3D декор в квартирах, реалистичные аватары, приветствующие купюры.
Технологией оптического электромагнитного излучения – голографией (как минимум в плане воспроизведения) сегодня, наверное, ни кого не удивишь. Голограмма практически стала неотъемлемой частью нашей жизни, начиная с выставок и музеев с голографическими копиями ценных экспонатов, и заканчивая голографической защитой в паспортах, защитных элементов денежных знаков, кредитных карт и т.д.
При этом к качеству лазерной регистрации в каждом случае существуют особые требования. К примеру, для проектирования 3D-экспонатов в музеях, используют метод голографической интерферометрии, что позволяет страховым агентам идентифицировать подлинность застрахованного произведения искусств.
Обычного человека редко интересует информация о том, что для проектирования требуется лазерное и другое специальное оборудование. К примеру, если голограмма цветная, необходимы три лазера, по одному для каждого первичного цвета: красного, зелёного и синего. Результат не всегда убедителен, поскольку визуализировать перфорированные поверхности очень сложно. При этом чтобы увидеть изображение, как правило, требуется затемнённая комната.
Для решения этих проблем, как всегда, обратились к природе.
Раджеша Менона из Университета в штате Юта, заинтересовали бабочки с ярко-выраженными синим морфонами (элементы строения крыльев, выделяющиеся морфологически). Оказалось, что насыщенный цвет крыльев (морфо) у этих бабочек, это не заслуга пигмента, а структура и расположение перепонок на этих крыльях. Именно они преломляют свет таким образом, чтобы волны разной длины дифрагировали в заданном диапазоне. В результате волны синей длины усиливаются, и отражаются обратно к наблюдателю, тогда как другие цвета либо отменяют друг друга, либо рассеиваются практически до минимума.
Более того, в отличие от существующих сегодня голограмм, цвет и внешний вид крыльев морфо остаётся неизменным, независимо от угла обозрения.
Современную голограмму записывают с помощью лазерных пучков путём сканирования объектного и опорного лучей объекта подлежащего голографированию. В результате взаимодействия между лучами, мы получаем интерференционную картинку отпечатка на плёнке. Отражаемые световые волны создают трёхмерное изображение исходного слайда.
Подход д-ра Менона отличается от существующего метода создания голограммы.
Во-первых, он не использует лазер.
Во-вторых, вместо стандартной гладкой плёнки, которую обычно применяют в голограмме, он использует прозрачный листовой пластик с рельефной поверхностью.
И в-третьих, структура рельефа на пластинах создаётся не с помощью фотосъёмки, а путём компьютерной детализации.
Сначала изображения загружаются на компьютер. Затем специальная программа обрабатывает данные, и формирует исходник для топографии пластиковой заготовки. При распечатке, выступы и канавки пластикового листа, преломляя и дифрагируя падающий свет, демонстрируют тот же эффект, что и перепонки крыльев морфо.
Интересным является и тот факт, что как только программа создала топографию для конкретного изображения, копии этих данных можно разместить на стандартных носителях и передавать другим пользователям для воспроизведения, подобно тому, как в своё время распространялись виниловые пластинки.
Потрясающий результат, созданный с использованием законов преломления света, а не специального оборудования с использованием лазерных лучей, для воспроизведения качественного изображения. Это похоже на мистику, зажжённая рядом с пластиной спичка позволяет любоваться 3D изображением.
По заявлениям д-ра Менона, этот метод может генерировать голограммы с полным спектром цветов и с насыщенностью, которая в десять раз превосходит самые сложные голограммы нашего времени.
Дополнительным преимуществом способа является возможность рассматривать голограмму со всех сторон без искажений.
На данный момент д-р Менон и его коллеги сосредоточены на типах голограмм, используемых в качестве функций безопасности. При этом они не перестают изучать возможности нового метода создания голографических изображений трёхмерных объектов в свободном пространстве. В конце концов, они надеются сделать голографические фильмы, используя устройства, называемые фазовыми пространственными модуляторами света, управляемыми непосредственно выходом из алгоритма генерации голограммы. Такие модуляторы вместо отпечатков на поверхности для управления светом используют жидкие кристаллы.
Если идею с жидкими кристаллами удастся заставить работать, то некоторые фантазии, такие как голографическое телевидение, действительно могут быть созданы. Возможно, если д-р Менон продолжит разработку своих открытий, то скоро мы увидим 3D приветствие глав государств, при извлечении очередной купюры из кошелька.