Hjälpsamma ledtrådar

Du kan förvandla din smartphone till en holografisk 3D-spelare tack vare ett enkelt projekt som en användare som heter Mrwhosetheboss visade i sin video.

Denna användare har skapat en speciell enhet som, i kombination med en videosekvens skapad specifikt för hologrammet, skapar illusionen av en 3D-bild som svävar i luften.

Du kommer behöva:

Gammalt diskfodral

vass kniv

Lite tejp (scotch-tejp)

Linjal

Fyrkantigt papper.

1. Rita 3 trapezium på papper med måtten 1 cm x 3,5 cm x 6 cm.

2. Klipp ut trapetsen.

3. Ta ett fodral för diskar, ta försiktigt bort sidorna, cirkla 4 gånger en trapets ur papper.

4. Använd en redskapskniv och skär ut 4 trapezium.

5. Limma fast alla trapetser för att göra en del av pyramiden.

6. Ladda ner demo video på din smartphone och använd denna design för att se hologrammet.

Här är några videoklipp som kan användas för denna teknik:

Hur man gör ett hologram

Holografisk video

Videoklippen som används för denna fixtur är spela upp samma bild från fyra sidor.

När alla dessa fyra videoserier återspeglas i panelerna på den skapade enheten, får du illusionen av ett 3D-hologram.

Holografisk effekt

Tyvärr kan en sådan illusion inte kallas ett hologram, eftersom. här 2D-bilder och video används för att skapa önskad effekt.

Ett sant hologram skapar en 3D-bild och använder teknik som separerar laserstrålar.

Det vet alla hologramär en tredimensionell bild. Men få människor har hört att det kan skapas med en vanlig smartphone! Känn dig som en riktig magiker, vi vet hemligheten bakom detta mirakel och delar gärna med oss ​​av det.

Snart kommer det att finnas telefoner som kommer att projicera en holografisk bild av samtalspartnern under ett telefonsamtal, vilket skapar en illusion av närvaron av en person i närheten. Det finns redan tredimensionella bilder som du kan röra med händerna! Medan forskare fortsätter att göra otroliga upptäckter kan du njuta av detta spektakulära experiment...

Telefon hologram projektor

Du kommer behöva

• genomskinlig plastlåda från en CD-ROM (kan ersättas med ett ark för laminering)
• brukskniv eller glasskärare
• Graf papper
• linjal
• tejp eller superlim
• penna
• smartphone

1. Rita en trapets på millimetriskt eller vanligt vitt papper med proportionerna 1 cm x 4 cm x 6 cm (6 cm är den nedre basen, 1 cm är den övre och 4 cm är höjden). Klipp försiktigt ut formen.
2. Enligt den färdiga pappersmallen, skär ut 4 sådana trapezium från genomskinlig plast med en kontorskniv.
3. Fäst trapetsen med tejp eller superlim mellan varandra på sidorna. Nu behöver du bara sätta designen på din smartphone och slå på en speciell video med ett hologram!

Den här korta videon visar hur lätt det är att göra det här tricket. Resultatet gjorde mig helt nöjd!

Och här är hologramvideon!

Jag kommer definitivt att upprepa detta trick! Jag kan föreställa mig hur glada mina barn kommer att bli när de ser denna hologramprojektor för telefonen ...

I den här videohandledningen kommer Roman att visa dig hur man gör en 3D-hologrampyramid. En sådan liten pyramid kostar cirka 2000 rubel på Internet. Det visar sig dock att du kan spara pengar och göra en sådan holografisk projektor som kommer att fungera på basis av en telefon med dina egna händer. Om du inte vill göra det själv eller inte gillar hantverk kan du köpa det i webbutiken.

För att göra en projektor behöver vi:

limpistol;

pappersvaror kniv;

genomskinlig plast från CD-fodralet;

tång;

mobiltelefon;

Bilden visar en teckning av en holografisk pyramid.

Observera att lutningsvinkeln på pyramidens sidoytor måste vara exakt 45 grader.

Limma först schablonen tillfälligt på dubbelhäftande tejp. Därefter, med hjälp av en kontorskniv, kommer vi att göra djupa snitt och sedan bryta av med en tång och hålla arbetsstycket i ett skruvstycke. Rikta in spånen på det resulterande arbetsstycket med sandpapper.

Vi upprepar denna operation ytterligare tre gånger för att erhålla totalt fyra identiska ämnen.

När ämnena för 3D-illusionen är klara kommer vi att befria dem från substratet och limma ihop dem för att få en pyramid, eller mer exakt, en stympad pyramid.

Det är allt. Holografisk projektor är klar!

Du måste installera pyramiden upp och ner exakt i mitten av telefonens display. Vi lägger en kartongruta ovanpå, den ska vara mörk i färgen.

Nu startar vi videon och tittar på hologrammet i aktion från vilken sida som helst.

Själva nyheten om RED och smartphones avskräckte många vanliga människor: ”Seriöst? De gör kameror - vilka andra smartphones ... "

Men ännu mer oväntat var beskedet att smarttelefonen kommer stödhologram!

Många bestämde sig för att killarna hade blivit galna, eller så var det något slags bedrägeri av århundradet, konstig PR, eller ...
Är det verkligen möjligt? Kanske inte långt borta och en ljussabel?

- Ja det är möjligt.

Men inte som Hollywood ritar för oss - vi kommer inte att se projektionen av prinsessan Leia. Troligtvis vet du helt enkelt inte vad ett hologram är eftersom du tittade på mycket science fiction istället för att studera fysik. Just för sådana människor skrevs den här artikeln - bara om komplexet.

Holografi vs fotografi

- Vad är hologram? Låt oss titta på Wikipedia...

Holografi - en uppsättning tekniker för att noggrant registrera, återskapa och omforma vågfälten för optisk elektromagnetisk strålning, en speciell fotografisk metod där bilder av tredimensionella objekt spelas in med hjälp av en laser och sedan återställs i högsta grad som liknar verkliga.

Troligtvis har förståelsen inte ökat - bättre titta på videon

Om det verkade för dig att dessa var speglar och fantaburkar bakom glas, titta igen.
Dessa är riktiga hologram. Inga knep - bara vetenskap.

Hur det fungerar?

Låt oss först svara på frågan - Hur uppfattar vi volym?? Detta är möjligt på grund av det faktum att vi har två ögon - var och en ser objektet från olika vinklar.

Hjärnan bearbetar dessa två lite olika bilder och bygger en tredimensionell modell i våra sinnen. Tack vare detta kan vi uppskatta avståndet till föremål bara genom att titta på dem - hjärnan uppskattar automatiskt spänningen i ögonmusklerna och bestämmer avståndet med en ganska hög noggrannhet.

Ögat som optiskt instrument

Kameran fungerar enligt samma principer som det mänskliga ögat - så låt oss betrakta ögat som en optisk enhet.

Ögat reagerar på ljus, och ljus, som ni vet, är elektromagnetisk våg, exakt samma sak som till exempel endast Wi-Fi högre frekvens.

För att ögat ska se något - ljus måste komma in i det från denna punkt, när vi ser något föremål - registrerar vi reflektionen som reflekteras av detta föremål åt alla håll ljus som reflekteras i alla riktningar varje punkt på ytan

Varje punkt på ytan reflekterar ljus i alla riktningar!

Detta är en oerhört viktig princip att förstå - genom varje del av rymden finns det en hel samling olika vågor i olika riktningar, men vi ser bara det som kommer in i vårt öga genom pupillen.

Av hela röran av vågor är det bara en liten bit av vågen som gled genom pupillen som kommer in i ögat/kameran.

När vi vänder på huvudet för att se ett föremål på sidan, börjar vågor som reflekteras från detta föremål falla in i vårt öga.

Dessa vågor har alltid funnits där, de är bara osynliga för ögat tills de går in i den framifrån.

Kameran/filmkameran fungerar på samma princip - från hela mängden vågor som passerar i alla riktningar genom rymden - endast den del som går åt ett håll är fixerad– det är därför bilderna ser platt ut – det är bara en liten mängd originalinformation

Holografi

Nu kan vi äntligen gå vidare till skapelsens princip volymetriska skott, låt oss betrakta den del av utrymmet som är inringat i lila, låt oss föreställa oss att vi sätter glas framför objektet.

Om vi ​​på något sätt kunde frysa/memorera mönstret av vågor som passerar genom detta glas, och sedan reproducera exakt alla amplituder, frekvenser och faser– då skulle vi rädda inte en liten grön bit från vågen, som bär information bara om en riktning, men en hel bild av alla vågor, som innehåller information om alla möjliga betraktningsvinklar.

Om du inte ser någon skillnad...

Om exakt samma bild kommer ut ur glaset från vågorna som föremålet avgav för tillfället "tätning" denna bild - det kommer att vara visuellt omöjligt att särskilja sådana "Foto" från ett verkligt objekt, och objektet kommer att vara synligt från alla vinklar, eftersom hela bilden av vågorna som passerar genom rymden har återställts

Kameran ser bara i en riktning - så för att fånga hela vågfronten måste vi ta bilder åt alla håll, och sedan kombinera dem till en tredimensionell bild - 3D-skanning bygger på denna princip.

Denna metod för att fotografera 3D-objekt liknar FDM 3D-plastutskrift, som faktiskt skriver ut i 2D bara många gånger - på en kvalitativ nivå, detta "krycka"

Genomförande

Poängen är liten - det återstår bara att ta reda på hur man tätar alla radiovågor som passerar genom det i rymden och sedan återställer det, här kommer jag förmodligen inte att gå in på tekniska detaljer - det viktigaste är att förstå grundprincipen . (Om det finns intresse - det finns en möjlighet att fotografera ett hologram i spektroskopilaboratoriet, det finns många nyanser - så detta är ett ämne för nästa artikel).

Stoppar ljuset

Problemet är att vågorna är i konstant rörelse. Och om vi vill fixa bilden i rymden - måste vi reagera med något slags ljuskänsligt material under en tid och förseglat bilden måste vara stilla för denna gång.

Att ta ett normalt foto - vi stoppar inte ljuset, vi skär ut en smal riktning längs vilken vi exponerar matrisen med strålar med en konstant amplitud, som var och en förbinder objektets punkt och pixeln på matrisen.

stående vågor

Vi vill fånga alla riktningar på en gång och det har vi inte ögon av agamoto att frysa tiden – man måste tänka med huvudet.

Det är bra att han redan gjort det 1947 Denesh Gabor(etttusenniohundrafyrtiosju, Karl!). Vilket han fick Nobelpriset för.

Summan av kardemumman är att om du lägger till två vågor med samma frekvens och olika riktningar, då i skärningspunkten mellan maxima och minima för dessa vågor, stående våg- en virtuell våg (eftersom ljusvågor inte verkar på varandra), vilket är summan av två resande vågor med samma frekvens. På grund av detta är det möjligt att belysa en stationär bild från skärningspunkterna mellan två vågor i en fotografisk platta.

Genom att belysa en platta med tre färger av referensvågorna - röd, blå och grön - får vi ett fullfärgshologram som inte går att skilja från originalet.

Om vi ​​nu tar bort objektet och lyser en referensvåg på plattan kommer en exakt kopia av vågorna som det skannade objektet skapade att komma ut ur plattan.

Tekniska krav

Eftersom det är mycket viktigt att frekvenserna för objektet och referensvågorna är desamma - det behövs en otroligt stabil ljuskälla för att hålla den stående vågen stationär - med en liten skillnad i frekvenser kommer vågen att börja röra sig och hologrammet blir insmord.

Grönt ljus

En sådan källa finns - kallas det laser. Före uppfinningen av lasern 1960 utvecklades holografi inte kommersiellt, gasurladdningslampor användes för inspelning.

2009, världens första grön halvledarlaser(rött och blått var det redan). Dessförinnan använde gröna lasrar frekvensfördubbling av en infraröd laserdiod som passerade genom en ickelinjär optisk kristall med frekvensfördubbling. Denna design har dock extremt låg effektivitet, höga kostnader, komplexitet etc.

Uppfinning grön halvledarlaser gav grönt ljus till utvecklingen av miniatyr RGB laserprojektorer. Det har gått 9 år redan - tillräckligt med tid för övergången av teknik till industriell användning - och nu börjar vi observera de mest aktiva marknadsaktörerna, snart kommer det att finnas ännu mer coola och intressanta produkter

Upplösning

Upplösningen på inspelningsplattan måste vara otroligt hög - trots allt är avståndet mellan de upplysta noderna i en stående våg jämförbart med en lång våg av ljus, som är ~ 600nm! Det vill säga en upplösning på minst 1666 mm^-1.

Om under fotografering - varje punkt i matrisen motsvarar en punkt på objektet, så i hologrammet - är varje punkt i matrisen upplyst av ljus från alla punkter objekt, det vill säga varje del av hologrammet innehåller information om hela objektet.

Resultat:

1. Principen om holografi uppfanns för ett halvt sekel sedan, men bristen på teknik tillät inte att implementera den på en bra nivå - i synnerhet lasrar, material för inspelning
2. Även att använda vanliga plattor - att skapa ett hologram är en ganska delikat och mödosam process - att göra en holografisk fullfärgsskanner och en digitalt kontrollerad holografisk skärm i en smartphone är en mycket stark utmaning.
3. Även möjligheten att ta ett statiskt hologram från ett stativ (för att inte tala om handhållen holograminspelning) och visa det på en revolutionerande holografisk display i formfaktorn av en smartphone kommer redan att vara en bedrift som kommer att förändra hela branscher.

P.S. Även holografi används vid produktion av processorer och mikroskopi, vilket gör det möjligt att övervinna diffraktionsgränsen för en konventionell fotomask.

UPD: tack för kommentaren

Relativt nyligen fanns det en artikel om kameror och ljusfältsskärmar, det verkar som att RED förbereder sin nya produkt just utifrån detta.

Skapa en enkel enhet för att visa 3D-hologram på din smartphone eller surfplatta. Har du någonsin velat titta på videor eller se bilder i 3D utan glasögon? I den här handledningen kommer du att lära dig hur du gör en mycket enkel enhet för att visa 3D-hologram på din smartphone eller surfplatta. Allt du behöver för detta är fem minuter av din tid. Och ja, idag behöver vi inte Arduino, Raspberry och andra brädor.

För vår enhet behöver vi en enkel uppsättning komponenter:

• Klar akryl/plastskiva 0,5 mm (du kan använda plastskivorna som används i förpackningen)
• Tillgång till en skrivare (om möjligt)
• Sax
• Skärblad
• genomskinlig tejp
• Linjal
• Blyertspenna
• Smartphone

Hur fungerar ett 3D-pyramidhologram?

Den holografiska pyramiden är en enkel anordning som kan tillverkas genom att skapa en pyramidformad figur med toppen avskuren från ett plastark. Enheten skapar en tredimensionell illusion för tittaren och får bilden eller videon att se ut som om den är i luften. Fungerar enligt principen om Pepper's Ghost (engelska Wikipedia). Fyra symmetriskt motsatta versioner av samma bild projiceras på pyramidens fyra ytor. I grund och botten projicerar varje sida en bild som faller på den i mitten av pyramiden. Dessa projektioner arbetar unisont för att bilda en hel figur som skapar en tredimensionell illusion.

Skapa en pyramid för 3D-hologram

1. Skriv ut mallen som visas nedan på A4-papper.

NOTERA. Om du inte har tillgång till en skrivare kan du även skapa en mall själv. Rita ett grundläggande "trapezium" på ett papper med hjälp av måtten på bilden ovan. Parallella sidor = 1 cm och 6 cm, de andra två sidorna är 4,5 cm vardera. Du kan alltid dubbla eller tredubbla måtten proportionellt för användning på en stor skärm.

2. Rita upp formen på plastarket med hjälp av linjal och penna. För den trapetsformade mallen, välj fyra liknande konturer på plastarket. Skär nu försiktigt ut konturerna med ett skärblad och en linjal. Försök att göra dina snitt så exakta som möjligt för att skapa en mer perfekt pyramid.

3. Om du har använt en utskriftsmall: skär de röda kanterna mycket lätt med skärbladet. Detta gör att du bättre kan vika kanterna och bilda en pyramidform. Tejpa de öppna kanterna på arket med genomskinlig tejp.

Om du använde en trapetsmall: Anslut de fyra kanterna för att bilda en pyramidform. Anslut dem. Hur som helst, du får en pyramid som den som visas nedan.

4. Det är det! Du har gjort dig själv till en pyramid för framtida hologram! Allt du behöver göra nu är att spela upp hologrammet på din telefon. Placera hologrammet i mitten av skärmen som visas på bilden nedan och njut av showen. Se till att släcka belysningen i rummet innan du börjar spela upp videon.

5. Nu det viktigaste! Du kan hitta många hologram på Youtube. Vad som kan hända – du kan se i videon nedan.