Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Aufnahme von ultrarealistischen Vollfarb-Analoghologrammen für den Einsatz in einem beweglichen Hologramm-Display

Published: January 14, 2020 doi: 10.3791/60459

Summary

Wir präsentieren ein Protokoll, um eine Reihe von ultra-realistischen Vollfarb-Analoghologrammen aufzeichnen, die die gleiche Helligkeit, Transparenz und homogene Farben zeigen, auf ultra-feinkörnigen silberhalogenischen holographischen Emulsionen für die Herstellung eines dynamischen holographischen 3D Anzeigen.

Abstract

Dieses Papier zeigt eine Methode, um einen Satz von zwölf ultra-realistischen Vollfarb-Analoghologrammen aufzunehmen, die die gleiche Helligkeit, Transparenz und homogene Farben für die Herstellung eines Fantatrope, eines dynamischen holographischen 3D-Displays, ohne die Notwendigkeit spezielle Sehhilfen. Das Verfahren umfasst den Einsatz von 3D-Druckertechnologie, einem einstrahligen Vollfarben-Denisyuk-Optik-Setup mit drei Low-Power-Lasern (rot, grün und blau) und einer iso-panchromatischen hochempfindlichen holographischen Silberhalogenid-Emulsion, die speziell für Aufnahme analoger Hologramme ohne Diffusion. Eine zyklische Animation wird mit einem 3D-Computergrafikprogramm erstellt und verschiedene Elemente werden 3D gedruckt, um Modelle für die Hologramme zu bilden. Hologramme werden mit einem vollfarbigen holographischen Setup aufgezeichnet und mit zwei einfachen chemischen Bädern entwickelt. Um Emulsionsdickenschwankungen zu vermeiden, werden die Hologramme mit optischem Kleber versiegelt. Die Ergebnisse bestätigen, dass alle Hologramme, die mit diesem Protokoll aufgezeichnet wurden, die gleichen Eigenschaften aufweisen, die es ermöglichen, sie in der Fantatrope zu verwenden.

Introduction

Dreidimensionale (3D) Displays sind ein wichtiges Forschungsthema1,2,3 und die meisten aktuellen Ansätze verwenden das stereoskopische Prinzip4, das sehische Beschwerden und Ermüdung verursacht5,6. Die Fantatrope ist eine praktische neue Art von dynamischen holographischen 3D-Display, das eine kurze Animation in voller Farbe ohne die Notwendigkeit für spezielle Anzeigehilfen7zeigen kann. Eine Fantatrope verwendet eine Serie von zwölf Vollfarbenhologrammen, die den verschiedenen Phasen einer Animation entsprechen. Alle Hologramme, die in diesem Gerät verwendet werden, müssen ultrarealistisch sein und die gleiche Helligkeit, Transparenz und homogene Farben aufweisen. Die Aufnahme eines einzigen hochwertigen Vollfarbhologramms bleibt auch für erfahrene Praktiker schwierig. Während die Auswahl der Aufnahmetechnik und holographisches Material wichtige Schlüsselpunkte sind, gibt es mehrere weitere Details, die entscheidend sind, um solche Hologramme erfolgreich aufzuzeichnen.

Für dieses Protokoll wird zunächst eine zyklische Sequenz von zwölf verschiedenen Bildern mit einem 3D-Computergrafikprogramm erstellt und alle Elemente werden 3D zu Hologrammmodellen gedruckt. Diese Hologramme werden mit der 1963 von Juri Denisjuk eingeführten Einstrahlmethode8 aufgezeichnet, die die Aufnahme ultrarealistischer Hologramme mit einer 180° Vollparallax ermöglicht. Ein Denisyuk-Vollfarben-Setup verwendet drei verschiedene Laser (rot, grün und blau) kombiniert, um einen weißen Laserstrahl zu erhalten. Silberhalogenid-Emulsionen sind die beste Wahl für Aufnahmematerial9 und nur wenige Silberhalogenid-Vollfarbenemulsionen sind9,10erhältlich. Um die blaue Wellenlänge unscharf aufzuzeichnen, ist eine iso-panchromatische Emulsion mit einer Auflösung von mehr als 10.000 Linien/mm erforderlich.

In diesem Protokoll werden die Hologramme auf 4 Zoll x 5 Zoll Platten aufgezeichnet, mit einem Material, das speziell für die Aufnahme von vollfarbigen analogen Hologrammen ohne Diffusion entwickelt wurde und isopanchromatisch für alle gängigen sichtbaren Laser in der Farbholographie verwendet wird (siehe Tabelle der Materialien). Das Korn ist so fein (4 nm), dass jede sichtbare Wellenlänge im Inneren ohne Diffusion aufgezeichnet werden kann11. Darüber hinaus wird jedes Hologramm mit einem sicheren, nicht färbenden chemischen Verfahren entwickelt, das für die ultimativen Emulsionen entwickelt wurde.

Dieses detaillierte Protokoll soll neuen und erfahrenen Praktikern auf dem Gebiet der analogen Holographie helfen, viele häufige Fallstricke im Zusammenhang mit der Aufnahme von Vollfarb-Denisyuk-Hologrammen zu vermeiden; es kann auch einen Ansatz bieten, um zu lernen, wie man ultimative silberhalogenid holographische Materialien und Chemikalien verwendet, um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

VORSICHT: Bei der Verwendung von Lasern12 und chemischen Produkten, einschließlich der Verwendung persönlicher Schutzausrüstungen wie Schutzbrillen, Brillen, Handschuhe und Labormäntel, müssen alle geeigneten Sicherheitspraktiken befolgt werden.

1. Inhaltserstellung

  1. Modellieren Sie die verschiedenen Elemente der Szene (Charakter und Hintergrund) mit 3D-Computergrafikprogrammen wie Blender, einem kostenlosen und Open-Source-Toolset für 3D-Software.
  2. Erstellen Sie eine zyklische Animation mit 12 Frames mit dem 3D-Computergrafikprogramm.
  3. 3D-Druck und Lackieren der verschiedenen Elemente.
    1. Drucken Sie Zeichen und Hintergrund im gleichen Maßstab mit einem FDM-Monochrom-3D-Drucker(FDM)mit einem weißen Polymilchsäure-Filament (PLA).
    2. Verwenden Sie Schleifpapier, um Druckfehler zu beseitigen.
    3. Die verschiedenen Elemente mit Acrylfarbe handbemalt.
      VORSICHT: Um unangenehme Gerüche zu vermeiden, im Freien zu malen oder Belüftung zu verwenden.
  4. Richten Sie das Aufnahmefeld ein. Fixieren Sie den Hintergrund in einer starren Holzkiste, um Bewegung zu vermeiden, und platzieren Sie die verschiedenen 3D-gedruckten Zeichen nacheinander, um die Aufnahme der verschiedenen 4 Zoll x 5 Zoll Hologramme zu ermöglichen.
    HINWEIS: Um Bewegungen während der Hologrammaufnahme zu vermeiden, befestigen Sie die einzelnen Elemente fest mit Kleber oder Plastin, ohne Spannung aufzutragen.

2. Hologrammaufnahme

  1. Montieren Sie auf einem optischen Tisch ein Denisyuk-Einstrahl-Vollfarb-Optik-Setup9,10, um die Hologramme aufzuzeichnen.
    HINWEIS: Um die verschiedenen Hologramme aufzuzeichnen, sind die drei RGB-Laser verwendet werden, ein rotes HeNe, 633 nm, 20 mW; eine grüne Diode-gepumpten Festkörper (DPSS), 532 nm, 100 mW eingestellt auf 20 mW; und eine blaue DPSS 473 nm 50 mW auf 20 mW eingestellt. Der Raumfilter ist mit einem 40-fachen, 0,65 NA-Achromatischen Mikroskopobjektiv und einem 10-mm-Loch ausgestattet.
    1. Kombinieren Sie die 3 Laserstrahlen (rot, grün und blau) mit einem X-Cube-Prisma, um einen weißen Laserstrahl zu erhalten, der denselben Raumfilter durchläuft.
      HINWEIS: Verwenden Sie zwei Spiegel für die roten und blauen Laser, um vier Freiheitsgrade zu erhalten und die drei Strahlen perfekt auszurichten.
    2. Beleuchten Sie aus einem Abstand von 1 m und einem Winkel von 45° die Aufnahmebox mit dem divergierenden Strahl.
    3. Passen Sie den Abstand der drei Laser vom Würfel an, um ähnliche Strahldurchmesser auf die Objektebene zu prognostizieren.
      HINWEIS: Die Aufnahmebox muss mit einem breiten, sauberen und homogenen divergierenden weißen Strahl beleuchtet werden.
  2. Verwenden Sie ein Leistungsmessgerät, um die Farbbalance anzupassen und die Belichtungszeit zu bestimmen.
    1. Messen Sie die Intensität jedes Lasers horizontal an der Position der holographischen Platte (siehe Materialtabelle). Da das Plattenmaterial isopanchromatisch ist, passen Sie die Farbbalance für die 3 Laser gleichmäßig an.
      HINWEIS: Das verwendete Leistungsmesser ermöglicht das direkte Ablesen der Leistung des 633 nm roten Lasers. Für die 473 nm blauen und 532 nm grünen Laser ist es notwendig, einen Korrekturkoeffizienten anzuwenden (x0,4 für blau und x0,6 für Grün).
    2. Bestimmen Sie die Belichtungszeit vor der Aufzeichnung des Hologramms gemäß der folgenden Formel:
      Equation 1(1)
    3. wobei t die Belichtungszeit (n), H die Empfindlichkeit des Materials (J/cm2) und E die Intensität des Lasers (B/cm2) ist. E wird an der Position der holographischen Platte mit einem Leistungsmesser gemessen.
      HINWEIS: Die Empfindlichkeit der hier verwendeten Materialien beträgt 200 J/cm2 pro Laser für ein Vollfarbhologramm (RGB). Die Intensität jedes Lasers an der Position der holographischen Platte, gemessen mit dem Leistungsmesser, beträgt 17 W/cm2 pro Laser, und die Belichtungszeit beträgt 12 s nach Formel (1).
  3. Schließen Sie den Laserstrahl mit einem Verschluss.
    HINWEIS: Verwenden Sie einen elektronischen Verschluss mit einem Timer, um die Belichtungszeit genau zu steuern.
  4. Bereiten Sie Platten vor.
    VORSICHT: Behandeln Sie die Plattenkanten mit Handschuhen und lassen Sie zu keinem Zeitpunkt Hautkontakt mit der Emulsion zu.
    1. Entfernen Sie holographische Platten aus dem Kühlschrank, um eine Verschiebung zu vermeiden, und lagern Sie sie bei Raumtemperatur (20–25 °C) für 1 h vor der Aufnahme.
      HINWEIS: Die hier verwendeten Platten müssen bei 4 °C gekühlt werden.
    2. Verdunkeln Sie den oberen Rand der Platte mit einem schwarzen Marker, um eine interne Reflexion zu vermeiden.
  5. Richten Sie die Aufnahmeplatte unter einem grünen Safelight ein.
    1. Blasen Sie auf die Platte, um die Emulsionsseite zu bestimmen. Dampf erscheint nur auf der Glasseite.
    2. Legen Sie die holographische Platte Emulsionsseite nach unten auf die Aufnahmebox. Lassen Sie es für 5 min vor der Aufnahme stabilisieren.
  6. Öffnen Sie den Verschluss, um die Aufnahmeplatte während der zuvor mit der Formel (1) berechneten Zeit freizulegen.
  7. Bewahren Sie die aufgezeichnete Platte in einer geschlossenen Box vom Licht fern.

3. Hologramm-Entwicklung

HINWEIS: Hologramme werden mit einem sicheren und nicht färbenden chemischen Verfahren entwickelt, das für die ultimativen Emulsionen entwickelt wurde.

  1. Sobald die Platte freigelegt wurde, bereiten Sie 100 ml Entwickler für eine 4 Zoll x 5 Zoll Platte. Mischen Sie den Entwickler im Verhältnis von 1 Teil Entwickler zu 10 Teilen destilliertes oder demineralisiertes Wasser (1:10).
    HINWEIS: Der Entwickler wird in einer konzentrierten Lösung in einer geschlossenen Flasche gelagert, um Oxidation zu verhindern und muss kurz vor der Verarbeitung mit destilliertem oder demineralisiertem Wasser verdünnt werden.
  2. Erhitzen Sie den Entwickler präzise auf 22 °C.
    HINWEIS: Die Wassertemperatur muss 20 °C oder mehr betragen, damit der Entwickler ordnungsgemäß funktioniert. Für Wiederholungen, steuern Sie die Temperatur vor der Entwicklung mit einem Thermometer.
  3. Unter einem grünen Safelight die freiliegende Platte in das Fach legen und schnell, emulsionsseitig, in den Entwickler eintauchen und 4 min genau rühren. Am Ende der Entwicklung erhält die Platte eine blassgelbe/orange Farbe.
    HINWEIS: Der Entwicklungsprozess wird wenige Sekunden nach der vollständigen Beachtung der Platte mit dem Entwickler sichtbar. Verwenden Sie eine isolierte Schale mit Deckel, um eine konstante Temperatur während der Entwicklung zu halten. Eine Weiterentwicklung, um eine schwarze Dichte zu erhalten, ist nicht erforderlich.
  4. Entfernen Sie den Entwickler und waschen Sie die Platte in seinem Tablett unter fließendem Leitungswasser für 30 s, so dass das Wasser in ein Waschbecken überlaufen kann.
  5. Legen Sie die entwickelte Platte bei normalem Licht in die Schale und tauchen Sie sie schnell, emulsionsseitig nach oben, ohne Rührung in die Bleichmittel, bis die Platte vollständig transparent wird. Der Bleichprozess wird wenige Sekunden nach dem vollständigen Eintauchen der Platte sichtbar.
    HINWEIS: Die typische Bleichzeit beträgt 3 bis 5 min bei Raumtemperatur (20–25 °C).
  6. Entfernen Sie die Bleiche und waschen Sie die Platte in ihrem Tablett unter fließendem Leitungswasser für 2 min, so dass das Wasser in ein Waschbecken überlaufen kann.
    HINWEIS: Wenn sich die Platte nach dem Bleichen noch in einem nassen Zustand befindet, kann ein Hologramm durch Übertragung mit einem Halogenfleck beobachtet werden. Wenn das Hologramm erfolgreich ist, erscheint dieses Bild sehr stark.
  7. Legen Sie die Platte in die Schale und tauchen Sie sie, Emulsionsseite nach oben, in eine demineralisierte oder destillierte Wasserlösung mit einigen Tropfen Benetzungsmittel ohne Rührung für 1 min.
  8. Entfernen Sie die Platte aus dem Tablett und trocknen Sie sie für 15-20 min vertikal.
  9. Wiederholen Sie diese Operationen für jedes der 12 Hologramme. Um die verschiedenen Objekte vor der Aufnahme mit großer Präzision in der Aufnahmebox zu platzieren, wenden Sie eine holographische Zwiebel-Haut-Methode an, indem Sie das vorherige transparente Hologramm an seiner Aufnahmeposition ersetzen und beide Bilder gleichzeitig unter Laser beobachten. , um zu überprüfen, ob das neue Zeichen gut positioniert ist.
    HINWEIS: Zwiebel-Skinning ist ein Verfahren, das normalerweise in Derstopp-Motion-Animation verwendet wird, um zwei verschiedene Frames gleichzeitig zu sehen.

4. Hologramm-Dichtung

HINWEIS: Hologramme werden durch eine zweite saubere Glasplatte geschützt, die mit optischem UV-Kleber am Hologramm versiegelt ist.

  1. Verwenden Sie ein Skalpell, um 5 mm der Emulsion um die Ränder abzukratzen.
    HINWEIS: Diese Bedienung ist einfacher, wenn die Platte noch nass ist.
  2. Laminieren Sie das Hologramm zu einer sauberen Glasplatte gleicher Größe (4 Zoll x 5 Zoll), mit 1 ml UV-Kleber.
    HINWEIS: Um die Laminierung zu erleichtern, den Leim, das Hologramm und die saubere Glasplatte in einem Ofen bei 30 °C für 10 min vorzuheizen.
  3. Setzen Sie die saubere Glasseite des Hologramms dem Sonnenlicht aus; der UV-Kleber innerhalb von 5 min aushärtet.
    HINWEIS: Es ist auch möglich, eine UV-Lampe zu verwenden, aber eine starke UV-Belastung sollte vermieden werden.
  4. Waschen Sie das versiegelte Hologramm mit Wasser und Seife, trocknen Sie es mit Tissuepapier und schwärze die Rückseite mit mattschwarzer Sprühfarbe.

5. Fantatrope Montage und Betrieb

  1. Montieren Sie die 12 Hologramme in chronologischer Reihenfolge in den regelmäßig platzierten Rahmen einer Fantatrope.
    HINWEIS: Gentet et al. 20197 beschreiben die Herstellung und den Betrieb einer Fantatrope.
  2. Drehen Sie die Fantatrope mit konstanter Geschwindigkeit. Ein RGB-LED-Strobe-Licht, das mit der Rotationsgeschwindigkeit synchronisiert wird, beleuchtet sukzessive die verschiedenen Bilder, um eine schnelle Abfolge von Bildern zu erzeugen und die Illusion von Bewegung zu erzeugen.
    HINWEIS: Eine Drehung von einer Drehung pro Sekunde reicht aus, um das Gefühl einer flüssigkeitsfließenden Bewegung zu erhalten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

3D-Inhalte wurden erstellt und eine zyklische Sequenz von zwölf Bildern vorgestellt, und die verschiedenen Elemente wurden dann 3D gedruckt und bemalt (Abbildung 1). Ein Denisyuk Einstrahl-Vollfarben-Optik-Setup wurde zusammengestellt, um Hologramme aufzuzeichnen (Abbildung 2). Nach der Aufnahme wurden die Hologramme entwickelt und versiegelt (Abbildung 3), um einen Satz von zwölf ultrarealistischen Vollfarb-Analoghologrammen mit einer 180° Vollparallaxe zu erhalten, die die gleiche Helligkeit, Transparenz und homogene Farben zeigt(Abbildung 4). Die Fantatrope mit den zwölf in chronologischer Reihenfolge montierten Hologrammen wurde erfolgreich betrieben und erzeugte den Effekt einer dynamischen 3D-Anzeige ohne spezielle Anzeigehilfen (Video 1).

Figure 1
Abbildung 1: 3D-Inhalt. (A) Computergenerierter Charakter und Hintergrund. (B) Die komplette zyklische Reihenfolge. (C) 3D-gedrucktes Zeichen und Hintergrund nach dem Malen, fixiert in der Aufnahmebox. Diese Zahl wurde von Gentet et al. 20197geändert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 2
Abbildung 2: Schematische Sende-Vollfarb-Denisyuk-optikisch-holographische Einrichtung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 3
Abbildung 3: Entwicklung und Versiegelung holographischer Platten. (A) Platte mit einer hellorange Farbe nach der Entwicklung. (B) Transparente Platte ohne Rauschen nach dem Bleichen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 4
Abbildung 4: Endgültige Hologramme. (A) Drei verschiedene Ansichten eines der Hologramme mit einem 180° Vollparallax. (B) Endsatz der zwölf Hologramme mit der gleichen Helligkeit, Transparenz und homogenen Farben. Diese Zahl wurde von Gentet et al. 20197geändert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Video 1
Video 1: Fantatrope in Betrieb mit den 12 Hologrammen in chronologischer Reihenfolge. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Traditionell verwendet Stop-Motion-Film Marionetten oder Tonmodelle. Um Bewegung zu vermeiden und ein helles Bild zum Zeitpunkt der Hologrammaufnahme zu erhalten, wird eine Reihe von 3D-gedruckten Zeichen und Hintergründen ausgewählt. Darüber hinaus sind die verschiedenen Elemente fest und ohne Spannung in der Box befestigt. Wenn ein Element während der Aufzeichnung mit Abhängigkeit fixiert oder verschoben wird, wird es im endgültigen Hologramm schwarz oder umrandet angezeigt. Der 3D-Druck ist ein sehr interessantes neues Werkzeug zur Erstellung von Originalmodellen für die analoge Holographie.

Der Hauptvorteil von Photopolymerfolien, wie Covestro Bayfol HX20014, gegenüber Silberhalogenid-Materialien ist ihre Trockenverarbeitung. Das hier verwendete Material erfordert eine Nassverarbeitung, bleibt aber schnell und einfach und verwendet ungiftige Produkte. Es hat auch eine viel höhere Empfindlichkeit (200 'J/cm2 versus 20 mJ/cm2 ) und die daraus resultierende verkürzte Belichtungszeit wird für die Aufnahme heller Hologramme in der analogen Holographie bevorzugt, um Vibrations- und Bewegungsprobleme zu vermeiden. Darüber hinaus haben viele Anwender, vor allem Hobbyfahrer oder Schulen, Low-Power-Laser (weniger als 20 mW); hochempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist ein wichtiger Faktor, um ein hochwertiges Hologramm mit kurzer Belichtungszeit zu erhalten. Das Substratmaterial ist auch wichtig für die Bestimmung der endgültigen Hologrammqualität, und Glas erweist sich als die beste Wahl dafür, weil es mechanisch stabil und optisch inaktiv ist.

Jedes in diesem Verfahren aufgezeichnete Hologramm wird mit ungiftigen und nicht färbenden chemischen Bädern entwickelt. Diese Chemikalien, die sicher und einfach zu verwenden sind, unterscheiden sich stark von den gefährlichen, giftigen und umweltschädlichen Chemikalien, die in der Holographie allgemein verwendet werden. Insbesondere verwendet das empfohlene Verfahren15, das vor 25 Jahren für die russische Holistus-PfG-03C-Emulsion16eingeführt wurde, Chemikalien wie Formaldehyd oder Katechol, die unsicher, chaotisch und schwer zu handhaben sind. Darüber hinaus sind U04-Platten während des Herstellungsprozesses vorgehärtet und erfordern keine gefährlichen Härtebäder. Die meisten anderen holographischen Materialien aus Silberhalogenid müssen vor der Exposition mit einer hypersensibilisierenden Lösung von Triethanolamin (TEA)17 oder einem Härtevorbad16 behandelt werden, um ihre Empfindlichkeit zu erhöhen, mit einem hohen Risiko, die Platte zu beschädigen.

Während der Aufnahme ist es vorzuziehen, das Objekt und die holographische Platte in eine horizontale Position zu stellen, um eine bessere Stabilität aufgrund der Schwerkraft zu erreichen. Die Verwendung eines elektronischen Verschlusses mit Timer ist wichtig, um die Belichtungszeit präzise zu steuern und Wiederholungen zu ermöglichen. Eine 10%ige Überbelichtung kann ein milchiges Hologramm erzeugen, und ein Mangel an Belichtungszeit von 10 % kann ein schwaches Hologramm erzeugen. Wenn sich Raumtemperatur oder Luftfeuchtigkeit ändern, kann die Gelatine, in der die Hologramme aufgezeichnet werden, anschwellen oder schrumpfen. Farben und Rekonstruktionswinkel der Hologramme werden dann geändert. Um daher Emulsionsdickenschwankungen zu vermeiden, die sich auf die Farbwiedergabe auswirken können, muss jedes Hologramm durch eine zweite saubere Glasplatte geschützt werden, die mit optischem Kleber an das Hologramm versiegelt ist.

Dieses Protokoll ermöglicht es, helle, bunte, transparente und homogene Hologramme zu erhalten, und es ist sehr wiederholbar. Die zwölf Hologramme wurden über mehrere Tage nach dieser Methode aufgezeichnet, und sie alle zeigen die gleichen endgültigen Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, in der Fantatrope verwendet zu werden. Mit diesem Protokoll kann jeder Praktiker auf dem Gebiet der analogen Vollfarbenholographie zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse erzielen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Philippe Gentet, Lyoung-Hui Kim, Kwang-Jib Kim und Seung-Hyun Lee erklären, dass sie keinen Interessenkonflikt haben. Yves Gentet ist der Hersteller der hier verwendeten Emulsion.

Acknowledgments

Die aktuelle Forschung wurde 2019 mit dem Research Grant der Kwangwoon University durchgeführt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Black marker Monami Magic Cap
FDM monochrome 3D printer Anet A8
Holographic bleach Ultimate Holography BLEACH-1L Non-toxic
Holographic developer Ultimate Holography REV-U08-1.2 Non-toxic
Holographic plates Ultimate Holography U04P-VICOL-4X5 Light-sensitive
Laser (DPSS 532 nm 100 mW) Cobolt Samba Follow safety practices
Laser (DPSS 473 nm 50 mW) Cobolt Blue Follow safety practices
Laser (HeNe 633 nm 21 mW) Thorlabs HNL210L Follow safety practices
Laser power meter Sanwa LP1
Matte black spray paint Plasti-kote 3101
Microscope objective Edmund Optics 40X 0.65 NA
Pinhole Edmund Optics 10 μm
Spatial Filter Movement Edmund Optics 39-976
UV glue Vitralit 6127 Use gloves
Wetting agent Kodak Photo-Flo
White PLA filament Hatchbox PLA-1KG1.75-BLK
X-cube Edmund Optics 54-823

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Geng, J. Three-dimensional display technologies. Advances in Optics and Photonics. 5 (4), 456-535 (2013).
  2. Lim, Y., et al. 360-degree tabletop electronic holographic display. Optics Express. 24 (22), 2499 (2016).
  3. Sugie, T., et al. High-performance parallel computing for next-generation holographic imaging. Nature Electronics. 1 (4), 254 (2018).
  4. Ogle, K. N. Some aspects of stereoscopic depth perception. JOSA. 57, 1073-1081 (1967).
  5. Read, J. C. A., et al. Balance and coordination after viewing stereoscopic 3D television. Royal Society Open Science. 2, 140522 (2015).
  6. Lambooij, M., Ijsselsteijn, W., Fortuin, M., Heynderickx, I. Visual discomfort and visual fatigue of stereoscopic displays: a review. Journal of Imaging Science and Technology. 53 (3), 1-14 (2009).
  7. Gentet, P., Joung, J., Gentet, Y., Hamacher, A., Lee, S. H. Fantatrope, a moving hologram display: design and implementation. Optics Express. 27 (8), 11571-11584 (2019).
  8. Denisyuk, Y. N. On the reproduction of the optical properties of an object by the wave field of its scattered radiation. Optics and Spectroscopy. 14, 279-284 (1963).
  9. Bjelkhagen, H. I., Brotherton-Ratcliffe, D. Ultra-realistic imaging: advanced techniques in analogue and digital colour holography. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2013).
  10. Graham, S., Zacharovas, S. Practical Holography, Fourth Edition. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2015).
  11. Gentet, P., Gentet, Y., Lee, S. H. Ultimate 04 the new reference for ultra-realistic color holography. 2017 International Conference on Emerging Trends & Innovation in ICT (ICEI). , 162-166 (2017).
  12. International Electrotechnical Commission. IEC 60825-1: 2014. Safety of laser products-Part 1: Equipment classification and requirements. IEC Geneva. 3, (2014).
  13. Kun, K. Reconstruction and development of a 3D printer using FDM technology. Procedia Engineering. 149, 203-211 (2016).
  14. Covestro Deutschland AG, Bayfol HX200 Datasheet. , (2018).
  15. Bjelkhagen, H. I. Silver Halide Recording Materials for Holography and Their Processing. Springer Series in Optical Sciences. 66, Springer-Verlag. Heidelberg, New York. (1993).
  16. Slavich Joint Stock Company. , Russia. Available from: www.slavich.com (2019).
  17. Colour Holographic Ltd. , UK. Available from: www.colourholographic.com (2019).

Tags

Engineering Ausgabe 155 Denisyuk Vollfarb-Setup vollfarbiges analoges Hologramm holographische Emulsion silberhalogenid dynamische holographische Anzeige Stop-Motion-Animation Fantatrope
Aufnahme von ultrarealistischen Vollfarb-Analoghologrammen für den Einsatz in einem beweglichen Hologramm-Display
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gentet, P., Gentet, Y., Kim, L. H.,More

Gentet, P., Gentet, Y., Kim, L. H., Kim, K. J., Lee, S. H. Recording Ultra-Realistic Full-Color Analog Holograms for Use in a Moving Hologram Display. J. Vis. Exp. (155), e60459, doi:10.3791/60459 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter