Una pantalla holográfica es un tipo de pantalla 3D que utiliza la difracción de la luz para mostrar una imagen tridimensional al espectador. Las pantallas holográficas se distinguen de otras formas de pantallas 3D en que no requieren que el espectador use gafas especiales ni utilice equipos externos para poder ver la imagen y no causan un conflicto de convergencia-acomodación .
Algunas pantallas 3D disponibles comercialmente se anuncian como holográficas, pero en realidad son multiscópicas .
1947 - El científico húngaro Dennis Gabor ideó por primera vez el concepto de holograma mientras intentaba mejorar la resolución de los microscopios electrónicos . Derivó el nombre de holografía, siendo "holos" la palabra griega para "todo" y "gramma", el término para "mensaje". [1]
1960: los científicos rusos Nikolay Basov y Alexander Prokhorov y el científico estadounidense Charles H. Townes desarrollaron el primer láser del mundo . Este fue un hito importante para la holografía porque la tecnología láser sirve como base de algunas de las pantallas holográficas modernas. [1]
1962 - Yuri Denisyuk inventó el holograma de reflexión de luz blanca, que fue el primer holograma que podía verse bajo la luz emitida por una bombilla incandescente común. [1]
1968 - Stephen Benton inventó la holografía de transmisión de luz blanca . Este tipo de holografía era única porque era capaz de reproducir todo el espectro de colores al separar los siete colores que crean la luz blanca. [1]
1972 - Lloyd Cross produjo el primer holograma tradicional utilizando holografía de transmisión de luz blanca para recrear una imagen tridimensional en movimiento. [1]
1989 - El grupo de imágenes espaciales del MIT fue pionero en la electroholografía, que utiliza ondas magnéticas y sensores acústico-ópticos para representar imágenes en movimiento en una pantalla. [1]
2005 - La Universidad de Texas desarrolló la pantalla de plasma láser, que se considera la primera pantalla holográfica 3D real.
2011 - DARPA anuncia el proyecto Urban Photonic Sand Table (UPST), una pantalla holográfica digital dinámica de sobremesa. [2]
2012: se implementa la primera pantalla holográfica en el sistema de navegación interactivo de un automóvil. La tecnología se exhibió a través del exclusivo automóvil de lujo Lykan HyperSport . [3]
2013 - El investigador del MIT Michael Bove predice que las pantallas holográficas entrarán al mercado masivo en los próximos diez años, añadiendo que ya tenemos toda la tecnología necesaria para las pantallas holográficas. [4]
Las pantallas de plasma láser, desarrolladas en 2005 por la Universidad de Texas, utilizan una serie de potentes láseres que enfocan la luz en las posiciones deseadas para crear excitaciones de plasma con las moléculas de oxígeno y nitrógeno del aire. Este tipo de pantalla holográfica es capaz de producir imágenes en el aire, sin necesidad de ningún tipo de pantalla o medio de refracción externo . La pantalla de plasma láser es capaz de representar objetos muy brillantes y visibles, pero tiene deficiencias en cuanto a resolución y calidad de imagen.
La pantalla de pistón , inventada por la empresa belga IMEC en 2011, utiliza una estructura basada en MEMS (sistema microelectromecánico). En este tipo de pantalla, miles de pistones microscópicos pueden manipularse hacia arriba y hacia abajo para que actúen como píxeles, que a su vez reflejan la luz con una longitud de onda deseada para representar una imagen. Esta tecnología en desarrollo se encuentra actualmente en la fase de prototipo, ya que IMEC aún está desarrollando el mecanismo que movilizará sus "píxeles" de manera más efectiva. Algunas de las limitaciones de este tipo de pantalla incluyen el alto costo, la dificultad de crear pantallas grandes y su susceptibilidad a fallas mecánicas debido a la cantidad relativamente grande de partes móviles (pistones microscópicos). [5]
La pantalla de televisión holográfica fue creada por el investigador del MIT Michael Bove en 2013. El Dr. Bove utilizó una cámara Kinect de Microsoft como una forma relativamente efectiva de capturar sujetos en un espacio tridimensional. Luego, la imagen se procesa mediante una tarjeta gráfica de PC y se replica con una serie de diodos láser. La imagen producida es completamente tridimensional y se puede ver desde los 360 grados para obtener una perspectiva espacial. Bove afirma que esta tecnología se generalizará en 2023 y que costará tanto como los televisores de consumo comunes de la actualidad. [6]
Los hologramas táctiles fueron originalmente una invención japonesa que fue desarrollada por la empresa estadounidense de microprocesadores Intel . La tecnología de hologramas táctiles es la representación moderna más cercana de las pantallas holográficas que se pueden ver en películas de ciencia ficción como Star Wars y, en particular, en la franquicia de televisión Star Trek . Esta pantalla es única porque puede detectar el toque de un usuario al detectar movimientos en el aire. Luego, el dispositivo proporciona retroalimentación háptica al usuario enviando una ráfaga de aire ultrasónica a cambio. En la demostración de esta tecnología de Intel, la pantalla se mostró representando un piano sensible al tacto . Una posible implementación de esta tecnología serían las pantallas interactivas en quioscos públicos; debido a que este tipo de pantalla no requiere que un usuario toque físicamente una pantalla, garantiza que las bacterias y los virus no se transmitan. [7] [8]
La mayoría de los hologramas modernos utilizan un láser como fuente de luz. En este tipo de holograma, se proyecta un láser sobre una escena que luego se refleja en un aparato de grabación. Además, una parte del láser debe proyectarse directamente sobre un área específica de la pantalla para actuar como un haz de referencia. El propósito del haz de referencia es proporcionar al dispositivo de grabación información como la luz de fondo, el ángulo de la imagen y el perfil del haz. Luego, la imagen se procesa para compensar cualquier variación en la fidelidad de la imagen y luego se envía a la pantalla.
Las pantallas electroholográficas son pantallas digitales que transmiten datos de imágenes almacenadas mediante un resonador electromagnético. Estas señales son leídas por un modulador acústico-óptico y convertidas en una imagen legible que se muestra en un monitor láser RGB. Las pantallas electroholográficas tienen una ventaja sobre las pantallas tradicionales en términos de precisión de imagen y gama de colores. [ cita requerida ]
La holografía de paralaje completo es el proceso de transmitir información óptica tanto en la dirección x como en la y. Por lo tanto, la imagen resultante proporcionará la misma perspectiva de una escena a todos los espectadores, independientemente del ángulo de visión.
Las pantallas con paralaje horizontal únicamente (HPO) y vertical únicamente (VPO) solo ofrecen información óptica en dos dimensiones. Este método de visualización compromete parcialmente la imagen en ciertos ángulos de visión, pero requiere mucho menos potencia computacional y transferencia de datos. Debido a que los ojos humanos están ubicados uno al lado del otro, las pantallas HPO generalmente se prefieren a las pantallas VPO y, a veces, a las pantallas con paralaje completo debido a su menor demanda de potencia de procesamiento.
La tecnología MEMS permite que las pantallas holográficas incorporen partes móviles muy pequeñas en su diseño. El mejor ejemplo de una pantalla con tecnología MEMS es la pantalla de pistón, que se menciona en la sección anterior. Los micropistones utilizados en la pantalla pueden comportarse como píxeles en un monitor de computadora, lo que permite una calidad de imagen nítida.
Mitsubishi está desarrollando una «pantalla aérea» similar a un holograma. [9]