistä kohteista eri kulmista ja lähettämällä samanaikaisesti eri kuva jokaiseen silmään. Tämä saavutetaan yleensä käyttämällä koko järjestelmää pyörivillä peileillä ja laserlaitteet. Mutta kalifornialaiset tutkijat ottivat tavallisen LCD-paneelin komponentit ja asettivat valtavan määrän pyöreitä uria näytön sisälasiin erityisellä tavalla. Tämän seurauksena valo taittuu siten, että katsoja näkee kolmiulotteisen hologrammin. Joka tapauksessa HP:n tutkijoiden luoma näyttö mahdollistaa staattisen kolmiulotteisen kuvan kahdestasadasta eri pisteestä ja dynaamisen 3D-kuvan 64 pisteestä. Totta, tutkijat itse huomauttavat, että täysimittaisen liikkuvan hologrammin luominen, jonka näemme elokuvissa, on vielä kaukana.

Vermeerin näytön kehittänyt Microsoft Research tarjoaa myös mielenkiintoisen ratkaisun. Tämä näyttö luo holografisen kuvan, joka "kelluu" suoraan ilmaan legendaarisen "Star Warsin" hengessä. Se käyttää optista illuusiotehostetta, jota kutsutaan "miraskoopiksi". Rakenteellisesti Vermeer koostuu kahdesta parabolisesta peilistä ja projektorista, jossa on erityinen optinen järjestelmä, joka pystyy toistamaan jopa kolme tuhatta kuvaa sekunnissa. Projektori projisoi sadanyhdeksänkymmentäkahden pisteen hologrammin taajuudella 15 kuvaa sekunnissa.

Tärkeintä on, että 3D-kuvanäkymä on käytettävissä mistä tahansa kulmasta (360 astetta). Lisäksi käyttäjä voi onnistuneesti olla vuorovaikutuksessa tällaisen hologrammin kanssa, koska mikään lasipaneeli ei estä pääsyä siihen. Eli hän pystyy reagoimaan kosketukseen. Tätä tarkoitusta varten laite on varustettu infrapunavalolla ja kameralla, jonka päätarkoituksena on seurata henkilön käsien liikkeitä.

Vermeerin näyttöä ei ole vielä otettu kaupalliseen tuotantoon, mutta on selvää, että sillä on vakavia näkymiä esimerkiksi pelialalla. Tämä innovatiivinen laite ilmestyi vuonna 2011, ja vuotta myöhemmin Apple patentoi oman näytön, joka muistuttaa monessa suhteessa samaa Vermeeriä. Se on interaktiivinen näyttö, joka voi näyttää 3D-hologrammeja ja antaa käyttäjän olla vuorovaikutuksessa niiden kanssa.

Tässä käytetään samaa parabolisten peilien paria. Mutta on myös eroa. Kolmiulotteisen kuvan projisoimiseksi Applen insinöörit ehdottavat, että ei käytetä todellista esinettä, vaan ainetta, jolla on valotaitevaikutus. Sen päälle tuleva infrapunasäteily siirtyy näkyvään spektriin muodostaen ensisijaisen kolmiulotteisen kuvan. Applen insinöörien luoma laite tukee eleohjausta sisäänrakennetun anturijärjestelmän ansiosta.

Ja tänä vuonna tapahtui kauan odotettu tapahtuma - maailman ensimmäinen holografisella näytöllä varustettu älypuhelin esiteltiin. Joka tapauksessa näin sen valmistaja väittää. Takee-puhelimen on kehittänyt kiinalainen tutkimus- ja kehitysyhtiö Shenzhen Estar Technology. Mutta kehitys on itse asiassa hyvin samanlainen kuin Amazon Fire Phone -malli, joka julkaistiin aiemmin ja joka tarjoaa mahdollisuuden mukauttaa kuvaa näytöllä käyttäjän katselukulman mukaan. Valmistajan mukaan he menivät kuitenkin hieman pidemmälle älypuhelimellaan. Se käyttää katseenseurantaantureita, jotka sijaitsevat näytön yläpuolella. Stereoskooppinen kuva luodaan projisoimalla ulkoiset anturit suoraan katsojan silmän verkkokalvolle, kun taas jälkimmäinen voi kääntää katseensa pois näytöstä ja silti nähdä kolmiulotteisen kuvan.

Siten Takee-älypuhelimen näyttö mahdollistaa kolmiulotteisen kuvan näkemisen lisäksi myös sen katselun eri kulmista. Oikeudenmukaisuuden vuoksi on huomattava, että kiinalainen kehitys on vain tavallista 3D-tekniikkaa, jota on täydennetty katseenseurantaantureilla. Näyttö tukee 1920 x 1080 pikselin resoluutiota. Näytön lisäksi innovatiivisella älypuhelimella on seuraavat ominaisuudet - MediaTek 6592T -prosessori, kaksi gigatavua RAM-muistia ja 13 megapikseliä Sony kamera Exmor RS. Laitteessa on Android OS. Saatavilla on jo useita älypuhelinsovelluksia, joiden avulla voit pelata 3D-pelejä.

On selvää, että kauan odotettu hetki lähestyy, jolloin voimme nähdä televisioita, tabletteja ja näyttöjä, jotka luovat täysimittaisen holografisen kuvan. Lisäksi holografinen näyttöteknologia voi lähitulevaisuudessa löytää sovelluksen navigointijärjestelmissä, liike-elämässä ja koulutuksessa. Holografiset kuvat eivät myöskään yksinkertaisesti voi ohittaa peliviihdettä, koska ne tarjoavat kolmiulotteisia, virtuaalisia maailmoja, joissa on epätavallisen realistisia kuvia.

Plasmapaneelit ja LCD-näytöt eivät ole yllättäneet ketään pitkään aikaan, ottaneet paikkansa arjessa. Viime vuosina esiin noussut tekniikka stereoskooppisen kuvan luomiseksi 3D-laseilla on myös yleistynyt, miehittää markkinarakonsa ja kehittyy aktiivisesti. Useimmat asiantuntijat ovat sitä mieltä, että seuraava vaihe näyttöteknologioiden kehityksessä on holografisen projektionäytön syntyminen, mikä on varsin loogista, koska nykyaikainen 3D-televisio on välivaihe kohti kolmiulotteisen kuvan muodostumista, koska kolmiulotteinen kuva näillä näytöillä näkyy vain tietyssä pään asennossa. Holografisia näyttöjä voidaan pitää seuraavana vaiheena 3D-teknologian kehittämisessä.

3D-tekniikan periaate

Nykyaikaisissa elokuvateattereissa ja televisiossa käytetään 3D-tekniikkaa, joka perustuu ihmisen näön pettämiseen esittämällä silmille hieman erilaisia ​​kuvia, mikä lopulta luo kolmiulotteisen vaikutelman. Optista tarkennusta käytetään laajalti 3D-tekniikassa: esimerkiksi kuvan syvyyden ja tilavuuden illuusio luodaan käyttämällä polarisoituja laseja, jotka suodattavat osan kuvasta vasemmalle ja oikealle silmälle.

3D-tekniikan huono puoli

Tämän tekniikan haittana on, että kolmiulotteinen kuva näkyy vain tietystä kulmasta. Huolimatta siitä, että kotitelevisioita 3D-efektillä ja ilman laseja on myynnissä, katsoja voi katsoa niitä vain ollessaan suoraan näytön edessä. Tilavuuskuva alkaa kadota, kun sitä siirretään hieman oikealle tai vasemmalle suhteessa näytön keskustaan, mikä on kaikkien 3D-näyttöjen suurin haittapuoli. Holografisten näyttöjen pitäisi ratkaista tämä ongelma lähitulevaisuudessa.

Pseudoholografiset näytöt

Nykyään pseudoholografiset näytöt, jotka on luotu läpikuultavan verkon tai kalvon pohjalta, ovat erittäin suosittuja. Paneelit kiinnitetään kattoon tai myymälään. Oikealla valaistuksella paneelit ovat ihmisille näkymättömiä, ja jos niihin heijastetaan kuva, se luo vaikutelman hologrammista, jonka läpi katsoja voi katsoa. Verrattuna nestekidenäyttöihin ja plasmaan, pseudoholografisilla näytöillä on useita etuja: kirkkaat kuvat, omaperäisyys ja kyky asentaa mihin tahansa huoneeseen.

Projektori, joka projisoi kuvan, voi olla piilotettu katsojalta. Tällaisten laitteiden etuja ovat laajat katselukulmat, korkea kontrasti kuvia ja kyky luoda tietyn kokoisia ja muotoisia holografisia näyttöjä. Läpikuultavalla kalvolla olevia näyttöjä käytetään antamaan huoneeseen epätavallinen vaikutus ja viehätys, televisiostudioiden ja kauppatilojen suunnittelu. Monet yritykset valmistavat läpinäkyviä paneeleja, ja niitä käytetään mainontaan ja markkinointiin.

Sax3D näytöt

Yksi suosituimmista ovat saksalaisen yrityksen Sax3D holografiset valkokankaat, jotka on luotu käyttämällä selektiivistä valon taittotekniikkaa, jonka ansiosta järjestelmä jättää huomioimatta huoneen valon projektorin sädettä lukuun ottamatta. Itse näyttö on valmistettu kestävästä läpinäkyvästä lasista, jonka päälle on levitetty ohut kalvo, joka muuttaa näytön hologrammiksi ja näyttää projektorin projisoiman kontrastin kuvan. Tällä holografisella näytöllä voit katsella sekä digitaalisia valokuvia että videoita. Transscreen-näytöt toimivat samalla periaatteella, ja ne on valmistettu polyesterikalvosta, jossa on erityiset kerrokset, jotka estävät projektorista tulevan valon.

Holografiset televisiot

Tavallisia ihmisiä kiinnostavat enemmän erikoisnäytöt, vaan ratkaisut, joita voidaan käyttää tablet-tietokoneissa, televisioissa ja holografisella näytöllä varustetuissa älypuhelimissa. On syytä huomata, että tällä alueella on viime vuosina ilmaantunut suuri määrä alkuperäiset ratkaisut, huolimatta siitä, että useimmat niistä työskentelevät edistyneellä 3D-tehosteella.

CES 2011 -tapahtumassa InnoVision esitteli yleisölle holografisella näytöllä varustetun television prototyypin nimeltä HoloAd Diamond. TV:tä luotaessa käytetään prismaa, joka taittaa useista projektoreista tulevan valon ja muodostaa täysimittaisen hologrammin, jota katsoja voi katsella eri kulmista. Näyttelyn vierailijat ja toimittajat saivat esittelyn aikana todeta, että tällainen hologrammi on värikylläisyyden ja -syvyyden suhteen huomattavasti parempi kuin klassisilla 3D-laitteilla luotuja kuvia.

HoloAd TV voi näyttää kuvia, valokuvia ja videoita FLV-muodossa hologrammina. Näyttelyssä yritys esitteli kaksi samanlaisella periaatteella toimivaa TV-mallia: ensimmäisen resoluutio on 1280x1024 pikseliä, paino - 95 kiloa, toisen resoluutio on 640x480 pikseliä. Huolimatta siitä, että televisiot ovat melko suuria, ne ovat käteviä ja mukavia käyttää.

Teknologian kehitys

Palo Altossa sijaitsevan HP:n laboratorion asiantuntijat ovat yrittäneet poistaa ikivanhan ongelman 3D-tehostenäytöistä. Toistaakseen mistä tahansa katselupisteestä näkyvän kolmiulotteisen kuvan, tutkijat ehdottivat kuvan näyttämistä eri puolilta ja erillisen kuvan lähettämistä katsojan jokaiseen silmään. Tämä tekniikka sisältää järjestelmän käytön laserjärjestelmillä ja pyörivillä peileillä, mutta kalifornialaiset tutkijat turvautuivat tavanomaisen nestekidepaneelin komponentteihin, jotka levittivät suuren määrän pyöreitä uria näytön lasin sisäpinnalle. Tuloksena tämä mahdollisti valon taittamisen siten, että katsojan eteen syntyi kolmiulotteinen hologrammi. HP:n asiantuntijoiden luoma näyttö näyttää katsojille staattisen kolmiulotteisen kuvan projisoituna kahdestasadasta pisteestä ja dynaamisen kuvan 64 pisteestä.

Puhelin holografisella näytöllä

Suhteellisen äskettäin monien odottama tapahtuma vihdoin tapahtui - holografisella näytöllä varustettu älypuhelin esiteltiin virallisesti. Red Hydrogen Onessa käytetty näyttötekniikka on kallis, mutta sitä tullaan käyttämään lähitulevaisuudessa monissa mobiililaitteissa.

Red on erikoistunut ensisijaisesti ammattimaisten digitaalisten elokuvakameroiden tuotantoon, mutta on nyt kääntänyt huomionsa uudelle toimialalle kehittämällä ja tuomalla markkinoille holografisella älypuhelimella. Punainen näyttö Hydrogen One.

Puhelimen näyttö

Red sanoi, että älypuhelimeen asennettu näyttö on vetyholografinen näyttö, jonka avulla voit vaihtaa välittömästi 2D-sisällön, 3D-sisällön ja holografisen sisällön välillä Red Hydrogen 4-View -sovelluksesta. Huolimatta siitä, että tarkkaa tietoa tämän tekniikan periaatteesta ei ole julkaistu, älypuhelimella voit tarkastella kaikkia hologrammeja ilman erityisiä laseja tai lisätarvikkeita.

Holografisella näytöllä varustetun Red-älypuhelimen esittely tapahtui kesäkuussa 2017, mutta valmistaja ei ole vielä paljastanut yksityiskohtia. On kuitenkin muutamia onnekkaita bloggaajia, jotka onnistuivat pitämään kädessään kahta älypuhelimen prototyyppiä: yksi on toimimaton malli, joka näyttää viimeistelyn ja ulkonäkö puhelin, toinen on toimiva laite, jonka yritys edelleen pitää salassa.