O hologramă pe un smartphone. Înșelăciunea secolului sau viitorul este deja aici? Cum se creează o hologramă pe un telefon mobil Holografie DIY pe un smartphone

Progresul nu stă pe loc. Și acum, o astfel de inovație este disponibilă ca vizualizarea unei holograme pe un telefon obișnuit. În doar 5 minute, vei putea vedea o imagine 3D care va uimi nu numai copiii, ci și adulții.

Articole necesare

Pentru a vedea o imagine 3D pe un smartphone, trebuie mai întâi să faceți o piramidă 3D. Ce elemente sunt necesare pentru fabricarea sa:

• creion simplu;
• marker;
• riglă (opțional lungă);
• hârtie (de preferință în cușcă, pentru a nu folosi raportor);
• foarfece (pentru a tăia șablonul);
• cuțit (clerical este ideal);
• bandă scotch (transparentă, nu lată) sau lipici pentru plastic;
• recipiente din plastic de pe CD-uri (transparente).

Desenați un trapez

După ce toate elementele necesare sunt pregătite, ar trebui să începeți să desenați trapezul (șablonul). Pentru a face acest lucru, luați o foaie de hârtie și, folosind o riglă și un creion, desenați un trapez cu următoarele laturi:

• fund - 6 centimetri;
• partea de sus - 1 centimetru;
• înălțime - 3,5 centimetri.

După terminare, luați foarfece și tăiați trapezul rezultat. Acesta va fi un șablon cu care se vor realiza pereții viitoarei piramide.

Tăiați trapeze din cutiile de CD (4 bucăți)

Aceasta este etapa care necesită cel mai mult timp pentru realizarea unei piramide și necesită o atenție sporită. Motivul laboriozității este că plasticul din care este făcută cutia CD-urilor este foarte fragil și poate începe să crape sub presiune puternică.

1. Dezasamblam recipientul de pe disc.
2. Aplicăm șablonul rezultat.
3. Conturăm trapezul cu un marker.
4. Luăm o riglă și un cuțit.
5. Așezați o riglă de-a lungul liniei de marcare și trageți cu grijă de-a lungul ei cu un cuțit.
6. După ce apar canelurile, rigla poate fi îndepărtată.
7. Tăiați trapezul.
8. Tăiați încă 3 bucăți după modelul trapezului rezultat. Ar trebui să fie 4 în total.

Fixați 4 părți

După pregătirea pieselor, puteți începe să le conectați. Pentru a face acest lucru, luați toate cele 4 părți și asamblați-le într-o piramidă, unde partea de jos va avea o latură de 1 centimetru. Ele pot fi ținute împreună cu benzi de bandă adezivă sau lipite cu lipici de plastic. Și le puteți face pe amândouă, pentru fiabilitatea structurii: fixați-o cu bandă, astfel încât să nu se destrame și fixați cusăturile cu lipici.

Descărcați un videoclip special pe telefonul dvs

După ce piramida 3D este gata, rămâne să pregătim smartphone-ul. Există mai multe opțiuni disponibile:

1. Descărcați un videoclip special de pe YouTube.
2. Descărcați programul pentru redarea hologramelor. Un astfel de program are deja un videoclip și puteți descărca mai multe cu el.

Pune construcția pe telefon

Acum rămâne ultimul pas și poți vedea o hologramă 3D în mijlocul piramidei. În primele secunde după începerea videoclipului, apare o imagine sub forma unei cruci, de-a lungul marginilor căreia trebuie așezată piramida realizată. Pentru o plasare mai precisă, este mai bine să faceți pauză și să setați după cum este necesar.

Așa se face că, cu ajutorul instrumentelor disponibile, poți realiza o piramidă în 5 minute, în centrul căreia vei vedea o imagine 3D. Datorită varietatii de videoclipuri disponibile, poți să urmărești oamenii din jurul tău cu diferite holograme și chiar să le folosești ca lumină de noapte.

Chiar veștile despre RED și smartphone-uri au descurajat mulți oameni obișnuiți: „Serios? Ei fac camere - ce alte smartphone-uri ... "

Dar și mai neașteptat a fost anunțul că smartphone-ul o va face suport pentru holograme!

Mulți oameni au decis că băieții erau nebuni sau că era un fel de înșelăciune a secolului, un PR ciudat sau...
Este cu adevărat posibil? Poate o sabie laser este chiar după colț?

- Da, este posibil.

Dar nu așa cum ne atrage Hollywoodul - nu vom vedea proiecția Prințesei Leia. Cel mai probabil, pur și simplu nu știi ce este o hologramă pentru că te-ai uitat la multă ficțiune științifico-fantastică în loc să studiezi fizica. Doar pentru astfel de oameni, acest articol a fost scris - doar despre complex.

Holografie vs fotografie

- Ce sunt hologramele? Să vedem Wikipedia...

Holografie - un set de tehnologii pentru înregistrarea, reproducerea și remodelarea precisă a câmpurilor de undă ale radiației electromagnetice optice, o metodă fotografică specială în care, folosind un laser, sunt înregistrate și apoi restaurate imagini ale obiectelor tridimensionale care sunt foarte asemănătoare cu cele reale.

Cel mai probabil, înțelegerea nu a crescut - este mai bine să vizionați videoclipul

Dacă vi s-a părut că acestea sunt oglinzi și borcane din forfeits din spatele sticlei - revizuiți din nou.
Acestea sunt holograme reale. Fără șmecherie - doar știință.

Cum functioneaza?

Mai întâi, să răspundem la întrebare - cum percepem volumul în general? Acest lucru este posibil datorită faptului că avem doi ochi - fiecare vede un obiect din unghiuri diferite.

Creierul procesează aceste două imagini ușor diferite și construiește un model volumetric în mintea noastră. Datorită acestui fapt, putem estima distanța până la obiecte doar privindu-le - creierul estimează automat tensiunea mușchilor oculari și determină distanța cu o precizie destul de mare.

Ochiul ca dispozitiv optic

Aparatul foto funcționează pe aceleași principii ca și ochiul uman - deci să considerăm ochiul ca pe un dispozitiv optic.

Ochiul reacţionează la ușoară, iar lumina, după cum știți, este unde electromagnetice, exact la fel ca, de exemplu, numai Wi-Fi frecventa mai mare.

Pentru ca ochiul să vadă ceva - lumina trebuie să vină la el din acest punct, când vedem un obiect - înregistrăm obiectul reflectat de acest obiect în toate direcţiile lumina care reflecta în toate direcţiile fiecare punct al suprafeţei

Fiecare punct de pe suprafață reflectă lumina în toate direcțiile!

Acesta este un principiu extrem de important care trebuie înțeles - un întreg amestec de valuri diferite în direcții diferite trece prin fiecare bucată de spațiu, dar vedem doar ceea ce ne intră în ochi prin pupilă.

Din tot amestecul de valuri, doar o mică bucată de val intră în ochi/camera, care a alunecat prin pupilă.

Când ne întoarcem capul pentru a vedea un obiect din lateral, bucăți de valuri reflectate de acest obiect încep să cadă în ochiul nostru.

Aceste valuri au fost mereu aici, sunt pur și simplu invizibili pentru ochi până când intră în ea din față.

Aparatul foto / camera de film funcționează pe același principiu - din întreaga varietate de unde care trec în toate direcțiile prin spațiu - doar partea care merge într-o direcție este fixă- așa că fotografiile par plat - este doar o mică parte din informațiile originale

Holografie

Acum putem trece în sfârșit la principiul creației fotografii volumetrice, luați în considerare partea din spațiu înconjurată în violet, imaginați-vă că am așezat sticlă în fața obiectului.

Dacă am putea cumva să înghețăm / să ne amintim imaginea undelor care trec prin acest pahar, și apoi reproduce exact toate amplitudinile, frecvențele și fazele- atunci nu am salva o mică bucată verde din val, care poartă informații doar despre O singura directie, ci o imagine întreagă a tuturor undelor, care conține informații despre toate unghiurile de vizualizare posibile.

Daca nu vezi diferenta...

Dacă sticla iese exact aceeași imagine a undelor pe care o emitea obiectul în acest moment "Sigila" această imagine - va fi vizual imposibil să distingem astfel "Fotografie" dintr-un obiect real, iar obiectul va fi vizibil din toate unghiurile pe măsură ce întreaga imagine a undelor care trec prin spațiu este restaurată

Camera vede doar într-o singură direcție - așa că pentru a captura întregul front de undă, trebuie să facem fotografii în toate direcțiile și apoi să le combinăm într-o singură imagine volumetrică - acesta este principiul scanării 3D.

Această metodă de fotografiere a obiectelor 3D este similară cu imprimarea 3D FDM cu plastic, care este de fapt tipărită în 2D de multe ori - la nivel calitativ, aceasta este "Cârjă"

Implementarea

Problema este mică - tot ce rămâne este să vă dați seama cum să sigilați în spațiu toate undele radio care trec prin el și apoi să le restabiliți, aici probabil că nu voi intra în detalii tehnice - principalul lucru este să înțelegeți principiul de bază. (Dacă există interes - există posibilitatea de a fotografia o hologramă în laboratorul de spectroscopie, există multe nuanțe - deci acesta este un subiect pentru următorul articol).

Opreste lumina

Problema este că undele sunt în continuă mișcare... Și dacă vrem să fixăm o poză în spațiu, trebuie să reacționăm cu un fel de material fotosensibil pentru ceva timp și imprimarea imaginea trebuie să fie nemișcată în acest moment.

Făcând o fotografie obișnuită - nu oprim lumina, tăiem o direcție îngustă de-a lungul căreia expunem matricea cu raze cu amplitudine constantă, fiecare dintre acestea conectând punctul obiectului și un pixel de pe matrice.

Valuri stătătoare

Vrem să surprindem toate direcțiile deodată si nu avem Ochii lui Agamoto a îngheța timpul – trebuie să gândești cu capul.

E bine că asta s-a făcut deja înapoi 1947 Denesh Gabor(o mie nouă sute patruzeci și șapte, Karl!). Pentru care a primit Premiul Nobel.

Linia de jos este următoarea - dacă adăugați două valuri cu aceeași frecvență și direcții diferite, atunci la intersecția dintre înaltele și scăzutele acestor valuri vor apărea val în picioare- o undă virtuală (deoarece undele luminoase nu acționează unele asupra celeilalte), care este suma a două unde care călătoresc cu aceeași frecvență. Datorită acestui fapt, este posibilă iluminarea unei imagini staționare de la intersecțiile a două unde într-o placă fotografică.

Iluminând o placă cu trei culori ale undelor de referință - roșu, albastru și verde - obținem o hologramă plină de culoare, care nu se poate distinge de original.

Dacă acum eliminați obiectul și străluciți o undă de referință pe placă, o copie exactă a undelor create de obiectul scanat va ieși din placă.

Cerințe tehnologice

Deoarece este foarte important ca frecvențele obiectului și ale undelor de referință să fie aceleași - este necesară o sursă de lumină incredibil de stabilă pentru ca unda staționară să rămână staționară - cu o ușoară diferență de frecvențe, unda va începe să se miște și holograma va fi mânjită.

Lumina verde

O astfel de sursă există - se numește laser... Înainte de inventarea laserului în 1960, holografia nu a avut nicio dezvoltare comercială; lămpile cu descărcare în gaz erau folosite pentru înregistrare.

Primul din lume a fost inventat în 2009 laser semiconductor verde(roșul și albastrul erau deja acolo). Înainte de aceasta, laserele verzi foloseau dublarea frecvenței unei diode laser în infraroșu trecute printr-un cristal optic neliniar de dublare a frecvenței. Cu toate acestea, acest design are o eficiență extrem de scăzută, cost ridicat, complexitate etc.

Invenţie laser semiconductor verde a dat undă verde dezvoltării miniaturii Proiectoare laser RGB... Au trecut deja 9 ani - un timp destul de suficient pentru tranziția tehnologiei la uz industrial - și acum începem să observăm cei mai activi participanți pe piață, în curând vor exista produse și mai interesante și mai interesante.

Rezoluţie

Rezoluția plăcii de înregistrare ar trebui să fie incredibil de mare - la urma urmei, distanța dintre nodurile iluminate ale undei staționare este comparabilă cu lungimea de undă a luminii, care este de ~ 600 nm! Adică rezoluția este de cel puțin 1666 mm ^ -1.

Dacă, la fotografiere, fiecare punct al matricei corespunde unui punct de pe obiect, atunci într-o hologramă, lumina din toate punctele obiect, adică fiecare parte a hologramei conține informații despre întregul obiect.

Concluzii:

1. Principiul holografiei a fost inventat acum o jumătate de secol, dar lipsa tehnologiei, în special a laserelor, a materialelor de înregistrare, a împiedicat implementarea acestuia la un nivel bun.
2. Chiar și folosind plăci obișnuite - crearea unei holograme este un proces destul de subtil și minuțios - realizarea unui scaner holografic color și a unui ecran holografic controlat digital într-un smartphone este o provocare foarte puternică.
3. Chiar și capacitatea de a realiza o hologramă statică dintr-un trepied (ca să nu mai vorbim de înregistrarea unei holograme „de mână”) și de a o afișa pe un afișaj holografic revoluționar sub forma unui smartphone va fi deja o realizare care va schimba industrii întregi.

P.S. De asemenea, holografia este utilizată la fabricarea procesoarelor și a microscopiei, permițându-vă să depășiți limita de difracție a unei fotomăști convenționale.

UPD: multumesc pentru comentariu

Relativ recent a apărut un articol despre camere și display-uri de câmp luminos, se pare că RED își pregătește noul produs pe această bază.

În acest tutorial video, Roman va arăta clar cum puteți face o piramidă de hologramă 3D. O astfel de piramidă mică costă aproximativ 2.000 de ruble pe Internet. Cu toate acestea, se dovedește că puteți economisi bani și puteți realiza un astfel de proiector holografic care va funcționa pe baza unui telefon cu propriile mâini. Daca nu vrei sa o faci singur sau nu esti multumit de productia de artizanat, atunci o poti achizitiona din magazinul online.

Pentru a face un proiector, avem nevoie de:

pistol de lipit;

cuțit de papetărie;

plastic transparent din carcasa cd-discului;

cleşte;

telefon mobil;

Fotografia prezintă un desen al unei piramide holografice.

Vă rugăm să rețineți că unghiul de înclinare al fețelor laterale ale piramidei trebuie să fie exact de 45 de grade.

Mai întâi, lipiți temporar șablonul pe bandă cu două fețe. Apoi, folosind un cuțit de birou, faceți tăieturi adânci și apoi rupeți cu un clește, ținând piesa de prelucrat într-o menghină. Aliniați așchiile piesei rezultate folosind hârtie abrazivă.

Repetăm ​​această operațiune de încă trei ori pentru a ajunge la patru spaturi identice.

Când blank-urile pentru iluzia 3D sunt gata, le vom elibera de substrat și le vom lipi împreună pentru a obține o piramidă, sau, mai exact, o piramidă trunchiată.

Asta e tot. Proiectorul holografic este gata!

Trebuie să setați piramida cu susul în jos exact în centrul afișajului telefonului. Puneți un pătrat de carton deasupra, ar trebui să fie de culoare închisă.

Acum începem videoclipul și observăm holograma în acțiune din orice parte.

Toata lumea stie asta hologramă este o imagine tridimensională. Dar puțini oameni au auzit că poate fi creat folosind un smartphone obișnuit! Simte-te ca un adevărat magician, știm secretul acestui miracol și suntem bucuroși să-l împărtășim.

În curând vor apărea telefoane care vor proiecta o imagine holografică a interlocutorului în timpul unui apel telefonic, creând iluzia unei persoane din apropiere. Există deja imagini volumetrice pe care le poți atinge cu mâinile! În timp ce oamenii de știință continuă să facă descoperiri incredibile, vă puteți bucura de acest experiment spectaculos...

Proiector holograma pentru telefon

Ai nevoie

• cutie de CD din plastic transparent (poate fi înlocuită cu o foaie de laminat)
• cuțit de birou sau tăietor de sticlă
• hârtie milimetrică
• rigla
• bandă scotch sau superglue
• pix
• smartphone

1. Desenați un trapez pe hârtie grafică sau albă simplă cu proporții de 1 cm x 4 cm x 6 cm (6 cm este baza inferioară, 1 cm este partea de sus și 4 cm este înălțimea). Tăiați cu grijă forma.
2. Folosind un șablon de hârtie gata făcut, tăiați 4 astfel de trapeze din plastic transparent folosind un cuțit de birou.
3. Îndepărtați trapezul cu bandă adezivă sau superglue pe părțile laterale. Acum trebuie doar să puneți structura pe smartphone și să porniți un videoclip special cu o hologramă!

Acest scurt videoclip vă va arăta cât de ușor este să faceți acest truc. Rezultatul m-a făcut absolut încântat!

Iată video-ul cu hologramă!

Cu siguranta voi repeta acest truc! Îmi pot imagina cât de încântați vor fi copiii mei când vor vedea acest proiector cu hologramă pentru telefonul lor...