Holografické projektory: budúcnosť, alebo realita?

Holografický projektor – OBSAH

1. Čo je skutočný hologram?
2. Rotačný holografický projektor
3. Holografickú pyramídu si môžete vyrobiť doma
4. Holografický projektor: kde nájde svoje uplatnenie?

Čo je skutočný hologram?

Bežný obraz nasnímaný fotoaparátom alebo videokamerou je dvojrozmerný. To znamená, že nezobrazuje priestor, ale jeho interpretáciu na ploche. Máme síce niektoré techniky na prekonanie „plochosti dvojrozmerného obrazu“ – poznáme ich napríklad z 3D kina – tie ale nie sú skutočne priestorové, pretože aj keď dokážu vytvoriť dojem, že niektoré časti obrazu sú bližšie ako iné, chýba im tzv. paralaxa. Takto nazývame rozdiel v pozícii dvoch rôznych bodov na tom istom obraze pri pohľade z rôznych uhlov. Ak sa v 3D kine posuniete o 5 sedadiel doprava, stále uvidíte rovnaký obraz. Ak by išlo o hologram, videli by ste celú scénu z trochu inej perspektívy, a mohli by ste sa preto čiastočne pozrieť aj za niektoré zobrazené objekty.

Existuje mnoho „polo-hologramov“ a optických ilúzií trojrozmernosti, ale skutočných holografických metód je len niekoľko, dajú sa vytvoriť len za veľmi špecifických podmienok s pomocou špecializovaných nástrojov. Ak to celé zjednodušíme, základná metóda snímania hologramu funguje takto: laser zacielime na polopriepustné zrkadlo, ktoré rozdelí jeho svetlo na dva lúče. Jeden pokračuje ďalej k objektu, od ktorého sa odrazí, druhý sa odrazí len od ďalšieho zrkadla. Oba lúče sa nakoniec stretnú na fotografickom filme, kde sa vytvorí ich interferenčný obrazec (interferencia = vzájomné ovplyvňovanie), a práve to je hologram. Týmto spôsobom je však iba zaznamenaný. Ak chceme hologram aj zobraziť, musíme záznam na filme osvietiť podobným spôsobom, akým sme ho vytvorili.

Táto technológia však zatiaľ nie je prispôsobená na zaznamenávanie a reprodukciu pohybujúcich sa objektov, keďže sa nikomu nepodarilo vytvoriť pohyblivý obraz, ktorý by bol vierohodne ostrý a plynulý. Aj z tohto dôvodu sa pri snahe o vytvorenie priestorového obrazu spoliehame na technológie, ktoré majú určité limity a nevytvárajú skutočné hologramy. Dokážu však vytvárať efektívne ilúzie, a to často postačuje.

Rotačný holografický projektor

Pravdepodobne najčastejším pokusom o vytvorenie holografického efektu je rotačný projektor. Takýto „holografic projector“ pozostáva z rotujúcich ramien, na ktorých sú umiestnené RGB diódy. Keď sa ramená roztočia ako ventilátor, LED diódy začnú preblikávať. Ramená sa točia tak rýchlo, že naše oko ich nie je schopné vnímať, a blikanie diód je presne synchronizované s rýchlosťou otáčania, takže farby sa zobrazujú vždy na určitom mieste kruhovej „zobrazovacej plochy“. Farebný svetelný obraz sa tak zdá byť priehľadný a vytvára dojem, že sa vznáša v priestore.

Samozrejme, celému obrazu chýba akákoľvek priestorovosť. Ramená „holografického ventilátora“ vytvárajú svojím pohybom len plochu a výsledkom je tak opäť dvojrozmerný obraz. To znamená, že tieto ventilátory nevytvárajú hologramy, ale priehľadné 2D obrazy.

Holografickú pyramídu si môžete vyrobiť doma

Pred niekoľkými rokmi to bol hit sociálnych sietí a v zábavných časopisov – hologram, ktorý si môžete vytvoriť doma s pomocou mobilného telefónu, obalu na CD, lepiacej pásky a základných nástrojov. Stačilo si narysovať rovnoramenný lichobežník s predpísanými rozmermi, potom podľa neho vyrezať z obalu na CD štyri bočné steny zrezaného ihlana a tie zlepiť lepiacou páskou. Do mobilného telefónu bolo potrebné nainštalovať mobilnú aplikáciu, ktorá na displeji zobrazovala štyri pretínajúce sa obrazce. Do ich stredu ste umiestnili vyrobenú „pyramídu“ a „hologram“ bol na svete.

Samozrejme, ani v tomto prípade nešlo o skutočný hologram, pretože aj keď sa mohlo zdať, že tvar uprostred pyramídy sa vznáša, stále to bol len odraz dvojrozmerného obrazu na displeji telefónu. Efekt však bol pôsobivý – obrazy sa mohli pohybovať a každý z nich mohol byť trochu inak orientovaný, takže pri pohľade zboku ste skutočne videli bočnú stranu premietaného objektu. To však bolo spôsobené len štyrmi dvojrozmernými projekciami, čo opäť znamená, že nejde o skutočnú paralaxu, akú dokáže vykresliť hologram.

Táto projekčná technológia má však mnoho reálnych aplikácií – praktickým príkladom je napríklad head-up displej v moderných automobiloch. Svetlo vychádzajúce z prístrojovej dosky sa odráža od čelného skla pred volantom, kde sa vodičovi zobrazuje celý rad dôležitých informácií (napr. rýchlosť, navigácia). Takto môže sledovať cestu a nemusí sa pozerať smerom dole na tachometer. Väčšie objekty, ako napríklad „hologramy“ ľudí, sa však dajú tiež zobraziť podobným spôsobom – namiesto displeja sa v tomto prípade použije projekcia na reflektívny materiál, aby sa objekt zväčšil. Tieto obrazy sa premietajú nielen na sklo a podobné materiály, ale taktiež napríklad aj na dym.

Holografický projektor: kde nájde svoje uplatnenie?

Nič podobné ako sériovo vyrábaný holografický projektor (alebo „projector hologram“) zatiaľ neexistuje. V sériovej výrobe dokonca neexistuje žiadna iná technológia, ktorá by dokázala vytvoriť skutočné hologramy. Napriek tomu mnohí niečo také s nadšením očakávajú. Zdanlivo priehľadné obrazy totiž využívame už teraz – môžu to byť spomínané head-up displeje v autách (alebo oveľa častejšie v stíhačkách), „levitujúce“ reklamy, „oživovanie“ zosnulých hviezd priamo na pódiu ako to pred pár rokmi ukázal jeden nemecký cirkus, a použitím hologram projector 3D nahradil zvieratá v cirkusoch.

Potenciál skutočných hologramov je však oveľa väčší. Mohli by sa využiť napríklad v medicíne, kde by sa hologramy použili na vizualizáciu orgánov, čo by pomohlo pri výučbe študentov, ako aj pri diagnostike alebo operáciách. Hologramy sú síce fascinujúce, ale mnohé z toho, čo by nám mohli v budúcnosti umožniť, dokážeme realizovať už dnes pomocou virtuálnej alebo rozšírenej reality. Napriek tomu bude zariadenie – holografický projektor, ktoré nám umožní vidieť trojrozmerné hologramy bez použitia špeciálnych okuliarov, určite zaujímavým vynálezom, ktorý si získa veľkú pozornosť. Otázkou však je, kedy „holografic projector“ uzrie svetlo sveta.

Žiadny holografický projektor, ktorý by ste si mohli kúpiť, zatiaľ neexistuje. Vedci a vynálezcovia určite aktívne experimentujú, ale zatiaľ si budeme musieť vystačiť s dvojrozmernými obrazmi na priehľadnom pozadí.