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新加坡研究人员创建高分辨率的全彩移动全息图

  中国科技网1月27日报道(张微 编译)需要观众带上立体眼镜观看的3D电影,近年来非常流行。但是,由眼镜产生的3D效果不能提供完美的深度线索。而且观影时头部不能移动,从不同角度看到的物体存在显示差异即运动视差。现在,A * STAR的研究人员已经使用全息技术,开发出生成高分辨率,全彩色,3D视频的一个新途径。

  全息图被认为是真正的三维,因为它们允许观察者从不同的角度和位置(参见图)看到重建三维物体的不同的角度。与一张照片进行对比,全息图包含关于一个对象的大小,形状和颜色的信息。其中,全息图与照片不同的是,它们是用激光生成的,可以产生复杂的光干涉图案,其中包括空间数据(重新创建一个完整的三维物体所必需的)。

  然而,生成高分辨率,移动全息图来替代当前的3D成像技术是公认的难题。为了提高他们的全息视频分辨率,新加坡数据存储研究所的Xuewu Xu和他的同事使用了空间光调制器(SLM)。

  “SLM是用于当前改变光线并产生投影的二维投影机的一个设备,”Xu解释说。“在一个三维全息显示中,SLM用来显示全息图的像素,并通过光的衍射来创建三维图像。在我们的系统中,每个SLM每一秒可以显示18.9亿全息图像素,但对于大视场视频来说分辨率还不够高。”

  为了应对这一挑战,Xu和他的团队将他们的全息视频的每一帧分成288个子全息图。他们通过将24个高速SLM的信息集聚成数据场,产生子全息图流。这项技术融合了光学扫描拼接技术,使用扫描镜合并SLM中的信号,填补物理扫描的空白点。最后,研究人员利用强大的图形处理单元加快全彩视频的回放速度。这项技术融合产生了一个每秒450亿像素的高分辨率,全视差移动全息显示。

  “我们将全息显示系统的分辨率提高了24倍,”Xu说。“全彩3D全息视频以每秒60帧的速度播放,使景物更加立体,形象更加逼真。”

  这项新技术的潜在应用领域包括3D娱乐和医疗影像技术。但是,只有让更小的像素尺寸,更高的分辨率和更快的帧速率的新的SLM设备开发出来,才能让大型3D全息视频显示成为现实。