Enregistrement ultra-réaliste Full-Color Analog Holograms pour une utilisation dans un affichage Hologramme en mouvement
Summary
Nous présentons un protocole pour enregistrer un ensemble d’hologrammes analogiques ultra-réalistes en couleur, montrant la même luminosité, transparence et couleurs homogènes, sur des émulsions holographiques d’argent-halogénure ultra-fine pour la fabrication d’une 3D holographique dynamique Affichage.
Abstract
Cet article démontre une méthode pour enregistrer un ensemble de douze hologrammes analogiques ultra-réalistes en couleur présentant la même luminosité, transparence et couleurs homogènes pour la fabrication d’un Fantatrope, un affichage 3D holographique dynamique, sans avoir besoin de aides à l’écoute spéciales. La méthode comprend l’utilisation de la technologie d’imprimante 3D, d’une configuration optique Denisyuk couleur à faisceau unique avec trois lasers de faible puissance (rouge, vert et bleu) et d’une émulsion holographique iso-panchromatique à haute sensibilité à l’halogénure d’argent spécialement conçue pour l’enregistrement d’hologrammes analogiques sans aucune diffusion. Une animation cyclique est créée avec un programme d’infographie 3D et différents éléments sont imprimés en 3D pour former des modèles pour les hologrammes. Les hologrammes sont enregistrés avec une configuration holographique en couleur et développés à l’aide de deux bains chimiques simples. Pour éviter toute variation de l’épaisseur de l’émulsion, les hologrammes sont scellés avec de la colle optique. Les résultats confirment que tous les hologrammes enregistrés avec ce protocole présentent les mêmes caractéristiques, qui leur permettent d’être utilisés dans le Fantatrope.
Introduction
Les affichages tridimensionnels (3D) sont un sujet de recherche important1,2,3 et la plupart des approches actuelles utilisent le principe stéréoscopique4 qui cause l’inconfort visuel et la fatigue5,6. Le Fantatrope est un nouveau type pratique d’affichage 3D holographique dynamique qui peut montrer une courte animation en couleur sans avoir besoin d’aides spéciales à la visualisation7. Un Fantatrope utilise une série de douze hologrammes en couleur correspondant aux différentes phases d’une animation. Tous les hologrammes utilisés dans cet appareil doivent être ultra-réalistes et présenter la même luminosité, la transparence et les couleurs homogènes. L’enregistrement d’un seul hologramme couleur de haute qualité reste difficile, même pour les praticiens expérimentés. Bien que les choix de la technique d’enregistrement et du matériel holographique soient des points clés importants, il y a plusieurs autres détails qui sont cruciaux pour enregistrer avec succès de tels hologrammes.
Pour ce protocole, une séquence cyclique de douze images différentes est d’abord créée avec un programme d’infographie 3D et tous les éléments sont imprimés en 3D pour devenir des modèles hologrammes. Ces hologrammes sont enregistrés avec la méthode à faisceau unique8 introduite par Yuri Denisyuk en 1963 qui permet l’enregistrement d’hologrammes ultra-réalistes avec un parallaxe complet de 180 degrés. Une configuration en couleur Denisyuk utilise trois lasers différents (rouge, vert et bleu) combinés pour obtenir un faisceau laser blanc. Émulsions d’halogénure argentée sont le meilleur choix de matériel d’enregistrement9 et seulement quelques émulsions en couleur d’argent-halogénure sont disponibles9,10. En outre, pour enregistrer la longueur d’onde bleue sans flou, une émulsion iso-panchromatique avec une résolution de plus de 10.000 lignes/mm est nécessaire.
Dans ce protocole, l’ensemble d’hologrammes sont enregistrés sur des plaques de 4 pouces x 5 pouces, à l’aide d’un matériau spécialement conçu pour l’enregistrement des hologrammes analogiques en couleur sans aucune diffusion et est fait isopanchromatique pour tous les lasers visibles communs utilisés dans l’holographie de couleur (voir tableau des matériaux). Le grain est si fin (4 nm) que toute longueur d’onde visible peut être enregistrée à l’intérieur sans aucune diffusion11. En outre, chaque hologramme est développé à l’aide d’un processus chimique sûr et non taché développé pour les émulsions ultimes.
Ce protocole détaillé est destiné à aider les praticiens nouveaux et expérimentés dans le domaine de l’holographie analogique pour éviter de nombreux pièges communs associés à l’enregistrement des hologrammes Denisyuk en couleur; il peut également fournir une approche pour apprendre à utiliser les matériaux holographiques d’argent-haïde ultimes et les produits chimiques pour obtenir des résultats fiables et reproductibles.
Protocol
Representative Results
Discussion
Traditionnellement, le film stop-motion utilise des marionnettes ou des modèles en argile. Pour éviter le mouvement et obtenir une image lumineuse au moment de l’enregistrement de l’hologramme, un ensemble de caractères imprimés en 3D et des arrière-plans sont choisis. En outre, les différents éléments sont attachés fermement et sans stress dans la boîte. Si un élément est fixé avec contrainte ou se déplace pendant l’enregistrement, il apparaîtra noir ou frangé dans l’hologramme final. L’impression 3D est…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La présente recherche a été menée par la subvention de recherche de l’Université de Kwangwoon en 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 |
References
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