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一种新型的全彩色全息投影技术,全息图像更加明亮

实验帮| 2017-8-14 14:00

Rajesh Menon在展示一种新的二维全息图像技术上图所示,犹他大学电气与计算机工程系副教授Rajesh Menon展示了一种新的二维全息图像技术,这种全息图像的显示可以只用一个手电筒实现。他的研究小组已经发现了一种创造 ...
Rajesh Menon在展示一种新的二维全息图像技术

上图所示,犹他大学电气与计算机工程系副教授Rajesh Menon展示了一种新的二维全息图像技术,这种全息图像的显示可以只用一个手电筒实现。他的研究小组已经发现了一种创造廉价的全彩二维和三维全息图的方法,这种方法远比目前的全息图更为真实、更明亮,可以在更大的角度观察。

一个由犹他大学电气和计算机工程师组成的研究团队,开发出一种可以实现全息投影模式的棋类游戏R2-D2和现实版的星球大战中的丘巴卡。

由电气和计算机工程系副教授Rajesh Menon领导的研究小组发现了一种制造便宜的彩色二维和三维全息图的技术方法,这种方法可实现是比目前所利用的全息图技术更现实,更可在更宽的角度观察的全息投影技术。这个应用程序的科技应用可能是非常广泛的,从货币和身份验证到娱乐设备和广告领域等。

“你可以实现效率高色彩丰富,且具有高亮度、低成本的全息投影。而不需要花哨的激光器和复杂的光学系统,”Menon说。

研究团队的这项新型技术发表在2017年7月19日最新一期的《科学报告》杂志上。该论文以“多级衍射光学实现的一种全彩、大面积、透射全息图像技术,”为题目,论文的合著者有犹他大学的博士生Nabil Moham、Monjurul Meem和Xiaowen Wan。

通常来说,任何图像的投影,不管是二维或三维的,是没有效率的,当白色的光照在一个物体,我们只能看到反射的颜色,反射到我们的眼睛,颜色的光谱的其余部分被吸收。因此,有很多浪费光。一个典型的液晶投影机,例如,你可能只看到了一次总的光线的5%。

Menon和他的团队已经发现了一种更好的方式,借用比如某些蝴蝶翅膀显示颜色的相似原理:而不是只看到反射颜色而其余的都被吸收的那种形式,所有的白色光重新定向,所以你看到翅膀的颜色的波长在不同的位置是不同的。光的吸收不存在,因此没有浪费。

使用复杂的算法和一种新的制备方法,工程师们创造出一种全息图,而将颜色放在合适的位置同样可以实现相同的功能,而不是吸收其中的大部分光,这使得在二维或三维的全息图像更加的亮丽,色彩更充分更自然。目前,彩色的全息图要求激光器不仅要制造出来,而且还要照亮它们。Menon的全息图可以看作是规则白色的光。最重要的是,这些全息图,可以从任何角度观察,而且图像的细节没有变化,就像一个真正的对象。

“在之前所研究的投影图像是非常低效的,你需要一个巨大的灯,”Menon说。“而在这里,你可以只是用一块塑料和一个手电筒就可以实现。这是更简单和更有效的方式。”

这种技术可用于纸币安全,全息图技术则产生更逼真的图像。目前,在一些外国货币或信用卡上的全息图像闪闪发光的单色图像,但梅农的全息图会更倾向于彩色照片。它也可以用于识别证件,驾驶执照或者安全文件如护照,军官可以只使用一个手电筒来验证它,代替了特殊的灯具如红外扫描仪。这些全息的制造成本很便宜,因为他们就像制作一个光盘或DVD那样复制印刷出来。

而Menon和他的团队所产生的二维图像的技术,到目前为止,他说采取下一步创建全彩色的三维运动图像类似于“星球大战的全息棋子”那样将不会很难,因此,全息图可以用于娱乐,如虚拟现实耳机,不需要强大投影灯的电影院等(可能不再需要3D眼镜了)或使用高科技特效的游戏设施。

“想象一下,你骑着马,一个怪物突然跳出来。我们这种技术可以用更丰富颜色,以更高的效率和更方便的方式实现出来,因为它是如此的便宜,”Menon说。

这种技术还可以用来制作全息照片或视频广告或者信息亭上的广告。移动3D视频可以在两年内成为可能,他的团队现在也正在努力。

Menon注册了一个名叫点谱PointSpectrum的公司,旨在研究这一新技术的商业化潜在用途。

来源:

https://phys.org/news/2017-07-brighter-full-color-holograms-viewed.html

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