Голографические телеконференции, возможно, вскоре перестанут быть чем-то из области фантастики и перекочуют в нашу повседневную жизнь благодаря материалу, который может хранить меняющиеся голографические изображения.
Нассер Пейгамбариан
Ученый из Университета Аризоны Нассер Пейгамбариан (Nasser Peyghambarian) поставил перед собой цель воплотить в реальность кадры из фильма «Звездные Войны», где принцесса Лея отправляет голографическое сообщение с просьбой о помощи.
Он посвятил несколько лет разработке голографических проекций, которые могут меняться в режиме реального времени.Задача состоит в том, чтобы найти подходящий материал, способный хранить перезаписываемые изображения, последовательность которых и составляет движущуюся голограмму. Пейгамбариан и его коллеги смогли подобрать материал, изображение в котором обновляется каждые две секунды. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature.
Система получает изображение объекта с 16-ти камер, установленных в различных точках вокруг него, раз в секунду. Программа обрабатывает эти кадры для получения трехмерного точечного изображения и посылает данные в систему импульсных лазеров, которые записывают данные в объеме материала. Во время записи два луча создают интерференционную картину из светлых и темных областей. Направив на материал источник освещения, можно увидеть полученное трехмерное изображение.
В статичной голограмме физические свойства материала-носителя меняются раз и навсегда, поэтому обновить изображение невозможно. Но команда Пейгамбариана разработала «перезаписываемый» материал, представляющий собой сочетание полимеров, обозначаемое аббревиатурой PATPD/CAAN. Когда лазерные лучи попадают на сополимер, это вызывает «дрейф» электронов, в результате которого в объеме материала формируются положительно и отрицательно заряженные области, соответствующие темным и светлым участкам интерференционной картины. Повторное воздействие лазеров на материал приводит к «перезаписи» изображения.
В 2008 году команда исследователей использовала подобный материал для создания 4-дюймового голографического дисплея, изображение на котором обновлялось примерно раз в 4 минуты. Сегодня технология позволила получить 17-дюймокое изображение, обновляющееся более чем в сто раз быстрее.
Хотя 3D-телевизоры можно купить уже сегодня, они передают изображение, «снятое» всего с двух точек. Хотя при просмотре трехмерного телевидения и возникает ощущение глубины изображения, походить вокруг экрана и увидеть затылок персонажа невозможно, говорит Пейгамбариан. Он надеется, что помимо индустрии развлечений, его система найдет более «серьезное» применение. Например, хирурги, удаленно наблюдающие операцию в 3D, смогут дать совет своим коллегам. А инженеры смогут визуализировать и модифицировать трехмерные модели в реальном времени.
Пейгамбариан считает, что увеличенная голографическая система сможет обеспечить прекрасную разрешающую способность. «Мы уже можем получить голографический пиксель размером всего 400 мкм, а это лучше, чем в изображениях формата HD», - говорит он. Сейчас команда работает над задачей увеличения частоты обновлений экрана, чтобы воспроизводить примерно 30 кадров в секунду, а также над уменьшением количества потребляемой при записи и чтении изображений энергии. По прогнозам исследователей, уже через 7-10 лет система может оказаться в руках потребителей.