Hologramas 3D

Mi nombre es Manuel Fernando Jamaica Prieto, soy Técnico Profesional en Ingeniería de Sistemas de la Corporación Unificada Nacional de educación superior (CUN) y actualmente retomo los estudios en la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Llevo 7 años de experiencia en la rama de mantenimiento y ensamble de equipos de computo y servidores, He escogido el tema de los hologramas 3D debido a lo atrayente que es, dentro de las tecnologías emergentes que pueden dar forma dentro de algunos años, que en el momento en un país como Colombia todavía no se ve debido a la falta de recursos destinados a la investigación de dichas tendencias, como también la indiferencia de parte del gobierno nacional para abarcarlos, pero que en Estados Unidos están en constante revisión; en Europa hay pequeñas pinceladas sobre dicha tecnología, incluso hay prototipos para los smartphones y tablets; y que por ultimo en Asia es donde han avanzado bastante en el tema y para numerosas aplicaciones: desde telecomunicaciones hasta entretenimiento, sea con la creación de nuevos dispositivos o como aditamento para los dispositivos existentes como las consolas de videojuegos.
Espero que este blog sea del mejor agrado y que con esta investigación, se pretende dar a conocer una de muchas opciones que cualquier segmento del mercado basado en tecnología pueda aprovechar, sea para consumo básico, segmento corporativo o publico de la cual pueden ser un gran aporte para facilitar todas las tareas, como se ha hecho hasta el momento con muchas tecnologías que existen hasta hoy.

Introduccion

Iron man, cortesía de Paramount Pictures y Marvel Studios.

Desde que la industria del cine nos ha mostrado las posibilidades que tiene los hologramas para su aplicación en el futuro, sea a nivel de comunicaciones como también para el entretenimiento; actualmente los hologramas se usan mucho como medidas de seguridad para las tarjetas de crédito como también para elaboración de etiquetas en la que se confirma la originalidad de los artículos, combatiendo de esta manera la piratería y el robo de patentes.

En este blog se explicara sobre como funcionan, un corto recorrido a la historia de este invento y hasta donde puede ir esta tecnología que como lo mencione al principio de esta introducción, puede llegar desde las comunicaciones y en el entretenimiento de los videojuegos, ademas de que también tiene una gran utilidad para las exposiciones.


Holografía: definición

La holografía es una técnica avanzada de fotografía la cual, brinda que un objeto plano lo puede convertir a tridimensional, usando para ello un rayo láser que apunta hacia una película fotosensible, la cual, cuando recibe la luz sobre una perspectiva más idónea, podrá verse el objeto en 3 dimensiones.

Se le atribuye la invención de la holografía al físico húngaro Dennis Gabor (1900- 1979), que gracias a dichos trabajos e investigaciones relacionados con la holografía, ganar el premio Nobel de física en el año de 1971, lo ha aplicado con su propia imagen.

Dennis Gabor (1900-1979) Físico húngaro, premio Nobel de física 1974.

Según el postulado de Gabor, lo que hace que se diferencie de una fotografía convencional, de donde se ve claramente la imagen, en el caso de la holografía, lo que queda registrado es la huella producida a raiz de las interferencias que tienen lugar al incidir sobre ella, 2 ondas luminosas que proceden de la misma fuente, la cual una de ellas ha iluminado el objeto previamente.

Funcionamiento de un holograma (a nivel microscópico)

Con esto se consigue, que el holograma queda registrado en una placa fotográfica, la infinidad de franjas de interferencia, producto de la superposición de la onda compleja que llega al objeto iluminado por un láser; con otra auxiliar de referencia, procedente del mismo láser.

Ejemplo de un holograma

Pero en estos tiempos, la resolución de los hologramas se usaba con fuentes de luz difusas, lo que ocasionaban resultados pobres para los tiempos actuales, para el perfeccionamiento de dicha tecnología, en el año de 1963, los científicos estadounidenses Emmett Leith y Juris Upatnieks; y el ruso Yuri Denisyuk. En el caso de los 2 científicos americanos, han elaborado con base en ella 19 patentes, de las diversas aplicaciones relacionadas con la holografía.

    vídeo sobre hologramas, cortesía de la Encyclopedia Britannica

                            

Tecnologías actuales de hologramas

Después de la creación de este invento, de la cual derivan aplicaciones que al principio no estaban pensados, a continuación explicare sobre las tecnologías existentes de los hologramas, unos están en fase experimental, otros ya se encuentran en usos mas esporádicos como en las exposiciones que realizan en Europa y Asia; son los siguientes:

1. MARK II
2. MARK III
3. Heliodisplay
4. Interactive 360 light field Display
5. Cheoptics 360
6. Proyección Holográfica Láser
7. SeeLinder

1. MARK II

Es una de las primeras tecnologías basadas en hologramas, después de su invención, desarrollado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT); a cargo del profesor Stephen Benton y su equipo de trabajo.

Se basa en los cálculos preliminares por computador sobre las franjas de interferencia que producirian las imágenes sintéticas; para elaborar dicha sintetizacion, se requiere de complejos modelos matemáticos, cuyo proceso es reducir un numero significativo de muestras de hologramas sintéticos.

Stephen Benton (1941-2003) creador de la tecnología Mark II, cortesía de MIT Museum Collections

A continuación un link de la aplicación de la tecnología Mark II.

Stephen Benton y la tecnologia Mark II

Para la codificación de la información se hace con paralaje horizontal suponiendo que este sera el movimiento que mas realiza el espectador, permitiendo reducir el numero de muestras de las franjas de interferencia con un factor de 100.

Funcionamiento: 

El esquema de funcionamiento del MARK II puede adoptarse para varias resoluciones de pantalla, para lograr este efecto, para el ejemplo que usa una imagen tridimensional de 150x75x75 mm, se requirió de 2 moduladores acústico-ópticos de 18 canales, de la cual cada canal usan espejos AOM, en la cual antes, la luz láser atraviesa por 10 lentes, en las cuales 6 de ellos hacen un barrido horizontal a través de la velocidad adaptada del modulador, para formar un patrón de difracción en el modulador OMA estacionario; de la cual cuando atraviesa la onda de luz, se formaran las primeras 18 lineas de la imagen de tramado cuando van en sentido izquierda-derecha; luego, cuando vuelve a atravesar la onda de luz láser, en esta ocasión en sentido derecha-izquierda, se pasan las siguientes 18 lineas de tramado, en el segundo espejo AOM de la cual queda cruzado con la primera pasada de la onda de luz, esta operación permite hacer 8 exploraciones en total, dando como resultado 144 lineas de exploración verticales, usando una onda de 55 Mhz para el muestreo de salida.

MARK III

Esta tecnología es una generación mas avanzada de MARK II ofreciendo algunas características, en vista de que el equipamiento necesario que se uso en el modelo anterior es muy costoso para implementarlo en hardware especializado, como tarjetas gráficas y consolas de videojuegos; 

Entrega de talleres

1. Trabajos taller 1

2. Trabajos taller 2

3. Trabajos taller colaborativo 1

4. Trabajos taller colaborativo 2