Summary

הקלטת הולוגרמות אנלוגי בצבע מלא-ריאליסטי לשימוש בתצוגת הולוגרמה נעה

Published: January 14, 2020
doi:

Summary

אנו מציגים פרוטוקול כדי להקליט סט של הולוגרמות אנלוגי בצבע מלא במיוחד, המראה של בהירות זהה, שקיפות, וצבעים הומוגנית, על האמולסיות ההולוגרפיים מכסף במיוחד הליד-הלידי לייצור תלת-ממד הולוגרפית דינמי הציג.

Abstract

נייר זה מדגים שיטה להקליט סדרה של 12 הולוגרמות אולטרה ריאליסטי בצבע מלא המציגים את אותו בהירות, שקיפות וצבעים הומוגנית לייצור של הפנטטונאל, תצוגה תלת-ממדית דינמית הולוגרפית, ללא צורך עזרי צפייה מיוחדים. השיטה כרוכה בשימוש בטכנולוגיית מדפסת תלת-ממדית, התקנה אופטית בעלת מבנה חד-קרן בצבע מלא עם שלושה לייזרים בעלי צריכת חשמל נמוכה (אדום, ירוק וכחול) ותחליב הולוגרפי-מיוחד iso-panchromatic המיועד במיוחד ל הקלטת הולוגרמות אנלוגיות ללא כל דיפוזיה. הנפשה מחזורית נוצרת באמצעות תוכנית גרפית תלת-ממדית של המחשב ורכיבים שונים הם תלת-ממד המודפסים ליצירת מודלים עבור הולוגרמות. הולוגרמות נרשמות עם התקנה הולוגרפית בצבע מלא ופותחו באמצעות שתי אמבטיות כימיות פשוטות. כדי למנוע וריאציות של עובי אמולסיה, הולוגרמות חתומות עם דבק אופטי. תוצאות מאשרות כי כל הולוגרמות שנרשמו עם פרוטוקול זה להציג את אותם מאפיינים, אשר מאפשרים להם לשמש הפנטאטיום.

Introduction

מציג תלת מימדי (3d) הם נושא מחקר חשוב1,2,3 ואת רוב הגישות הנוכחיות להשתמש בעיקרון סטריאוסקופי4 הגורם אי-נוחות חזותית ועייפות5,6. הפנטאטאז הוא סוג חדש ונוח של תצוגה תלת-ממדית דינמית הולוגרפית שיכולה להציג אנימציה קצרה בצבע מלא ללא צורך בעזרי צפייה מיוחדים7. משתמש בסדרה של 12 הולוגרמות צבע מלא המתאימות לשלבים שונים של אנימציה. כל הולוגרמות המשמשות במכשיר זה חייב להיות אולטרה ריאליסטי ולהציג את אותו בהירות, שקיפות, ואת הצבעים הומוגנית. ההקלטה של הולוגרמה בעלת צבע מלא באיכות גבוהה נותרה קשה אפילו למתרגלים מנוסים. בעוד שהבחירות של טכניקת ההקלטה וחומר הולוגרפי הן נקודות מפתח חשובות, קיימות מספר פרטים הכרחיים בכדי להקליט בהצלחה הולוגרמות כאלה.

עבור פרוטוקול זה, רצף מחזורי של שנים עשר תמונות שונות נוצר לראשונה עם תוכנית גרפיקה מחשב תלת-ממד וכל הרכיבים הם תלת-ממד מודפס להיות דגמי הולוגרמה. הולוגרמות אלה נרשמות עם קרן יחיד שיטה8 הציג על ידי יורי Denisyuk ב 1963 המאפשר הקלטה של הולוגרמות אולטרה ריאליסטי עם 180 ° מלא-פרלקס. התקנה בצבע מלא Denisyuk משתמשת בשלושה לייזרים שונים (אדום, ירוק, כחול) משולבים כדי לקבל קרן לייזר לבן. האמולסיות של כסף הליד הם הבחירה הטובה ביותר של חומר ההקלטה9 ורק כמה אמולסיות בצבע מלא כסף זמינים9,10. יתר על כן כדי להקליט את אורך הגל הכחול ללא טשטוש, תחליב iso-panchromatic עם רזולוציה של יותר מ 10,000 שורות/mm נדרש.

בפרוטוקול זה, את הסט של הולוגרמות נרשמות על 4 אינץ ‘ x 5 לוחות אינץ ‘, באמצעות חומר כי הוא תוכנן במיוחד עבור הקלטה מלאה הולוגרמות אנלוגי ללא כל דיפוזיה והוא עשה isop, כלומר עבור כל הלייזר הנפוץ לעין בשימוש הולוגרפיה הצבע (ראה טבלת חומרים). הדגן הוא כל כך יפה (4 ננומטר) כי כל אורך גל גלוי ניתן להקליט בתוך ללא כל דיפוזיה11. יתרה מזאת, כל הולוגרמה מפותחת באמצעות תהליך כימי בטוח, שאינו מכתים את האמולסיות האולטימטיבי.

פרוטוקול מפורט זה מיועד לסייע למתרגלים חדשים ומנוסים בתחום הולוגרפיה האנלוגית כדי למנוע מלכודות נפוצות רבות הקשורות להקלטה בצבע מלא של הולוגרמות הדאיזויוק; זה יכול גם לספק גישה ללמוד כיצד להשתמש האולטימטיבי כסף הליד חומרים הולוגרפית וכימיקלים כדי לקבל תוצאות אמין ומלא שניתן ליצור.

Protocol

התראה: יש לעקוב אחר כל נוהלי הבטיחות המתאימים בעת שימוש בלייזר12 ומוצרים כימיים, כולל שימוש בציוד הגנה אישי כגון משקפי בטיחות, כוסות, כפפות ומעילי מעבדה. 1. יצירת תוכן מודל אלמנטים שונים של הסצינה (אופי ורקע) עם תוכניות גרפיקה מחשב תלת-ממד כגון בלנדר, ערכת כלי…

Representative Results

התוכן התלת-ממדי נוצר ורצף מחזורי של שנים עשר תמונות היה דמיוני, והאלמנטים השונים היו אז תלת-ממד מודפסים וצבועים (איור 1). התקנה אופטית בצבע חד-קרן של Denisyuk הוקמה כדי להקליט הולוגרמות (איור 2). לאחר ההקלטה, הולוגרמות פותחו אטום (איור 3) כדי לקבל סט של 12 אולטרה ריאליסטי ?…

Discussion

באופן מסורתי, סרט סטופ משתמש בבובות או במודלים חימר. כדי להימנע מתנועה ולהשיג תמונה בהירה בזמן ההקלטה של ההולוגרמה, נבחרו סדרה של תווים ורקעים מודפסים תלת-ממדיים. יתר על כן, האלמנטים השונים מחוברים בחוזקה וללא לחץ בתיבה. אם רכיב מתוקן עם אילוץ או מהלכים במהלך ההקלטה, הוא יופיע שחור או מוצבע …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

המחקר הנוכחי נערך על ידי המענק מחקר של Kwangwoon האוניברסיטה בשנת 2019.

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

  1. Geng, J. Three-dimensional display technologies. Advances in Optics and Photonics. 5 (4), 456-535 (2013).
  2. Lim, Y., et al. 360-degree tabletop electronic holographic display. Optics Express. 24 (22), 2499 (2016).
  3. Sugie, T., et al. High-performance parallel computing for next-generation holographic imaging. Nature Electronics. 1 (4), 254 (2018).
  4. Ogle, K. N. Some aspects of stereoscopic depth perception. JOSA. 57, 1073-1081 (1967).
  5. Read, J. C. A., et al. Balance and coordination after viewing stereoscopic 3D television. Royal Society Open Science. 2, 140522 (2015).
  6. Lambooij, M., Ijsselsteijn, W., Fortuin, M., Heynderickx, I. Visual discomfort and visual fatigue of stereoscopic displays: a review. Journal of Imaging Science and Technology. 53 (3), 1-14 (2009).
  7. Gentet, P., Joung, J., Gentet, Y., Hamacher, A., Lee, S. H. Fantatrope, a moving hologram display: design and implementation. Optics Express. 27 (8), 11571-11584 (2019).
  8. Denisyuk, Y. N. On the reproduction of the optical properties of an object by the wave field of its scattered radiation. Optics and Spectroscopy. 14, 279-284 (1963).
  9. Bjelkhagen, H. I., Brotherton-Ratcliffe, D. . Ultra-realistic imaging: advanced techniques in analogue and digital colour holography. , (2013).
  10. Graham, S., Zacharovas, S. . Practical Holography, Fourth Edition. , (2015).
  11. Gentet, P., Gentet, Y., Lee, S. H. Ultimate 04 the new reference for ultra-realistic color holography. 2017 International Conference on Emerging Trends & Innovation in ICT (ICEI). , 162-166 (2017).
  12. International Electrotechnical Commission. IEC 60825-1: 2014. Safety of laser products-Part 1: Equipment classification and requirements. IEC Geneva. 3, (2014).
  13. Kun, K. Reconstruction and development of a 3D printer using FDM technology. Procedia Engineering. 149, 203-211 (2016).
  14. . . Covestro Deutschland AG, Bayfol HX200 Datasheet. , (2018).
  15. Bjelkhagen, H. I. Silver Halide Recording Materials for Holography and Their Processing. Springer Series in Optical Sciences. 66, (1993).
check_url/it/60459?article_type=t

Play Video

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).

View Video