Las aplicaciones potenciales de los hologramas digitales tridimensionales 3D son enormes. Además de las artes y el entretenimiento, varios campos, incluyendo imágenes biomédicas, visualización científica, diseño de ingeniería y pantallas, podrían beneficiarse de esta tecnología. Por ejemplo, crearLos órganos de tamaño para el análisis 3D por parte de los médicos podrían ser útiles, pero siguió siendo un desafío debido a la limitación de las técnicas de generación de hologramas.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor YongKeun Park del Departamento de Física del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST ha encontrado una solución y ha desarrollado una pantalla holográfica 3D que funciona más de 2.600 veces mejor que las pantallas holográficas 3D existentesSe espera que este estudio mejore el tamaño limitado y el ángulo de visión de las imágenes en 3D, que fueron un problema importante de las pantallas holográficas actuales. El estudio fue publicado en línea en Fotónica de la naturaleza el 23 de enero de 2017
Los hologramas 3D, que a menudo aparecen en películas de ciencia ficción, son una tecnología familiar para el público, pero los hologramas en películas se crean con efectos gráficos de computadora. Los métodos para crear verdaderos hologramas 3D todavía se están estudiando en el laboratorio. Por ejemplo, debidoAnte la dificultad de generar imágenes 3D reales, los dispositivos recientes de realidad virtual VR y de realidad aumentada AR proyectan dos imágenes bidimensionales 2D diferentes en un visor para inducir ilusiones ópticas.
Para crear un holograma 3D que se pueda ver sin un equipo especial como gafas 3D, el frente de onda de la luz debe controlarse utilizando moduladores de frente de onda como moduladores de luz espacial SLM y espejos deformables DM. Un modulador de frente de onda es un ópticodispositivo de manipulación que puede controlar la dirección de propagación de la luz.
Sin embargo, la mayor limitación para usar estos moduladores como pantallas 3D es la cantidad de píxeles. La gran cantidad de píxeles que se empaquetan en pantallas de alta resolución desarrolladas en los últimos años son adecuados para una imagen 2D y la cantidad de información contenidaen esos píxeles no se puede producir una imagen en 3D. Por esta razón, una imagen en 3D que se puede hacer con la tecnología de modulador de frente de onda existente tiene un tamaño de 1 cm con un ángulo de visión estrecho de 3 grados, lo que está lejos de ser posible.
Como alternativa, los investigadores de KAIST usaron un DM y agregaron dos difusores holográficos sucesivos para dispersar la luz. Al dispersar la luz en muchas direcciones, esto permite un ángulo de visión más amplio y una imagen más grande, pero da como resultado campos de moteado de volumen, que son causados porla interferencia de la luz dispersa múltiple. No se pueden usar campos de moteado de volumen aleatorio para mostrar imágenes en 3D.
Para solucionar el problema, los investigadores emplearon una técnica de conformación de frente de onda para controlar los campos. Como resultado, lograron producir una imagen holográfica 3D mejorada con un ángulo de visión de 35 grados en un volumen de 2 cm de largo, anchoy altura. Esto produjo un rendimiento que fue aproximadamente 2.600 veces más fuerte que la definición de imagen original generada cuando utilizaron un DM sin difusor.
El profesor Park dijo: "Se cree que la dispersión de la luz interfiere con el reconocimiento de los objetos, pero hemos demostrado que las pantallas 3D actuales se pueden mejorar significativamente con un mayor ángulo de visión y tamaño de imagen controlando adecuadamente la luz dispersa".
Hyeonseung Yu, quien es el autor principal de este artículo de investigación y un candidato a doctorado en el Departamento de Física, KAIST, señaló que esta tecnología señala un buen comienzo para desarrollar un modelo práctico para pantallas dinámicas de hologramas 3D que se puedan disfrutar sin elnecesidad de anteojos especiales. "Este enfoque también se puede aplicar a la tecnología AR y VR para mejorar la resolución de la imagen y los ángulos de visión", agregó Yu.
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Materiales proporcionados por El Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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