Una pantalla holográfica es un tipo de pantalla 3D que utiliza la difracción de la luz para reconstruir un frente de onda 3D de un objeto o una escena y, por lo tanto, mostrar una imagen tridimensional al espectador. Las pantallas holográficas se distinguen de otras formas de pantallas 3D en que no requieren que el espectador use gafas especiales ni equipo externo para poder ver la imagen, y no provocan un conflicto de convergencia-acomodación .
Algunas pantallas 3D disponibles comercialmente se anuncian como holográficas, pero en realidad son multiscópicas .
Cronología
1947 – El científico húngaro Dennis Gabor concibió por primera vez el concepto de holograma mientras intentaba mejorar la resolución de los microscopios electrónicos . Derivó el nombre de holografía, donde "holos" es la palabra griega para "todo" y "gramma" es el término para "mensaje". [ 1 ]
1960 – El primer láser del mundo fue desarrollado por los científicos soviéticos Nikolay Basov y Alexander Prokhorov , y el científico estadounidense Charles H. Townes . Este fue un hito importante para la holografía, ya que la tecnología láser sirve de base para algunas pantallas holográficas modernas. [ 1 ]
1962 – Yuri Denisyuk inventó el holograma de reflexión de luz blanca, el primer holograma que podía verse bajo la luz de una bombilla incandescente común. [ 1 ] Emmett Leith y Juris Upatnieks desarrollaron la holografía fuera del eje, una técnica que introduce un haz de referencia en ángulo con respecto al haz del objeto, separando así las imágenes reales y virtuales y permitiendo grabar y reconstruir hologramas de alta calidad y sin distorsiones. [ 2 ] [ 3 ]
1968 – Stephen Benton inventó la holografía de transmisión de luz blanca . Este tipo de holografía era único porque podía reproducir todo el espectro de colores separando los siete colores que crean la luz blanca. [ 1 ]
1972 - Lloyd Cross produjo el primer holograma tradicional utilizando holografía de transmisión de luz blanca para recrear una imagen tridimensional en movimiento. [ 1 ]
1989 – El grupo de imágenes espaciales del MIT fue pionero en la electroholografía, que utiliza ondas magnéticas y sensores acústico-ópticos para mostrar imágenes en movimiento en una pantalla. [ 1 ]
2011 – DARPA anuncia el proyecto Urban Photonic Sand Table (UPST), una pantalla de mesa holográfica digital dinámica. [ 4 ]
2012 – Se implementa la primera pantalla holográfica en el sistema de navegación interactivo de un automóvil. La tecnología se presentó a través del exclusivo automóvil de lujo Lykan HyperSport . [ 5 ]
2013 – El investigador del MIT, Michael Bove, predice que las pantallas holográficas llegarán al mercado masivo en los próximos diez años, y añade que ya contamos con toda la tecnología necesaria para las pantallas holográficas. [ 6 ]
Tipos de pantallas holográficas
Pantalla de pistón micromagnético
La pantalla de pistones , inventada por la empresa belga IMEC en 2011, utiliza una estructura basada en MEMS (sistema microelectromecánico). En este tipo de pantalla, miles de pistones microscópicos se pueden manipular hacia arriba y hacia abajo para actuar como píxeles, los cuales, a su vez, reflejan luz con la longitud de onda deseada para representar una imagen. Esta tecnología en desarrollo se encuentra actualmente en fase de prototipo, ya que IMEC aún está desarrollando el mecanismo que permitirá movilizar sus "píxeles" de manera más eficaz. Algunas de las limitaciones de este tipo de pantalla incluyen su alto costo, la dificultad para crear pantallas grandes y su susceptibilidad a fallas mecánicas debido a la cantidad relativamente grande de piezas móviles (pistones microscópicos). [ 7 ]
Pantalla de televisión holográfica
La pantalla de televisión holográfica fue creada por el investigador del MIT Michael Bove en 2013. El Dr. Bove utilizó una cámara Microsoft Kinect como método relativamente eficaz para capturar sujetos en un espacio tridimensional. La imagen se procesa mediante una tarjeta gráfica de PC y se replica con una serie de diodos láser. La imagen resultante es completamente tridimensional y puede visualizarse desde cualquier ángulo (360 grados) para obtener una perspectiva espacial. Bove afirmó que esta tecnología estaría ampliamente extendida para 2023 y que su precio sería similar al de los televisores de consumo actuales. [ 8 ]
Tecnologías utilizadas
Láser
La mayoría de los hologramas modernos utilizan un láser como fuente de luz. En este tipo de holograma, se proyecta un láser sobre una escena, cuya luz se refleja en un dispositivo de grabación. Además, parte del láser debe incidir directamente sobre un área específica de la pantalla para funcionar como haz de referencia. Este haz de referencia proporciona al dispositivo de grabación información como la luz de fondo, el ángulo de visión y el perfil del haz. Posteriormente, la imagen se procesa para compensar cualquier variación en la nitidez y se envía a la pantalla.
Paralaje completo/HPO/VPO
La holografía de paralaje completo es el proceso de transmitir información óptica tanto en la dirección x como en la dirección y. Por lo tanto, la imagen resultante proporcionará la misma perspectiva de una escena a todos los espectadores, independientemente del ángulo de visión.
Las pantallas de paralaje horizontal (HPO) y vertical (VPO) solo ofrecen información óptica en dos dimensiones. Este método de visualización compromete parcialmente la imagen en ciertos ángulos de visión, pero requiere mucha menos potencia de cálculo y transferencia de datos. Dado que los ojos humanos se encuentran uno al lado del otro, las pantallas HPO suelen preferirse a las VPO, e incluso a veces a las de paralaje completo, debido a su menor exigencia en cuanto a potencia de procesamiento.
MEMS
La tecnología MEMS permite que las pantallas holográficas incorporen piezas móviles muy pequeñas en su diseño. El ejemplo más representativo de una pantalla con tecnología MEMS es la pantalla de pistones, descrita en la sección anterior. Los micropistones utilizados en esta pantalla se comportan como píxeles en un monitor de ordenador, lo que permite obtener imágenes nítidas.
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 Sergey, Zharkiy. "Historia de la holografía" . www.holography.ru . Consultado el 2 de febrero de 2016 .
- ↑ Leith, Emmett N.; Upatnieks, Juris (1962-10-01). "Frentes de onda reconstruidos y teoría de la comunicación*" . JOSA . 52 (10): 1123– 1130. doi : 10.1364/JOSA.52.001123 .
- ↑ Beléndez Vázquez, Augusto; Sheridan, John T.; Pascual, Inmaculada (24-05-2022). McLeod, Robert R.; Tomita, Yasuo; Sheridan, John T.; Pascual Villalobos, Inmaculada (eds.). «Celebrando aniversarios de la holografía: una perspectiva histórica» . Materiales fotosensibles y sus aplicaciones II . SPIE: 1. doi : 10.1117/12.2626920 . ISBN 978-1-5106-5178-4.
- ↑ "La pantalla de mesa de arena fotónica urbana de DARPA permite la planificación de campos de batalla en 3D sin gafas ridículas" . Engadget . Consultado el 31 de agosto de 2022 .
- ↑ Interfaz de usuario táctil holográfica en el superdeportivo Lykan Hypersport , consultado el 31/08/2022
- ↑ "La evolución de la holografía en el mundo empresarial: una entrevista con el Dr. V. Michael Bove, Jr., del MIT Media Lab" . www1.huawei.com . Archivado del original el 12 de marzo de 2016. Consultado el 12 de febrero de 2016 .
- ↑ Personal. "5 asombrosas pantallas holográficas, tecnologías que ya existen - TechEBlog" . www.techeblog.com . Consultado el 2 de febrero de 2016 .
- ↑ "¿Televisión 3D? ¿Qué tal televisión holográfica?" . MIT Media Lab . Consultado el 15 de diciembre de 2022 .
- Tecnología de visualización
- Holografía
- Imágenes 3D
- Pantalla 3D