Holografické displeje už nepatří jen do říše sci-fi

Představte si, že sedíte ve své kanceláři nebo doma v obývacím pokoji a náhle spatříte, že zeď před vámi zmizel...


Představte si, že sedíte ve své kanceláři nebo doma v obývacím pokoji a náhle
spatříte, že zeď před vámi zmizela. Vzadu je jiná kancelář s lidmi a vy jste s
nimi u jednoho stolu. Místo kanceláře se tam může zmaterializovat třeba i
obývací pokoj na jiném světadíle, a vy se najednou ocitnete na návštěvě u
přátel. Za těmito úchvatnými, i když poněkud hrůzu nahánějícími scénami stojí
technologie tzv. holografických videokonferencí.
Nejde o nějakou sci-fi. Na MIT fungující prototyp videokonferenčních systémů s
těmito vlastnostmi již existuje. Na jejich používání v kanceláři nebo v
domácnosti si však podle Stephena Bentona, vedoucího skupiny pro prostorové
zobrazování (Spatial Imaging Group) z mediální laboratoře MIT, budeme muset
ještě alespoň 10 let počkat. "V uplynulých několika letech nás náš výzkum
přivedl k bodu, kde byla televize v roce 1926," říká Benton. "Naším hlavním
zaměstnáním je ukázat, že něco takového zvládneme vyvinout. Před deseti lety si
lidé mysleli, že jsme blázni." Výzkumníci dnes již mohou ukázat některé
přesvědčivé, i když ne zcela hmatatelné důkazy, že blázny nejsou. A vy rozhodně
nebudete muset čekat několik desetiletí, než dojde k prvnímu předvedení pohybu
technologie ven z laboratoří a do reálného světa. Díky optickým vláknům a
dalším technologiím se např. ukládání holografických dat stává již dnes
prakticky realitou. "Můžeme uložit 100 000 rozdílných fotografií nebo
digitálních stránek což je terabajt informací do něčeho o velikosti kostky
cukru," říká Benton. Vláknová optika si snadno poradí s podstatně větší šířkou
frekvenčního pásma než využívá např. televize. A to hologramy vyžadují. Možné
aplikace
Holografické technologie nacházejí využití v různých průmyslových aplikacích
např. při řízení kvality ve výrobě a při testování prasklin (provádí se zde
tzv. holografické nedestruktivní testování). Flexibilita technologie je
nezbytná i pro další aplikace průmyslového návrhu. Holografické "heads-up"
displeje (tedy displeje asi ve výši očí člověka) jsou používány ve vojenském a
civilním letectví. Dávají pilotům kritické informace, přičemž jim ale nebrání,
aby se dále dívali přes okna svého kokpitu. Tato technologie nalezla domov i v
méně technologickém světě. Ve snaze uchovat obrázky a zprávy i s prostorovou
informací opustili někteří umělci klasická média a "dobývají" 3D prostor a
čisté světlo pomocí holografie. Nejpravděpodobnějšími prvotními uživateli
vylepšených hologramů však budou zřejmě medicínští profesionálové. Dnešní
rentgenové metody zobrazování pomocí magnetické rezonance a CAT-scanové kamery
shromažďují 3D data, ale teprve holografie nabízí způsob, jak tyto obrázky
prozkoumat v plném 3D. Paralaxa, dostupná jenom pomocí hologramů, umožňuje
divákovi manipulovat s obrázkem a vidět různé perspektivy, jako kdyby ten
objekt byl skutečně zde. Výhody jsou zjevné: Protože budou tyto komplexní
obrazy mnohem přehlednější, budou též mnohem přesněji interpretovatelné, což
zvýší přesnost rozhodování lékařů.

Existující problémy
Zlepšování technologie, která vytváří hologramy, je pouze polovinou rovnice.
Musíte být schopni je také vidět, takže práce na zobrazovacích médiích a
zařízeních, jako jsou holovidea, drží krok s dalšími součástmi vyvíjející se
holografické technologie. Benton již má dva funkční prototypy systému
zobrazování v reálném čase, který může interpretovat a zobrazit počítačem
generované hologramy. Při navrhování elektronického displeje výzkumníci
stanovili principy redukce informací a skenování obrazu. Významné elektronické
a elektro-optické problémy však komplikují změnu měřítka do velikosti vhodné
pro praktické zobrazení. Doposud je paralelizace zpracování výpočtů, ukládání a
zobrazení proveditelná jen pro relativně malé obrázky o velikosti 3 x 5 palců.
Několik skupin ve světě se soustředilo na používání technologie LCD obrazovek.
Jeden tým v Anglii zase pracuje na zkrácení doby přenosu dat potřebných pro
holografické obrázky. "Jiná skupina pracuje na obrázcích, kterých se můžete
dotknout," říká Benton. "Použijete na obrázek nástroj podobný ukazovátku a on
"cítí", jako byste ho stiskli. Objekty v obrázku by také mohly věrohodně
hovořit plně ve 3D." "Následující velký zásadní objev v optických zařízeních je
nablízku," tvrdí Benton. "Mezi roky 1926 a 1936 přešla televize od mechanické
technologie k elektronické, a teď tato cesta čeká holografii," dodává.
Výzkumníci jsou přesvědčeni, že klíčem k praktickým holografickým zařízením
jsou mikroelektromechanické systémy (MEMS Micro Electro Mechanical Systems),
integrující mechanické prvky, senzory, ovládací prvky a elektroniku na běžném
křemíkovém substrátu. Realizace kompletních systémů na čipu je výsledkem
kombinace na křemíku založené mikroelektroniky a mikromechanické technologie. S
pomocí MEMS bude cena vyráběných optických zařízení klesat. "První prototyp
stál skutečně balík miliony dolarů," říká Benton. "První skutečný produkt bude
k dostání za mnohem rozumnějších 100 000 dolarů a bude se dále usilovně řešit,
jak cenu snížit ještě významněji. Ale neočekávejte, že brzy uvidíte hologramy
jako z Hvězdných válek, jakoby někdo létal prostorem. "Takové by měly vážné
problémy s fyzikou," říká Benton. Na druhé straně nebuďte překvapeni, když za
pět let zjistíte, že holografická technologie už není jenom kuriozitou. Tehdy
už bude pravděpodobně reálně zasahovat do praktického života.

Holografická technologie: Real-Time Displej a dynamický interface
V rámci projektu Holovideo je na MIT vyvíjen holografický systém pro
zobrazování v reálném čase. Systém Mark-II (viz schéma) je schopen zobrazit
obraz o velikosti
150 x 75 x 150 mm rychlostí cca 2,5 snímku za sekundu.
Na vstupu je 18 paralelních červených laserových paprsků, které procházejí
akusticko-optickými modulátory (AOM). Dále jsou nasměrovány do vertikálního
skeneru, který tvoří ve vertikálním směru videosložku obrazu a v horizontálním
směru jeho holografickou složku. Paprsky jsou rozděleny na dvě části první jde
přímo na čočky zobrazovacího zařízení, druhá ještě prochází horizontálními
skenery. Zmíněné čočky pak obraz zaostří na 3D difúzní zobrazovač.
1 0023 / pen









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.