Des “holobriques” empilables peuvent créer des images 3D géantes

Les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode pour afficher des images holographiques très réalistes à l’aide de “holobricks” qui peuvent être empilés pour générer des hologrammes à grande échelle. Crédit : Université de Cambridge

Les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode pour afficher des images holographiques très réalistes à l’aide de “holobricks” qui peuvent être empilés pour générer des hologrammes à grande échelle.

Les chercheurs, de l’Université de Cambridge et de Disney Research, ont développé une preuve de concept holobrick, qui peut assembler des hologrammes pour former une grande image 3D transparente. C’est la première fois que cette technologie est démontrée et ouvre la porte à des affichages 3D holographiques évolutifs. Les résultats sont publiés dans la revue Lumière : science et applications.

À mesure que la technologie se développe, les gens veulent des expériences visuelles de haute qualité, de la télévision haute résolution 2D à la réalité augmentée ou virtuelle holographique 3D, et de grands écrans 3D véritables. Ces écrans doivent prendre en charge une quantité importante de flux de données : pour un écran Full HD 2D, le débit de données d’informations est d’environ trois gigabits par seconde (Gb/s), mais un écran 3D de la même résolution nécessiterait un débit de trois térabits par seconde, qui n’est pas encore disponible.

Les écrans holographiques peuvent reconstruire des images de haute qualité pour une véritable perception visuelle 3D. Ils sont considérés comme la technologie d’affichage ultime pour connecter les mondes réel et virtuel pour des expériences immersives.

“Offrir une expérience 3D adéquate en utilisant la technologie actuelle est un énorme défi”, a déclaré le professeur Daping Chu du département d’ingénierie de Cambridge, qui a dirigé la recherche. “Au cours des dix dernières années, nous avons travaillé avec nos partenaires industriels pour développer des affichages holographiques qui permettent la réalisation simultanée d’une grande taille et d’un grand champ de vision, qui doivent être associés à un hologramme avec un grand contenu d’informations optiques. . “

Cependant, le contenu informatif des informations des hologrammes actuels est bien supérieur aux capacités d’affichage des moteurs de lumière actuels, connus sous le nom de modulateurs spatiaux de lumière, en raison de leur produit à bande passante spatiale limitée.

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Images holographiques reconstruites d’un train jouet avec holobricks (en haut) et image originale capturée par une caméra (en bas). Crédit : Université de Cambridge

Pour les affichages 2D, il est courant de regrouper les affichages de petite taille en mosaïque pour former un grand affichage. L’approche explorée ici est similaire, mais pour les affichages 3D, ce qui n’a jamais été fait auparavant. « Assembler des morceaux d’images 3D n’est pas anodin, car l’image finale doit être considérée comme homogène sous tous les angles et toutes les profondeurs », a déclaré Chu, qui est également directeur du Center for Advanced Photonics and Electronics (CAPE). “Il n’est tout simplement pas possible de mosaïquer directement des images 3D dans l’espace réel.”

Pour relever ce défi, les chercheurs ont développé l’unité holobrick, basée sur des affichages holographiques intégrés grossiers pour des images 3D en mosaïque angulaire, un concept développé au CAPE avec Disney Research il y a environ sept ans.

Chacune des briques holographiques utilise un modulateur de lumière spatiale à large bande passante pour la diffusion d’informations en conjonction avec une optique intégrée grossière, pour former les hologrammes 3D en mosaïque angulaire avec de grandes zones de visualisation et des champs de vision.

Une conception optique soignée garantit que le motif de franges holographiques remplit toute la face de l’holobrick, de sorte que plusieurs holobricks peuvent être empilés de manière transparente pour former un affichage 3D d’images holographiques évolutives dans l’espace, capable à la fois d’un grand angle de champ de vision et d’un grand Taille.

La preuve de concept développée par les chercheurs est constituée de deux holobricks parfaitement tuilés. Chaque brique en couleur mesure 1024 × 768 pixels, avec un champ de vision de 40 ° et 24 images par seconde, pour afficher des hologrammes en mosaïque pour des images 3D complètes.

“Il reste encore de nombreux défis à relever pour créer des écrans 3D ultra-larges avec de larges angles de vision, comme un mur 3D holographique”, a déclaré Chu. “Nous espérons que ce travail pourra fournir un moyen prometteur de résoudre ce problème sur la base de la capacité d’affichage actuellement limitée des modulateurs de lumière spatiaux.”


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Plus d’information:
Holobricks : affichages holographiques intégrés grossiers modulaires, Lumière : science et applications (2022). DOI : 10.1038 / s41377-022-00752-7, www.nature.com/articles/s41377-022-00742-7

Fourni par l’Université de Cambridge

Citation: Des ‘holobricks’ empilables peuvent créer des images 3D géantes (16 mars 2022) récupéré le 18 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-stackable-holobricks-giant-3d-images.html

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