Gravação de hologramas analógicos de cores completas ultra-realistas para uso em uma tela de holograma em movimento
Summary
Apresentamos um protocolo para gravar um conjunto de hologramas analógicos ultra-realistas em cores completas, mostrando o mesmo brilho, transparência e cores homogêneas, em emulsões holográficas holográficas de tecido de prata-halido ultra-fino para a fabricação de um 3D holográfico dinâmico Exibir.
Abstract
Este artigo demonstra um método para gravar um conjunto de doze hologramas analógicos ultra-realistas em cores, apresentando o mesmo brilho, transparência e cores homogêneas para a fabricação de um Fantatrope, uma exibição holográfica 3D dinâmica, sem a necessidade de ajudas especiais de visualização. O método envolve o uso da tecnologia de impressora 3D, uma configuração óptica Denisyuk de cor única com três lasers de baixa potência (vermelho, verde e azul) e uma emulsão holográfica de alabote de prata de alto sensível isócromática especialmente projetada para gravando hologramas analógicos sem qualquer difusão. Uma animação cíclica é criada com um programa de computação gráfica 3D e diferentes elementos são impressos em 3D para formar modelos para os hologramas. Hologramas são gravados com uma configuração holográfica colorida e desenvolvidos usando dois banhos químicos simples. Para evitar quaisquer variações de espessura de emulsão, os hologramas são selados com cola óptica. Os resultados confirmam que todos os hologramas registrados com este protocolo apresentam as mesmas características, que permitem que eles sejam usados na Corda Do Fantatrope.
Introduction
As exposições tridimensionais (3D) são um importante tópico de pesquisa1,2,3 e a maioria das abordagens atuais usam o princípio estereoscópico4 que causa desconforto visual e fadiga5,6. O Fantatrope é um novo tipo conveniente de exibição holográfica 3D dinâmica que pode mostrar uma animação curta em cores sem a necessidade de ajudas especiais de visualização7. Um Fantatrope usa uma série de doze hologramas coloridos correspondentes às diferentes fases de uma animação. Todos os hologramas utilizados neste dispositivo devem ser ultra-realistas e apresentar o mesmo brilho, transparência e cores homogêneas. A gravação de um único holograma de alta qualidade em cores continua difícil, mesmo para os praticantes experientes. Embora as escolhas da técnica de gravação e material holográfico sejam pontos-chave importantes, há vários outros detalhes que são cruciais para gravar com sucesso tais hologramas.
Para este protocolo, uma seqüência cíclica de doze imagens diferentes é criada primeiramente com um programa 3D dos gráficos de computador e todos os elementos são impressos 3D para transformar-se modelos do hologram. Estes hologramas são gravados com o método de feixe único8 introduzido por Yuri Denisyuk em 1963 que permite a gravação de hologramas ultra-realistas com uma paralaxe completa de 180°. Uma configuração de cor completa Denisyuk usa três lasers diferentes (vermelho, verde e azul) combinados para obter um feixe de laser branco. Emulsões de alabote de prata são a melhor escolha de gravação de material9 e apenas algumas emulsões de cor cheia de alabote prateado estão disponíveis9,10. Além disso, para gravar o comprimento de onda azul sem borrão, uma emulsão isopancromática com uma resolução de mais de 10.000 linhas/mm é necessária.
Neste protocolo, o conjunto de hologramas são registrados em placas de 4 polegadas x 5 polegadas, usando um material que é especialmente projetado para gravar hologramas analógicos em cores sem qualquer difusão e é feito de isopancromática para todos os lasers visíveis comuns usados na holografia de cores (ver Tabela de Materiais). O grão é tão fino (4 nm) que qualquer comprimento de onda visível pode ser registrado dentro sem qualquer difusão11. Além disso, cada holograma é desenvolvido usando um processo químico seguro, não-manchando desenvolvido para as emulsões finais.
Este protocolo detalhado destina-se a ajudar os praticantes novos e experientes no campo da holografia analógica para evitar muitas armadilhas comuns associadas com a gravação de hologramas denisyuk em cores; ele também pode fornecer uma abordagem para aprender a usar materiais holográficos e produtos químicos holográficos de alabote de prata para obter resultados confiáveis e reprodutíveis.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tradicionalmente, filme stop-motion usa fantoches ou modelos de argila. Para evitar o movimento e obter uma imagem brilhante no momento da gravação do holograma, um conjunto de caracteres impressos em 3D e fundos são escolhidos. Além disso, os diferentes elementos estão ligados com firmeza e sem estresse na caixa. Se um elemento for corrigido com restrição ou movimento durante a gravação, ele aparecerá preto ou franjado no holograma final. A impressão 3D é uma nova ferramenta muito interessante para a criaç?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
A pesquisa atual foi conduzida pela Bolsa de Pesquisa da Universidade de Kwangwoon em 2019.
Materials
| Black marker | Monami | Magic Cap | |
| FDM monochrome 3D printer | Anet | A8 | |
| Holographic bleach | Ultimate Holography | BLEACH-1L | Non-toxic |
| Holographic developer | Ultimate Holography | REV-U08-1.2 | Non-toxic |
| Holographic plates | Ultimate Holography | U04P-VICOL-4X5 | Light-sensitive |
| Laser (DPSS 532 nm 100 mW) | Cobolt | Samba | Follow safety practices |
| Laser (DPSS 473 nm 50 mW) | Cobolt | Blue | Follow safety practices |
| Laser (HeNe 633 nm 21 mW) | Thorlabs | HNL210L | Follow safety practices |
| Laser power meter | Sanwa | LP1 | |
| Matte black spray paint | Plasti-kote | 3101 | |
| Microscope objective | Edmund Optics | 40X 0.65 NA | |
| Pinhole | Edmund Optics | 10 μm | |
| Spatial Filter Movement | Edmund Optics | 39-976 | |
| UV glue | Vitralit | 6127 | Use gloves |
| Wetting agent | Kodak | Photo-Flo | |
| White PLA filament | Hatchbox | PLA-1KG1.75-BLK | |
| X-cube | Edmund Optics | 54-823 |
References
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