חוקרים פיתחו "מטהולוגיות", סוג חדש של הולוגרמה שיכולה להקרין מספר תמונות בנאמנות גבוהה ללא דיבור צולב, מה שעלול לחולל מהפכה בתצוגות AR/VR וטכנולוגיות אחרות. מטולוגרמות אלו, המציעות רזולוציה גבוהה יותר וזוויות צפייה רחבות יותר, משתמשות באסטרטגיית עיצוב חדשנית של תרגום k-space ובקידוד פאזה גיאומטרי כדי לבטל דיבור בין-ערוצי ולהגדיל את קיבולת המידע. בהתאם לזווית האזימוטלית ולמצב הקיטוב של אור בולט מונחה, המטלוגרמה יכולה להקרין באופן סלקטיבי שש תמונות עצמאיות בצבע יחיד או שתי תמונות בצבע מלא. קרדיט: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, and Cheng Zhang
"מטהולוגיות" חדשות יכולות לשנות את טכנולוגיות AR/VR על ידי מתן אפשרות להקרנת תמונה ללא דיבורים בנאמנות גבוהה עם קיבולת מידע מוגברת בהרבה.
חוקרים פיתחו סוג חדש של הולוגרמות, המכונה "מטהולוגיות", המסוגלות להקרין מספר רב של תמונות נאמנות ללא דיבור. חידוש זה פותח דלתות ליישומים מתקדמים בתצוגות מציאות מדומה ורבודה (AR/VR), אחסון נתונים והצפנת תמונות.
מטאלוגרמות מציעות מספר יתרונות על פני הולוגרמות מסורתיות, כולל רוחב פס תפעולי רחב יותר, רזולוציית הדמיה גבוהה יותר, זווית צפייה רחבה יותר וגודל קומפקטי יותר. עם זאת, אתגר מרכזי למטאלוגרמות היה יכולת המידע המוגבלת שלהן, המאפשרת להן רק להקרין כמה תמונות עצמאיות. שיטות קיימות בדרך כלל יכולות לספק מספר קטן של ערוצי תצוגה ולעיתים קרובות סובלות מהצלבה בין-ערוצית במהלך הקרנות תמונה.
גישת מחקר חדשנית
כדי להתגבר על מגבלה זו, המחקר החדש מציג גישה חדשנית המבוססת על אסטרטגיית עיצוב התרגום k-space, המאפשרת למספר תמונות יעד לעבור בצורה חלקה בין מצבים "מוצגים" ל"נסתרים".
(א) תרשים סכמטי של מערכת הניסוי להדמיה בצבע אחד. (ב) תוצאות ניסוי של המטאלוגרמה בעלת שישה ערוצים מבוססת מוליך גל. שש תמונות הולוגרפיות נטולות דיבור הצלב (אותיות גדולות "A" עד "F") מוקרנות באופן סלקטיבי כאשר המטלוגרמה מוארת על ידי אור בולט מונחה עם זוויות אזימוטליות שונות (0°, 60° ו- 120°) ומצבי ספין (ימינה) קיטוב מעגלי וקיטוב מעגלי שמאלי). קרדיט: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, and Cheng Zhang
המטולוגרמה המוצעת משתמשת בשיטת קידוד הפאזה הגיאומטרית והיא מורכבת ממיליוני ננו-עמודי סיליקון בקנה מידה תת-גל, כל אחד בגודל של כ-100 ננומטר, כולם זהים בגודלם אך עם זוויות סיבוב משתנות במרחב.
המכשיר משלב בנוסף מוליך גל זכוכית מישורי להעברת אור בולט וממנף מאפיינים כגון קיטוב וזווית כדי להחליף את ההקרנה של עד שש תמונות ייחודיות בנאמנות גבוהה ללא הצלבה.
יישומים פוטנציאליים והשלכות עתידיות
בנוסף, החוקרים יצרו מטולוגרמה דו-ערוצים בצבע מלא ואפילו מטולוגרמה של שמונה עשר ערוצים תוך שימוש בשילוב של טכניקות ריבוי שונות.
(א) תרשים סכמטי של מערכת הניסוי להדמיה בצבע מלא. (ב) תוצאות ניסוי של המטאלוגרמה בצבע מלא המבוססת על מוליך גל. שתי תמונות הולוגרפיות בצבע מלא ("לילך" ו"ורד") מוקרנות באופן סלקטיבי כאשר המטלוגרמה מוארת בו-זמנית על ידי אורות מונחים אדומים, ירוקים וכחולים שלכולם יש קיטוב מעגלי ימני או קיטוב מעגלי שמאלי. קרדיט: Zeyang Liu, Hao Gao, Taigao Ma, Vishva Ray, Niu Liu, Xinliang Zhang, L. Jay Guo, and Cheng Zhang
לחידוש זה יש פוטנציאל לשפר משמעותית את תצוגות AR/VR על ידי הפעלת הקרנה של סצנות מורכבות ומציאותיות יותר. זה גם טומן בחובו הבטחה ליישומים בהצפנת תמונה, כאשר המידע מקודד לערוצים הולוגרפיים מרובים לאבטחה משופרת.
המחקר מהווה צעד משמעותי קדימה בפיתוח מטולוגרמות בעלות ביצועים גבוהים עם יכולת מידע מוגברת במידה ניכרת. מחקר זה סולל את הדרך לאפשרויות חדשות ומרגשות בתחומים שונים, החל מתצוגות מתקדמות ועד להצפנת מידע ואחסון מידע.
