منظور از تلوزیون هولوگرافی چیست؟

با استفاده از یک کینکت ایکس باکس واحد و تراشه ی گرافیکی استاندارد؛ محققان دانشگاه MIT توانستند به بالاترین نرخ فریم برای استریم کردن ویدئوها و فیلم های هولوگرافی دست یابند. نمایشگاه Consumer Electronics در لاس وگاس که در ژانویه ی 2010 برگزار شد، مملو از تلویزیون های سه بعدی بود اما محققان دانشگاه MIT ، توانستند به یک تلویزیون هولوگرافی دست یابند که می تواند به ذهن انسان نزدیکتر باشد . در جامعه ی مهندسان ابزارهای نوری (SPIE ) ، کنفرانس هولوگرافی عملی در سان فرانسیسکو 23 ژانویه برگزار شد که در آن اعضای گروه رسانه ای مایکل بوو از یک سیستم جدید که می تواند اطلاعات بصری را به دام بیندازد و آن را از طریق اینترنت به نمایشگر هولوگرافی ارسال نماید، رونمایی کردند.

سیستم انتقال فیلم هولوگرافی

در ماه نوامبر، محققان دانشگاه آریزونا به خاطر ساخت یک سیستم انتقال فیلم هولوگرافیتجربی که از 16 دوربین برای گرفتن داده استفاده میکند، به سر تیتر اخبار تبدیل شدند . این سیستم می تواند اطلاعات خود را هر دو ثانیه یکبار به روزرسانی کند. سیستم MIT جدید تنها از یک دستگاه برای به دام انداختن و گرفتن اطلاعات استفاده می کند و اینکار به طور متوسط 15 فریم در هر ثانیه است. با اینحال محققان MIT تا اواخر ماه دسامبر وارد حوزه ی کینکت نشده بودند و تنها یک هفته قبل از کنفرانس آنها نرخ فریم سیستم را از 7 به 15 تبدیل نمودند. آنها مطمئن هستند که با وجود کمی زمان ، می توانند نرخ را حتی بیشتر از این مقدار نیز بالا ببرند . آنها ادعا می کنند که می توانند این نرخ را به 24 فریم در ثانیه برای فیلم های قابلیتی و 30 فریم در ثانیه برای تلویزیون برسانند .این نرخ می تواند توهم حرکت پیوسته را در فرد بیننده ایجاد کند.

تفاوت بین هولوگرام و تصاویر سه بعدی

تفاوت بین هولوگرام و تصاویر سه بعدی در سالن های سینما اغلب نادیده گرفته می شود . هنگام نمایش دادن تصاویر سه بعدی ، بینندگانی که در سمت راست سالن نشسته اند تصویر یکسانی را با افرادی که در سمت چپ نشسته اند خواهند دید. این تصویر می تواند عمق داشته باشد اما از یک چشم انداز واحد فیلمبرداری شده است . با اینحال، در مورد تصاویر هولوگرام زمانی که بیننده به اطراف حرکت می کند، چشم انداز او از جسم به تصویر کشیده شده ، به طور مستمر و مداوم تغییر میکند وهمین امر نیز باعث می شود فرد احساس کند جسم مشاهده شده واقعی است.

زوایای تابش نور در ویدئوی هولوگرافی

دوربین های استاندارد فیلمبرداری برای فیلم های سه بعدی معمولا نور را از دو طرف و از دو زاویه ی مختلف که برای هر چشم است، می تابانند. اما در دنیای واقعی، نور از زوایای بی نهایت به جسم تابانده می شود . سیستم ویدئویی هولوگرافی از دستگاههایی استفاده می کند که حاشیه ی پراش ، الگوهای ریز و ظریف از نور و تاریکی تولید می کنند که می تواند از طریق راههای قابل پیش بینی نوری را که از آن عبور میکند را خم کند. یک آرایه ی متراکم از الگوهای حاشیه ای می تواند نور را در جهات مختلف خم کند و همین امر نیز موجب سه بعدی دیده شدن تصویر می شود.چالشی که در مورد فیلم های هولوگرافی زمان واقعی وجود دارد ، گرفتن داده های ویدئویی (مثلا در مورد کینکت شدت نور پیکسلهای تصویر و برای هر کدام از آنها اندازه گیری فاصله از دوربین چالش بزرگی خواهد بود) و تبدیل آن داده ها به مجموعه ای از الگوهای حاشیه ای است.

هولوگرام دیجیتال

بوو و همکارانش با محدود کردن خود به برخی از سخت افزارها ، این چالش را سختتر کرده اند. او می گوید: در حقیقت تمرکز کار ما بر روی هولوگرافی دیجیتال( من فکر میکنم همین امر موجب شده است که کار ما در میان کارهای دیگران متمایز شود ) به خاطر ساخت یک محصول خوب برای مشتری است. بنابراین اولین سوالی که از خودمان پرسیدیم این بود که چگونه می توان با استفاده از سخت افزار ها و نرم افزارهای موجود ،محصول ارزان قیمتی برای مشتری ساخت؟ زیرا این بهترین و سریعترین راه برای وارد کردن محصول به بازار فروش است .

در راه اندازی و نصب آزمایشگاه گروه ، کینکت داده ها را به یک لپ تاپ معمولی می داد که این فرآیند نیز از طریق اینترنت انجام می شد. در پایانه ی دریافتی نیز یک کامپیوتر با سه واحد پردازش گرافیکی تجاری قرار داشت که الگوهای پراش را محاسبه می نمود.واحد پردازش گرافیکی (GPU ) که این تیم برای کار خود استفاده میکردند از GPU های معمولی کمی متفاوت بود زیرا حجم وشدت کارهای آنان زیاد بود و پردازنده های معمولی نمی توانست بازده خوبی داشته باشد . بیشتر کارهایی که به سیستم جدید فرستاده می شود، مشکلات الگوهای پراش را دوباره توضیح میداد و از قدرت این GPU به بهترین شکل ممکن بهره میبرد.

آینده نمایشگر های هولوگرافی

یک بخش از سیستم تجربی محققان نمی توانستند آن را با بودجه ی چند صد دلاری از فروشگاههای الکترونیک معمولی خریداری کنند، نمایشگر هولوگرافی بود. اینکار نتیجه ی یک دهه تلاش و تحقیق دانشمندان با رهبری Stephen Benton بود که برای اولین بار در سال 1980 توانست نمایشگر ویدئویی هولوگرافی را ایجاد کند (هنگامی که بنتون در سال 2003 درگذشت، گروه بوو پروژه ی ویدئوی هولوگرافیرا به ارث بردند). پروژه فعلی از یک نمایشگر به نام Mark-II استفاده میکند که جانشین نمایشگر ساخته شده توسط بنتون بود .

کاربرد نمایشگر های هولوگرافی

اما بوو می گوید گروه و تیم در حال توسعه ی یک نمایشگر جدید جمع وجورتر و بزرگتر است که تصاویر بزرگتری تولید میکند و ساخت آن کم هزینه تر خواهد بود. Mark Lucente مدیر محصولات تصویر برداری زبرا در آستین، تگزاس، که در حال تجاری سازی نمایشگرهای هولوگرافی برای کاربردهای ویدئو کنفرانسی هستند،معتقد است که مشتریان بالقوه ی شرکت او شدت محاسباتی انحرافی ویدئوهای هولوگرافی ناراضی هستند. او میگوید این مسئله بسیار دلهره آور است . البته او معتقد است که تیم بوو تمامی تلاش خود را برای نمایش تصاویر در محدوده و قلمرو واقعیت کرده اند. هنگامی که محققان آزمایشگاه رسانه ای فناوریهای جدید خود را در سن فرانسیسکو به نمایش گذاشته بودند یکی دیگر از اعضای گروه بوو به نام Edwina Portocarrero، هولوگرامی از صحنه ی معروف فیلم جنگ ستارگان را بازسازی میکرد که در آن شاهزاده Leia به نبرد امپراطوری شیطان می رود. اگرچه رزولوشون این هولوگرام به اندازه ی افکت هولوگرامی به کار رفته در فیلم زیاد و بالا نبود ولی به عقیده ی بوو این صحنه به خوبی حفظ شده بود.