Hologramele pot fi suprapuse pe aceeaşi suprafaţă. Începutul filmului holografic?

O nouă tehnică pentru înregistrarea informațiilor despre imagine pe o suprafață creează posibilitatea ca mai multe instantanee holografice să poată fi vizualizate, de pe aceeaşi suprafaţă, în funcție de direcţia sub care le privim.

Noua tehnică ar putea permite suprapunerea mai multor holograme, fără micşorarea rezoluţiei, pe aceeași suprafaţă, ceea ce ar putea conduce la realizarea unor noi aplicații, fascinante, ale hologramelor.

O echipă de fizicieni și ingineri de la California Institute of Technology (Caltech)  a conceput o metodă inteligentă pentru gravarea unui material, astfel încât acesta să dividă un fascicul luminos pe două direcţii diferite, creând astfel holograme distincte care depind de unghiul sub care este privit materialul.

Suprapunerea mai multor imagini pe același suprafaţă a unui material nu este o noutate. Gândiţi-vă la „printurile lenticulare” care de multe ori împodobesc obiecte ieftine precum jucării, cărți poștale sau diferite materiale de papetărie.

Înclinarea unor astfel de printuri lenticulare poate ascunde sau afişa anumite imagini, transformând practic o imagine simplă într-o mică animație. Pentru aceasta trebuie însă să micşorăm la jumătate rezoluția imaginii, deoarece lentila arată sau ascunde anumite benzi alternante de pixeli.

„Soluţia clasică de codificare a două imagini pe o singură suprafaţă presupune aranjarea pixelilor pentru o imagine alături de pixelii pentru cealaltă imagine”, a declarat Andrei Faraon, fizician şi conducătorul echipei de cercetare.

Pentru a obține un efect similar cu holograme, fără a pierde detalii din imagine, cercetătorii au dezvoltat un metamaterial special din oxid de siliciu și aluminiu. Rezultatul a constat într-o mulţime de „piloni” în material, fiecare având doar câteva sute de nanometri înălțime.

Modificarea proprietăților fizice ale „pilonilor”, cum ar fi forma și dimensiunea acestora, modifică modul cum metamaterialul reflectă lumina incidentă.

Prin modificarea acestor proprietăți, cercetătorii au descoperit că pot transforma fiecare „pilon” într-o sursă de informație binară care depinde de unghiul sursei de lumină.

Văzut dintr-o anumită direcţie, un astfel de „pilon” ar putea fi efectiv un pixel gol sau un punct negru. Văzut dintr-o altă direcţie, același pixel ar putea furniza informația necesară pentru ca undele luminoase reflectate, care interferă cu alte unde luminoase, să genereze o hologramă.

„Fiecare „pilon” poate avea un dublu rol. Acesta este modul în care putem avea mai multe imagini codificate pe aceeași suprafață, fără pierderi de rezoluție”, a declarat Faraon.

Imagine holografică. Credit: Jennifer Morrow/Flickr

Din punct de vedere tehnic, prin această tehnică se pot suprapune trei sau mai multe imagini holografice pe aceeaşi suprafaţă. Totuși, există o limită a numărului de imagini de acest tip ce pot fi înregistrate în acest mod, iar aceasta este o altă problemă pe care cercetătorii speră să o exploreze în continuare.

Deocamdată nu există nicio aplicație practică bazată pe această tehnică holografică. Cu toate acestea, progresele din domeniul realităţii virtuale și a altor tehnologii de divertisment arată că există interes pentru utilizarea imaginilor 3D, ceea ce ar putea stimula, de asemenea, dezvoltarea artei holografice.

Această cercetare a fost publicată în Physical Review X.

Sursă: Science Alert