Ny algoritme forvandler iPhones til holografiske projektorer
Forskere har skabt en metode til at producere holografiske 3D-billeder i fuld farve ved hjælp af smartphoneskærme i stedet for lasere. Denne innovative teknik har med yderligere fremskridt potentiale til augmented eller virtual reality-skærme.
Se også: Nyheder om fremtidens teknologi
Muligt at skabe 3D-farvebilleder ved brug af iPhone
Uanset om augmented og virtual reality-skærme bruges til spil, uddannelse eller andre formål, kan inddragelse af 3D-skærme skabe en mere realistisk og interaktiv brugeroplevelse.
“Selvom holografiteknikker kan skabe en meget virkelighedstro 3D-repræsentation af objekter, er traditionelle tilgange ikke praktiske, fordi de er afhængige af laserkilder. Lasere udsender sammenhængende lys, som er let at kontrollere, men de gør systemet komplekst, dyrt og potentielt skadeligt for øjnene,” siger Ryoichi Horisaki, der er leder af forskerteamet fra University of Tokyo i Japan.
I tidsskriftet Optics Letters beskriver forskerne deres nye metode, som er baseret på computergenereret holografi (CGH). Takket være en ny algoritme, som de udviklede kan de nøjes med at bruge en iPhone og en optisk komponent kaldet en rumlig lysmodulator til at gengive et 3D-farvebillede, der bestod af to holografiske lag.
“Vi mener, at denne metode i sidste ende kan være nyttig til at minimere optikken, reducere omkostningerne og mindske den potentielle skade på øjnene i fremtidige visuelle grænseflader og 3D-skærmapplikationer. Mere specifikt har det potentiale til at forbedre ydeevnen for nær-øje-skærme, som dem, der bruges i avancerede virtual reality-headset,” siger Otoya Shigematsu, der er førsteforfatter på artiklen.
En mere praktisk tilgang
Selvom CGH bruger algoritmer til at producere billeder, er det typisk nødvendigt med kohærent lys fra en laser for at vise disse holografiske billeder. I en tidligere undersøgelse viste forskerne, at såkaldt spatiotemporalt usammenhængende lys udsendt fra en hvid lysdiode kunne bruges til CGH. Denne opsætning krævede dog to rumlige lysmodulatorer – altså enheder, der styrer lysets bølgefronter – hvilket er upraktisk på grund af deres omkostninger.
I den nye undersøgelse udviklede forskerne en billigere og mere praktisk inkohærent CGH-metode.
“Dette arbejde er i tråd med vores laboratoriums fokus på Computerbaseret visualisering – et forskningsfelt, der er dedikeret til at innovere optiske billedsystemer ved at integrere optik med informationsvidenskab. Vi fokuserer på at minimere optiske komponenter og eliminere upraktiske krav i konventionelle optiske systemer,” siger Ryoichi Horisaki.
For at demonstrere den nye metode skabte forskerne en optisk gengivelse i to lag af et 3D-billede i fuld farve ved at vise et holografisk lag på skærmen på en iPhone 14 Pro og et andet lag på en rumlig lysmodulator. Det resulterende billede målte et par millimeter på hver side.
Forskerne arbejder nu på at forbedre teknologien, så den kan vise større 3D-billeder med flere lag. Flere lag ville få billederne til at se mere realistiske ud ved at forbedre den rumlige opløsning og gøre det muligt for objekter at dukke op i flere forskellige dybder eller afstande fra seeren.
Se også: Holografisk kommunikation kommer med 6G-teknologien
