¿Recuerdan la escena de Star Wars en la que R2D2 proyecta una imagen en tres dimensiones de la Princesa Leia pidiendo ayuda a Luke Skywalker y sus aliados? Lo que antes era ciencia ficción estáahora cerca de convertirse en realidad gracias a un gran avance en tecnología de imágenes holográficas en 3D desarrollada en la Escuela de Ciencias Ópticas de la Universidad de Arizona.
Un equipo dirigido por el profesor de ciencias ópticas Nasser Peyghambarian ha desarrollado un nuevo tipo de telepresencia holográfica que permite la proyección de una imagen en tres dimensiones, en movimiento y sin necesidad de gafas especiales, u otros dispositivos auxiliares. La tecnología puede llevar aplicaciones que van desde la telemedicina, la publicidad, geolocalización en 3D o entretenimiento a un nuevo nivel.
La revista Nature eligió esta nueva tecnología para figurar en la portada de su edición del 4 de noviembre.
Los hologramas impresos tradicionales no son muy diferentes a los carteles o ilustraciones, en que una vez que se imprime la imagen sobre una superficie, es permanente. Pero este avance ofrece, a color completo, muestras regrabables y las televisiones holográficas están hoy un paso más cerca de ser una realidad.
“La telepresencia holográfica significa que puede grabarse una imagen tridimensional en una localización y mostrarla en otro lugar, en tiempo real, en cualquier parte del mundo”, dijo Peyghambarian, quien dirigió la investigación.
“La estereografía holográfica ha sido capaz de proporcionar una excelente resolución y reproducción de profundidad en gran escala de imágenes estáticas en 3D, pero hasta ahora le faltaba capacidad de actualización dinámica.”
“El corazón del sistema es una pantalla hecha de un material fotorrefractivo, capaz de actualizar hologramas cada dos segundos, por lo que es el primero en lograr una velocidad casi en tiempo real”, asegura Pierre-Alexandre Blanche , profesor asistente de investigación de fibra óptica en la Facultad de Ciencias de la UA y autor principal del artículo.
El prototipo utiliza una pantalla de 10 pulgadas, pero el grupo Peyghambarian ya ha realizado con éxito pruebas en una pantalla de 17 pulgadas. La imagen se graba con una serie de cámaras normales, cada una de ellas registrando puntos de vista del objeto desde una perspectiva diferente. Cuantas más cámaras se utilicen, más refinada será la presentación holográfica final.
Esa información se codifica en un rayo láser de pulso rápido, lo que interfiere con la otro láser que sirve de referencia. El patrón de interferencia resultante está escrito en el polímero fotorrefractiva, que crea y almacena la imagen. Cada pulso de láser registra un “hogel” diferente en el polímero. Un hogel (abreviatura de píxel holográfico) es la versión tridimensional de un píxel, las unidades básicas que componen la imagen.
El holograma se desvanece por el deterioro natural después de un par de minutos o segundos en función de parámetros experimentales. O puede ser borrado mediante la grabación de una nueva imagen 3D, creando una estructura de difracción de nuevo y borrando el viejo patrón.
Peyghambarian explicó: “Digamos que queremos hacer una presentación en Nueva York. Todo lo que necesito es un grupo de cámaras aquí en mi oficina de Tucson y una conexión rápida a Internet. En el otro extremo, en Nueva York, sería la visualización en 3D, utilizando nuestro sistema de láser. Todo está totalmente automatizado y controlado por ordenador. Como las señales de imagen se transmiten, los láseres la representan en la pantalla y crean una proyección tridimensional”.
La configuración de la grabación en general es insensible a la vibración debido a la corta duración del pulso y por lo tanto adecuada para aplicaciones en ambientes industriales sin ningún tipo de necesidad especial contra vibraciones, ruido o control de la temperatura.
Una de las características principales del sistema nunca visto hasta ahora es lo que el grupo Peyghambarian llama paralaje completo: “A medida que movemos la cabeza a izquierda y derecha o arriba y abajo, veremos diferentes perspectivas Esto lo convierte en una imagen muy realista ya que los humanos estamos acostumbrados a ver las cosas en 3D. “
El trabajo es el resultado de una colaboración entre la UA y Nitto Denko Technical, una empresa de Oceanside, California, que se encargó de la preparación del polimero para la presentación del dispositivo a la prensa. “Hemos hecho grandes avances en la fabricación de película de polímero fotorrefractiva que permite imágenes en 3D ” dijo, Michiharu Yamamoto, vicepresidente de Nitto Denko y co-autor del artículo.
Las posibles aplicaciones de esta tecnología incluye la publicidad, la actualización de mapas 3D y el entretenimiento. La telemedicina es otra aplicación potencial: “Cirujanos de diferentes lugares de todo el mundo pueden observar en 3D, en tiempo real, o participar en intervenciones quirúrgicas”, escribieron los autores.
El sistema es un gran avance en el campo de los hologramas generados por ordenador, que exigen mucho poder de computación y tardan demasiado en ser generados para ser prácticos en aplicaciones en tiempo real.
En la actualidad, el sistema de telepresencia pueden presentarse en un solo color, pero Peyghambarian y su equipo ya han mostrado dispositivos 3D multi-pantalla a color capaces de escribir las imágenes en una frecuencia de actualización, acercándose a las suaves transiciones de imágenes en una pantalla de televisión normal. Estos dispositivos pueden ser incorporados en telepresencia en un futuro próximo.
Proporcionado por la Universidad de Arizona (noticias)
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