Summary

录制超逼真的全彩色模拟全息图,用于移动全息图显示

Published: January 14, 2020
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Summary

我们提出一个协议,用于记录一组超逼真的全彩色模拟全息图,显示相同的亮度、透明度和均匀色,在超细粒银卤化物全息乳液上,用于制造动态全息 3D显示。

Abstract

本文演示了一种记录一组 12 个超逼真的全彩色全彩模拟全息图的方法,该图呈现相同的亮度、透明度和均匀色,用于制造 Fantatrope(动态全息 3D 显示器),无需特殊的查看辅助工具。该方法涉及使用 3D 打印机技术、单光束全彩色 Denisyuk 光学设置,配备三种低功耗激光器(红色、绿色和蓝色),以及专为记录模拟全息图,没有任何扩散。使用 3D 计算机图形程序创建循环动画,并将不同的元素打印为全息图的模型。全息图采用全彩全息设置进行记录,并使用两个简单的化学浴场进行开发。为了防止任何乳液厚度的变化,全息图用光学胶水密封。结果证实,使用该协议记录的所有全息图都具有相同的特性,这使得它们可用于Fantatrope。

Introduction

三维(3D)显示器是一个重要的研究课题1,2,3和大多数目前的方法使用立体原理4,导致视觉不适和疲劳5,6。Fantatrope是一种方便的新型动态全息3D显示屏,可以全彩显示一个简短的动画,无需特殊的观看辅助设备7。Fantatrope 使用一系列 12 个全彩色全息图,对应于动画的不同阶段。此设备中使用的所有全息图必须超逼真,并呈现相同的亮度、透明度和均匀色。即使对于经验丰富的从业人员来说,记录一个高质量的全彩色全息图仍然很困难。虽然记录技术和全息材料的选择是重要的关键点,但有几个细节是成功记录这种全息图的关键。

对于此协议,首先使用 3D 计算机图形程序创建由 12 个不同图像组成的循环序列,所有元素都打印成全息模型。这些全息图采用尤里·丹尼纽克于1963年推出的单光束方法8进行记录,该方法允许使用180°全视差记录超逼真的全息图。Denisyuk 全彩色设置使用三种不同的激光(红色、绿色和蓝色)组合来获得白色激光束。银卤化物乳液是记录材料9的最佳选择,只有一些银卤化物全色乳液可用9,10。此外,为了在不模糊的情况下记录蓝色波长,需要分辨率超过 10,000 线/毫米的异色乳液。

在此协议中,全息图集记录在4英寸×5英寸的印版上,使用一种专为记录全彩色模拟全息图而没有任何扩散的材料,并且针对全息法中使用的所有常见可见激光器(见材料表)进行异色处理。颗粒是如此精细(4纳米),任何可见的波长可以记录里面没有任何扩散11。此外,每个全息图都是使用安全、无染色的化学工艺开发的,为最终的乳液而开发。

此详细协议旨在帮助模拟全息领域的新经验实践者避免与记录全彩色 Denisyuk 全息图相关的许多常见陷阱;它还可以提供一种学习如何使用最终的银卤全息材料和化学品来获得可靠和可重复的结果的方法。

Protocol

注意:使用激光12和化学产品时,必须遵守所有适当的安全规范,包括使用个人防护设备,如安全护目镜、眼镜、手套和实验室外套。 1. 内容创建 使用 3D 计算机图形程序(如 Blender,一个免费的开源 3D 软件工具集)对场景的不同元素(角色和背景)进行建模。 使用 3D 计算机图形程序创建 12 帧循环动画。 3D 打印和绘制不同的元素。<ol…

Representative Results

3D内容被创建,并想象了十二个图像的循环序列,然后不同元素被3D打印和绘制(图1)。一个Denisyuk单光束全彩色光学设置被组装成记录全息图(图2)。记录后,全息图被开发和密封(图3),以获得一套12个超逼真的全彩色全彩色全色全息图,全视差,显示相同的亮度,透明度和均匀的颜色(图4)。以时间顺序安装的12个全息图的Fantatrope已成功?…

Discussion

传统上,停止运动电影使用木偶或粘土模型。为了避免移动并在全息图记录时获得明亮的图像,选择一组 3D 打印的字符和背景。此外,不同的元件被牢固地连接在盒子里,没有压力。如果元素在录制过程中具有约束或移动的固定性,则该元素将在最终全息图中显示为黑色或边缘。3D 打印是创建模拟全息原始模型的非常有趣的新工具。

光聚合物薄膜的主要优点,如科思创Bayfol …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本研究由光翁大学研究资助部于2019年进行。

Materials

Black marker Monami Magic Cap
FDM monochrome 3D printer Anet A8
Holographic bleach Ultimate Holography BLEACH-1L Non-toxic
Holographic developer Ultimate Holography REV-U08-1.2 Non-toxic
Holographic plates Ultimate Holography U04P-VICOL-4X5 Light-sensitive
Laser (DPSS 532 nm 100 mW) Cobolt Samba Follow safety practices
Laser (DPSS 473 nm 50 mW) Cobolt Blue Follow safety practices
Laser (HeNe 633 nm 21 mW) Thorlabs HNL210L Follow safety practices
Laser power meter Sanwa LP1
Matte black spray paint Plasti-kote 3101
Microscope objective Edmund Optics 40X 0.65 NA
Pinhole Edmund Optics 10 μm
Spatial Filter Movement Edmund Optics 39-976
UV glue Vitralit 6127 Use gloves
Wetting agent Kodak Photo-Flo
White PLA filament Hatchbox PLA-1KG1.75-BLK
X-cube Edmund Optics 54-823

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Gentet, P., Gentet, Y., Kim, L., Kim, K., Lee, S. Recording Ultra-Realistic Full-Color Analog Holograms for Use in a Moving Hologram Display. J. Vis. Exp. (155), e60459, doi:10.3791/60459 (2020).

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