AgrandarBrigham Young University
Todo tipo de tecnologías de imágenes en 3D tienden a agruparse bajo la etiqueta “holograma”. Pero en realidad hay una variedad de distintos tecnologías que pueden crear la apariencia de profundidad. Ahora podemos agregue otro a la lista: la pantalla volumétrica de trampa fotoforética. El dispositivo utiliza un conjunto de hardware óptico para controlar el movimiento. de una pequeña esfera y un segundo conjunto para iluminar la esfera a medida que viajes. Siempre que la esfera pueda mantenerse en movimiento lo suficientemente rápido, el El resultado es una imagen en color verdadero que tiene una profundidad real desde su creación de la luz reflejada desde diferentes lugares.
La desventaja es que una sola esfera no puede cubrir tanto en la cantidad de tiempo que nuestro cerebro necesita para construir una imagen. Como resultado, la pantalla volumétrica de trampa fotoforética es actualmente limitado a imágenes pequeñas o que solo muestran parte de una imagen en un momento.
El trabajo reciente, de un equipo de la Universidad Brigham Young, es un variación en pantallas volumétricas. Estos implican proyectar un cambiando la imagen sobre una superficie reflectante en movimiento. Si el cambio en la imagen coincide correctamente con la ubicación cambiante de donde se proyecta, el resultado será la apariencia de profundidad, ya que la luz que ves se reflejará en diferentes ubicaciones. En el lado positivo, esto no requiere que el espectador use cualquier hardware, y varias personas pueden ver la imagen en el Al mismo tiempo, cada uno lo ve desde la perspectiva apropiada.
En el lado negativo, esto significa que cualquier imagen será limitado al área donde coloca el hardware en movimiento. E intenta interactuar con la imagen probablemente terminará cuando se golpee el dedo por una placa móvil.
El nuevo trabajo consiste en deshacerse de estos reflejos móviles superficies y reemplazarlos con lo que esencialmente es solo un solo punto móvil El punto en este caso es una pequeña cuenta de polímero sobre un micrómetro de ancho. Dado este tamaño, la cuenta es en gran medida invisible. El sistema de visualización hace que la cuenta sea visible al iluminar con láser, permitiendo a los espectadores ver la luz reflejada. Con un láser cada uno para rojo, verde y azul, el punto puede brillar con una gama completa de colores.
Por supuesto, si se dejan solas, las cuentas tenderán a sentarse pacíficamente en cualquier superficie que se encuentren. Esto obviamente no crea una pantalla atractiva, incluso con los láseres. Así que en vez, El equipo de BYU descubrió cómo hacer una especie de levitación controlada. Esto implica usar aún más láseres.
Los investigadores involucrados presume de su nueva técnica.
Mientras que los láseres pueden producir fuerza a medida que los objetos absorben y emiten fotones, estas fuerzas son relativamente débiles, lo que hace difícil mueva una cuenta con suficiente velocidad y precisión. Entonces el equipo se basó en lo que se llama una trampa fotoforética, en la cual los láseres Crear un calentamiento rápido de la cuenta y su entorno. Esto puede permite que la cuenta flote y pueda impulsar su movimiento. En el caso de BYU, el sistema utilizaba un láser de baja visibilidad cerca del borde azul del espectro visible.
En general, los investigadores pudieron mover la cuenta a mayor velocidad a 1,8 metros por segundo, aunque en su mayoría se movió un poco más lento que que cuando navegaba por caminos curvos. Esa es una velocidad decente si todo lo que estás dibujando es una línea de un píxel de ancho, pero era una limitación para imágenes más complejas. Incluso objetos pequeños con simples la geometría se limitó a 13 cuadros por segundo. Cuanto mas complejo las imágenes que creó el equipo se basaron en exposiciones prolongadas; si estuvieras allí, solo verías un subconjunto de la imagen en un momento dado.
A pesar de ese límite, este sistema tiene algunas ventajas. Para uno, no sufre problemas de ángulo de visión (o recorte), en el que parte de la imagen se corta porque la fuente de la imagen no es visible desde la perspectiva del espectador (aunque la imagen en sí misma debería ser). Si estás en la habitación y no hay nada entre tú y el imagen, lo verás, todo sin equipo especial. Con un sistema láser ubicado adecuadamente, es posible obtener la cuenta para moverse alrededor de objetos físicos, permitiendo una visualización de medios mixtos. Es fácil imaginar usar esto para resaltar detalles específicos o características de un objeto.
Pero la perspectiva más emocionante podría ser el hecho de que no hay razón para limitar esto a una cuenta. Un puñado de cuentas podría fácilmente trazar un volumen mucho más grande rápidamente, ampliando enormemente el tamaño de las imágenes que podrían generarse. Rojo, verde y azul las cuentas fluorescentes se pueden mezclar, proporcionando un mejor color representación.
Incluso podría ser posible entregar cuentas entre trampas ópticas. Esto permitiría trazar una sola línea a través de una línea muy grande zona. El límite aquí parece ser cuántos láseres de captura puedes encajan en un área determinada antes de que comiencen a interferir con cada otro.
Nature, 2017. DOI: 10.1038 / nature25176 (Acerca de DOIs).
