चलती होलोग्राम डिस्प्ले में उपयोग के लिए अल्ट्रा-रियलिस्टिक फुल-कलर एनालॉग होलोग्राम रिकॉर्ड करना

Engineering

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Summary

हम एक गतिशील होलोग्राफिक 3 डी के निर्माण के लिए अल्ट्रा-फाइन-ग्रे सिल्वर-हैलाइड होलोग्राफिक पायस पर अल्ट्रा-रियलिस्टिक पूर्ण-रंग एनालॉग होलोग्राम का एक सेट रिकॉर्ड करने के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं, जो एक ही चमक, पारदर्शिता और सजातीय रंग दिखाता है प्रदर्शन.

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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).

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Abstract

यह पेपर एक अत्याधुनिक, पारदर्शिता और सजातीय रंगों को पेश करने वाले बारह अल्ट्रा-रियलिस्टिक पूर्ण-रंग एनालॉग होलोग्राम का एक सेट रिकॉर्ड करने की एक विधि को दर्शाता है, जो आवश्यकता के बिना एक काल्पनिक, एक गतिशील होलोग्राफिक 3 डी डिस्प्ले के निर्माण के लिए एक ही चमक, पारदर्शिता और सजातीय रंग पेश करता है विशेष देखने एड्स। विधि में 3डी प्रिंटर तकनीक का उपयोग शामिल है, तीन कम शक्ति वाले लेजर (लाल, हरे, और नीले) के साथ एक एकल बीम पूर्ण रंग डेनिसयुक ऑप्टिकल सेटअप और विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए एक आइसो-पंचरोमेटिक उच्च-संवेदनशील चांदी-हैलिड होलोग्राफिक पायस शामिल है बिना किसी प्रसार के एनालॉग होलोग्राम रिकॉर्ड करना। एक चक्रीय एनीमेशन 3 डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रोग्राम के साथ बनाया गया है और होलोग्राम के लिए मॉडल बनाने के लिए विभिन्न तत्वों को 3डी मुद्रित किया जाता है। होलोग्राम एक पूर्ण रंग होलोग्राफिक सेटअप के साथ दर्ज किए जाते हैं और दो सरल रासायनिक स्नान का उपयोग करके विकसित किए जाते हैं। किसी भी पायस मोटाई विविधताओं को रोकने के लिए, होलोग्राम ऑप्टिकल गोंद के साथ सील कर रहे हैं। परिणाम इस बात की पुष्टि करते हैं कि इस प्रोटोकॉल के साथ दर्ज किए गए सभी होलोग्राम एक ही विशेषताओं को प्रस्तुत करते हैं, जो उन्हें कल्पना में उपयोग करने की अनुमति देते हैं।

Introduction

त्रि-आयामी (3 डी) डिस्प्ले एक महत्वपूर्ण शोध विषय1,2,3 हैं और अधिकांश वर्तमान दृष्टिकोण स्टीरियोस्कोपिक सिद्धांत4 का उपयोग करते हैं जो दृश्य असुविधा और थकान का कारण बनता है5,6। फैंटेरोप एक सुविधाजनक नए प्रकार का डायनेमिक होलोग्राफिक 3डी डिस्प्ले है जो विशेष देखने वाले एड्स7की आवश्यकता के बिना पूर्ण रंग में एक छोटा एनीमेशन दिखा सकता है। एक फैंटेरोप एनीमेशन के विभिन्न चरणों के अनुरूप बारह पूर्ण रंग होलोग्राम की एक श्रृंखला का उपयोग करता है। इस डिवाइस में उपयोग किए जाने वाले सभी होलोग्राम अल्ट्रा-यथार्थवादी होने चाहिए और एक ही चमक, पारदर्शिता और सजातीय रंग पेश करें। अनुभवी चिकित्सकों के लिए भी एक उच्च गुणवत्ता वाले पूर्ण रंग होलोग्राम की रिकॉर्डिंग मुश्किल बनी हुई है। जबकि रिकॉर्डिंग तकनीक और होलोग्राफिक सामग्री के विकल्प महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण बिंदु हैं, ऐसे कई और विवरण हैं जो इस तरह के होलोग्राम को सफलतापूर्वक रिकॉर्ड करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

इस प्रोटोकॉल के लिए, बारह अलग-अलग छवियों का एक चक्रीय अनुक्रम पहली बार 3 डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रोग्राम के साथ बनाया गया है और सभी तत्व होलोग्राम मॉडल बनने के लिए 3 डी मुद्रित होते हैं। ये होलोग्राम 1 9 63 में यूरी डेनिसयुक द्वारा पेश किए गए एकल-बीम विधि8 के साथ दर्ज किए गए हैं जो 180 ° पूर्ण-पैरालाक्स के साथ अल्ट्रा-यथार्थवादी होलोग्राम की रिकॉर्डिंग की अनुमति देता है। एक डेनिसयुक पूर्ण रंग सेटअप एक सफेद लेजर बीम प्राप्त करने के लिए संयुक्त तीन अलग-अलग लेजर (लाल, हरे और नीले) का उपयोग करता है। सिल्वर-हैलाइड पायस रिकॉर्डिंग सामग्री9 का सबसे अच्छा विकल्प है और केवल कुछ चांदी-हैलाइड पूर्ण रंग पायस9,10उपलब्ध हैं। इसके अलावा धुंधला बिना नीली तरंगदैर्ध्य रिकॉर्ड करने के लिए, १०,००० से अधिक लाइनों/मिमी के संकल्प के साथ एक आईएसओ-पंचरोमेटिक पायस की आवश्यकता है ।

इस प्रोटोकॉल में, होलोग्राम का सेट 4 इंच x 5 इंच प्लेटों पर रिकॉर्ड किया जाता है, एक सामग्री का उपयोग करके जो विशेष रूप से बिना किसी प्रसार के पूर्ण रंग एनालॉग होलोग्राम रिकॉर्ड करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और रंग होल्ोग्राफी में उपयोग किए जाने वाले सभी सामान्य दृश्यमान लेजर के लिए आइसोपंचरोमैटिक बनाया जाता है (सामग्री की तालिकादेखें)। अनाज इतना ठीक है (4 एनएम) कि किसी भी दिखाई तरंगदैर्ध्य किसी भी प्रसार11के बिना अंदर दर्ज किया जा सकता है । इसके अलावा, प्रत्येक होलोग्राम को अंतिम पायस के लिए विकसित एक सुरक्षित, गैर-धुंधला रासायनिक प्रक्रिया का उपयोग करके विकसित किया जाता है।

इस विस्तृत प्रोटोकॉल का उद्देश्य पूर्ण रंग डेनिसयुक होलोग्राम रिकॉर्डिंग से जुड़े कई सामान्य नुकसान से बचने के लिए एनालॉग होलोग्राफी के क्षेत्र में नए और अनुभवी चिकित्सकों की मदद करना है; यह विश्वसनीय और प्रजनन योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए अंतिम चांदी-हैलाइड होलोग्राफिक सामग्री और रसायनों का उपयोग करने का तरीका सीखने के लिए एक दृष्टिकोण भी प्रदान कर सकता है।

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Protocol

सावधानी: सभी उपयुक्त सुरक्षा प्रथाओं का पालन किया जाना चाहिए जब लेजर12 और रासायनिक उत्पादों का उपयोग कर, ऐसे सुरक्षा काले चश्मे, चश्मा, दस्ताने, और प्रयोगशाला कोट के रूप में व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरणों के उपयोग सहित ।

1. सामग्री निर्माण

  1. ब्लेंडर, एक मुफ्त और ओपन-सोर्स 3 डी सॉफ्टवेयर टूलसेट जैसे 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रोग्राम के साथ दृश्य (चरित्र और पृष्ठभूमि) के विभिन्न तत्वों को मॉडल करें।
  2. 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रोग्राम के साथ 12 फ्रेम वाला चक्रीय एनीमेशन बनाएं।
  3. 3डी प्रिंट और विभिन्न तत्वों को पेंट करें।
    1. एक सफेद पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) फिलामेंट के साथ, एक फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (एफडीएम) मोनोक्रोम 3 डी प्रिंटर13का उपयोग करके एक ही पैमाने पर प्रिंट वर्ण और पृष्ठभूमि।
    2. प्रिंटिंग दोषों को खत्म करने के लिए सैंडपेपर का इस्तेमाल करें।
    3. विभिन्न तत्वों को एक्रेलिक पेंट के साथ हाथ से पेंट करें।
      सावधानी: अप्रिय गंध से बचने के लिए, सड़क पर पेंट करें या वेंटिलेशन का उपयोग करें।
  4. रिकॉर्डिंग बॉक्स सेट करें। आंदोलन से बचने के लिए पृष्ठभूमि को एक कठोर लकड़ी के बक्से में ठीक करें और विभिन्न 4 इंच x 5 इंच होलोग्राम की रिकॉर्डिंग की अनुमति देने के लिए एक के बाद एक अलग 3 डी मुद्रित पात्रों को रखें।
    नोट: होलोग्राम रिकॉर्डिंग के दौरान आंदोलन से बचने के लिए, तनाव लागू किए बिना, गोंद या प्लास्टिसिन का उपयोग करके व्यक्तिगत तत्वों को दृढ़ता से संलग्न करें।

2. होलोग्राम रिकॉर्डिंग

  1. एक ऑप्टिकल टेबल पर, होलोग्राम रिकॉर्ड करने के लिए एक डेनिसयुक सिंगल-बीम फुल-कलर ऑप्टिकल सेटअप9,10 को इकट्ठा करें।
    नोट: विभिन्न होलोग्राम रिकॉर्ड करने के लिए, उपयोग किए जाने वाले तीन आरजीबी लेजर एक लाल हेन, 633 एनएम, 20 मेगावइस हैं; एक हरे डायोड पंप ठोस राज्य (डीपीएस), 532 एनएम, 100 मीटर की डब्ल्यू 20 मिलीआर में समायोजित; और एक नीले डीपीएस 473 एनएम 50 मीटर 50 एमडब्ल्यू 20 मीटर में समायोजित किया गया। स्थानिक फिल्टर एक 40x, 0.65 एनए एक्रोमेटिक माइक्रोस्कोप उद्देश्य और एक 10 माइक्रोन पिनहोल से लैस है।
    1. एक ही स्थानिक फिल्टर से गुजरने वाली सफेद लेजर बीम प्राप्त करने के लिए एक्स-क्यूब चश्मे के साथ 3 लेजर बीम (लाल, हरे और नीले) को मिलाएं।
      नोट: स्वतंत्रता के चार डिग्री पाने के लिए लाल और नीले रंग के लेजर के लिए दो दर्पण का उपयोग करें और पूरी तरह से तीन मुस्कराते हुए संरेखित करें।
    2. 1 मीटर की दूरी और 45 डिग्री के कोण से, रिकॉर्डिंग बॉक्स को अलग बीम से रोशन करें।
    3. ऑब्जेक्ट प्लेन पर अनुमानित समान बीम व्यास प्राप्त करने के लिए घन से तीन लेजर की दूरी को समायोजित करें।
      नोट: रिकॉर्डिंग बॉक्स को एक व्यापक, स्वच्छ और सजातीय अलग सफेद बीम के साथ प्रकाशित किया जाना है।
  2. रंग संतुलन को समायोजित करने और एक्सपोजर समय निर्धारित करने के लिए एक बिजली मीटर का उपयोग करें।
    1. होलोग्राफिक प्लेट की स्थिति में क्षैतिज रूप से प्रत्येक लेजर की तीव्रता को मापें (सामग्री की तालिकादेखें)। चूंकि प्लेट सामग्री आइसोपंचरोमैटिक है, इसलिए 3 लेजर के लिए रंग संतुलन को समान रूप से समायोजित करें।
      नोट: बिजली मीटर का इस्तेमाल किया ६३३ एनएम लाल लेजर की शक्ति की सीधी रीडिंग की अनुमति देता है । 473 एनएम ब्लू और 532 एनएम हरे लेजर के लिए, सुधार गुणांक (नीले रंग के लिए x0.4 और हरे रंग के लिए x0.6) लागू करना आवश्यक है।
    2. निम्नलिखित सूत्र के अनुसार होलोग्राम रिकॉर्ड करने से पहले एक्सपोजर समय निर्धारित करें:
      Equation 1(1)
    3. जहां टी जोखिम समय (एस) है, एच सामग्री की संवेदनशीलता (J/cm2)और ई लेजर की तीव्रता (W/cm2)। ई एक बिजली मीटर के साथ होलोग्राफिक प्लेट की स्थिति पर मापा जाता है।
      नोट: यहां इस्तेमाल सामग्री की संवेदनशीलता एक पूर्ण रंग (आरजीबी) होलोग्राम के लिए प्रति लेजर २०० μJ/सेमी2 है । होलोग्राफिक प्लेट की स्थिति में प्रत्येक लेजर की तीव्रता, बिजली मीटर के साथ मापा 17 μW/प्रति लेजर सेमी² है, और जोखिम समय फार्मूला (1) के अनुसार 12 एस है ।
  3. एक शटर के साथ लेजर बीम बंद करो।
    नोट: एक्सपोजर समय को ठीक से नियंत्रित करने के लिए टाइमर के साथ इलेक्ट्रॉनिक शटर का उपयोग करें।
  4. प्लेटें तैयार करें।
    सावधानी: दस्ताने का उपयोग कर प्लेट किनारों को संभालें, और किसी भी समय पायस के साथ त्वचा के संपर्क की अनुमति न दें।
    1. एक बदलाव से बचने के लिए उन्हें रेफ्रिजरेटर से होलोग्राफिक प्लेटें निकालें और रिकॉर्डिंग से पहले 1 घंटे के लिए कमरे के तापमान (20-25 डिग्री सेल्सियस) पर स्टोर करें।
      नोट- यहां इस्तेमाल होने वाली प्लेटों को 4 डिग्री सेल्सियस पर फ्रिज में रखना होगा।
    2. आंतरिक प्रतिबिंब से बचने के लिए प्लेट के ऊपरी किनारे को काले मार्कर से काला करें।
  5. एक हरे रंग की सेफलाइट के नीचे रिकॉर्डिंग प्लेट स्थापित करें।
    1. पायस पक्ष निर्धारित करने के लिए प्लेट पर उड़ा। भाप केवल कांच की तरफ दिखाई देती है।
    2. रिकॉर्डिंग बॉक्स पर होलोग्राफिक प्लेट पायस-साइड को नीचे रखें। रिकॉर्डिंग से पहले इसे 5 मिन के लिए स्थिर करने की अनुमति दें।
  6. रिकॉर्डिंग प्लेट का पर्दाफाश करने के लिए शटर खोलें, पहले सूत्र (1) के साथ गणना किए गए समय के दौरान।
  7. रिकॉर्ड की गई प्लेट को बंद बक्से में लाइट से दूर रखें।

3. होलोग्राम विकास

नोट: होलोग्राम अंतिम पायस के लिए विकसित एक सुरक्षित और गैर-धुंधला रासायनिक प्रक्रिया के साथ विकसित किए जाते हैं।

  1. एक बार प्लेट सामने आ जाने के बाद 4 इंच की एक्स 5 इंच प्लेट के लिए डेवलपर का 100 मिलील तैयार करें। डेवलपर को 1 भाग डेवलपर के अनुपात में 10 भागों आसुत या विखनिजीकृत पानी (1:10) में मिलाएं।
    नोट: डेवलपर ऑक्सीकरण को रोकने के लिए एक बंद बोतल में एक केंद्रित समाधान में रखता है और प्रसंस्करण से ठीक पहले आसुत या विखनिजीकृत पानी के साथ पतला करने की जरूरत है।
  2. डेवलपर को ठीक से 22 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें।
    नोट: पानी का तापमान डेवलपर को ठीक से काम करने के लिए 20 डिग्री सेल्सियस से बराबर या उससे अधिक होना चाहिए। पुनरावृत्ति के लिए, थर्मामीटर के साथ विकास से पहले तापमान को नियंत्रित करें।
  3. एक हरे रंग की सेफलाइट के नीचे, उजागर प्लेट को ट्रे में रखें और इसे जल्दी से जलमग्न करें, पायस-साइड अप, डेवलपर में और धीरे-धीरे 4 मिन के लिए ठीक से आंदोलन करें। विकास के अंत में, थाली एक पीला पीला/नारंगी रंग प्राप्त करता है ।
    नोट: विकास प्रक्रिया प्लेट पूरी तरह से डेवलपर के साथ कवर होने के कुछ सेकंड बाद दिखाई देती है। विकास के दौरान लगातार तापमान बनाए रखने के लिए ढक्कन के साथ एक अछूता ट्रे का उपयोग करें। काले घनत्व प्राप्त करने का प्रयास करने के लिए आगे के विकास की आवश्यकता नहीं है।
  4. डेवलपर को हटा दें और 30 एस के लिए नल का पानी चलाने के तहत अपनी ट्रे में प्लेट धोएं, जिससे पानी एक सिंक में ओवरफ्लो हो जाता है।
  5. सामान्य प्रकाश के तहत, विकसित प्लेट को ट्रे में रखें और इसे जल्दी से जलमग्न करें, पायस-साइड अप, बिना आंदोलन के ब्लीच में जब तक प्लेट पूरी तरह से पारदर्शी न हो जाए। प्लेट पूरी तरह जलमग्न होने के कुछ सेकंड बाद ब्लीचिंग प्रक्रिया दिखाई देती है।
    नोट: ठेठ ब्लीचिंग समय कमरे के तापमान (20-25 डिग्री सेल्सियस) पर 3 से 5 न्यूनतम है।
  6. ब्लीच निकालें और 2 मिन के लिए नल का पानी चलाने के तहत अपनी ट्रे में थाली धोने, पानी एक सिंक में ओवरफ्लो करने के लिए अनुमति देता है ।
    नोट: जब प्लेट ब्लीचिंग के बाद अभी भी गीली अवस्था में होती है, तो हैलोजन स्पॉट के साथ ट्रांसमिशन द्वारा होलोग्राम देखा जा सकता है। होलोग्राम सफल होने पर यह छवि काफी मजबूत दिखाई देगी।
  7. प्लेट को ट्रे में रखें और इसे जलमग्न करें, पायस-साइड अप, 1 मिन के लिए आंदोलन के बिना गीला एजेंट की कुछ बूंदों के साथ एक विखनिजीकृत या आसुत पानी के समाधान में।
  8. प्लेट को ट्रे से निकालें और इसे 15-20 किमी के लिए खड़ी सुखा लें।
  9. 12 होलोग्राम में से प्रत्येक के लिए इन आपरेशनों को दोहराएं। रिकॉर्डिंग से पहले, रिकॉर्डिंग बॉक्स में विभिन्न वस्तुओं को बड़ी सटीकता के साथ रखने के लिए, पिछले पारदर्शी होलोग्राम को अपनी रिकॉर्डिंग स्थिति में बदलकर एक होलोग्राफिक प्याज-त्वचा विधि लागू करें, और लेजर के तहत एक ही समय में दोनों छवियों का निरीक्षण करें रोशनी की जांच करने के लिए कि नए चरित्र अच्छी तरह से तैनात है ।
    नोट: प्याज स्कीनिंग एक प्रक्रिया है जो आमतौर पर स्टॉप-मोशन एनीमेशन में उपयोग की जाती है ताकि एक ही समय में दो अलग-अलग फ्रेम देखने को मिलते हैं।

4. होलोग्राम सीलिंग

नोट: होलोग्राम ऑप्टिकल पराबैंगनी (यूवी) गोंद का उपयोग करके होलोग्राम को सील किए गए दूसरे साफ ग्लास प्लेट द्वारा संरक्षित किया जाता है।

  1. किनारों के चारों ओर पायस के 5 मिमी को कुरेदने के लिए स्केलपेल का उपयोग करें।
    नोट: यह ऑपरेशन आसान है जब प्लेट अभी भी गीली है।
  2. होलोग्राम को बराबर आकार (4 इंच x 5 इंच) की एक साफ ग्लास प्लेट में लेमिनेट करें, जिसमें 1 एमएल यूवी गोंद होता है।
    नोट: लेमिनेशन की सुविधा के लिए, गोंद, होलोग्राम और साफ कांच की प्लेट को 10 डिग्री सेल्सियस पर ओवन में गर्म करें।
  3. होलोग्राम के साफ कांच की ओर सूरज की रोशनी के लिए बेनकाब; यूवी गोंद 5 मिनट के भीतर कठोर हो जाएगा।
    नोट: यूवी लैंप का उपयोग करना भी संभव है, लेकिन मजबूत यूवी एक्सपोजर से बचना चाहिए।
  4. सील बंद होलोग्राम को पानी और साबुन से धोएं, इसे टिश्यू पेपर से सुखालें और मैट ब्लैक स्प्रे पेंट के साथ इसके पीछे को काला करें।

5. कल्पनासभा और संचालन

  1. एक कल्पना के नियमित रूप से रखे गए फ्रेम में कालक्रम क्रम में 12 होलोग्राम माउंट।
    नोट: Gentet et अल. 20197 एक कल्पना के निर्माण और संचालन का वर्णन करता है।
  2. लगातार गति से कल्पना को घुमाएं। रोटेशन गति के साथ एक आरजीबी एलईडी स्ट्रोब लाइट सिंक्रोनाइज्ड छवियों का तेजी से उत्तराधिकार बनाने और आंदोलन के भ्रम का उत्पादन करने के लिए विभिन्न फ्रेम को रोशन करता है।
    नोट: प्रति सेकंड एक मोड़ का रोटेशन तरल पदार्थ की गति की भावना प्राप्त करने के लिए पर्याप्त है।

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Representative Results

3डी सामग्री बनाई गई थी और बारह छवियों के चक्रीय अनुक्रम की कल्पना की गई थी, और विभिन्न तत्वों को तब 3 डी मुद्रित और चित्रित किया गया था(चित्र 1)। एक डेनिसुक सिंगल-बीम फुल-कलर ऑप्टिकल सेटअप होलोग्राम(चित्रा 2)रिकॉर्ड करने के लिए इकट्ठा किया गया था। रिकॉर्डिंग के बाद, होलोग्राम विकसित और सील कर दिया गया था(चित्रा 3)बारह अल्ट्रा-यथार्थवादी पूर्ण-रंग एनालॉग होलोग्राम का एक सेट प्राप्त करने के लिए 180 ° पूर्ण-पार्लेक्स के साथ, एक ही चमक, पारदर्शिता और सजातीय रंग दिखाता है(चित्रा 4)। कालक्रम में घुड़सवार बारह होलोग्राम के साथ कल्पनारोप को सफलतापूर्वक संचालित किया गया और किसी भी विशेष देखने वाले एड्स(वीडियो 1)की आवश्यकता के बिना एक गतिशील 3 डी डिस्प्ले का प्रभाव उत्पन्न किया गया।

Figure 1
चित्रा 1: 3D सामग्री। (A)कंप्यूटर जनित चरित्र और पृष्ठभूमि। (ख)पूरा चक्रीय अनुक्रम। (C)रिकॉर्डिंग बॉक्स में तय पेंटिंग के बाद 3डी प्रिंटेड कैरेक्टर और बैकग्राउंड। इस आंकड़े को जेंटेट एट अल 20197से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: योजनाबद्ध एकल बीम पूर्ण रंग डेनिसुक ऑप्टिकल होलोग्राफिक सेटअप। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: होलोग्राफिक प्लेटों का विकास और सीलिंग। (ए)विकास के बाद एक पीला नारंगी रंग के साथ प्लेट। (ख)ब्लीचिंग के बाद लगभग कोई शोर के साथ पारदर्शी थाली । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: अंतिम होलोग्राम। (A)180 डिग्री पूर्ण-पार्लेक्स के साथ होलोग्राम में से एक के तीन अलग-अलग दृश्य। (ख)बारह होलोग्राम का अंतिम सेट एक ही चमक, पारदर्शिता और सजातीय रंग दिखा रहा है । इस आंकड़े को जेंटेट एट अल 20197से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Video 1
वीडियो 1: कालक्रम में घुड़सवार 12 होलोग्राम के साथ ऑपरेशन में कल्पनारोप। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

परंपरागत रूप से, स्टॉप-मोशन फिल्म कठपुतलियों या मिट्टी के मॉडलों का उपयोग करती है। आंदोलन से बचने और होलोग्राम रिकॉर्डिंग के समय एक उज्ज्वल छवि प्राप्त करने के लिए, 3 डी मुद्रित पात्रों और पृष्ठभूमि का एक सेट चुना जाता है। इसके अलावा, विभिन्न तत्वों को मजबूती से और बॉक्स में तनाव के बिना संलग्न हैं। यदि रिकॉर्डिंग के दौरान किसी तत्व को बाधा या चाल के साथ तय किया जाता है, तो यह अंतिम होलोग्राम में काला या झालर दिखाई देगा। एनालॉग होलोग्राफी के लिए मूल मॉडल बनाने के लिए 3डी प्रिंटिंग एक बहुत ही दिलचस्प नया उपकरण है।

चांदी-हैलाइड सामग्री पर कोवेस्ट्रो बायफोल HX20014जैसी फोटोपॉलिमर फिल्मों का मुख्य लाभ उनकी सूखी प्रसंस्करण है। यहां उपयोग की जाने वाली सामग्री को गीले प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, लेकिन यह तेज और सरल रहता है, और गैर-विषाक्त उत्पादों का उपयोग करता है। यह भी एक बहुत अधिक संवेदनशीलता है (२०० μJ/सेमी2 बनाम 20 mJ/cm2)और जिसके परिणामस्वरूप छोटा जोखिम समय एनालॉग होल्ोग्राफी में उज्ज्वल होलोग्राम रिकॉर्डिंग के लिए पसंद किया जाता है कंपन और आंदोलन की समस्याओं से बचने के लिए । इसके अलावा, कई उपयोगकर्ताओं, विशेष रूप से शौकियों या स्कूलों, कम शक्ति लेजर (20 mW से कम) है; अत्यधिक संवेदनशील रिकॉर्डिंग सामग्री एक छोटे जोखिम समय के साथ एक उच्च गुणवत्ता वाले होलोग्राम प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। सब्सट्रेट सामग्री अंतिम होलोग्राम गुणवत्ता का निर्धारण करने में भी महत्वपूर्ण है, और ग्लास इसके लिए सबसे अच्छा विकल्प साबित होता है क्योंकि यह यांत्रिक रूप से स्थिर और ऑप्टिकल रूप से निष्क्रिय है।

इस प्रक्रिया में दर्ज प्रत्येक होलोग्राम गैर विषैले और गैर धुंधला रासायनिक स्नान के साथ विकसित किया गया है। ये रसायन, जो सुरक्षित और उपयोग करने में आसान हैं, आम तौर पर होल्ोग्राफी में उपयोग किए जाने वाले खतरनाक, जहरीले और पर्यावरण की दृष्टि से हानिकारक लोगों से बहुत अलग हैं। विशेष रूप से, अनुशंसित प्रक्रिया15,रूसी स्लाव पीएफजी-03सी होलोग्राफिक पायस16के लिए 25 साल पहले स्थापित, फॉर्मलडिहाइड या कैटइकोगल जैसे रसायनों का उपयोग करती है, जो असुरक्षित, गन्दा और संभालना मुश्किल है। इसके अलावा, U04 प्लेटें विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान पूर्व कठोर हैं और किसी भी खतरनाक सख्त स्नान की आवश्यकता नहीं है। अधिकांश अन्य चांदी-हैलाइड होलोग्राफिक सामग्रियों को प्लेट को नुकसान पहुंचाने के उच्च जोखिम के साथ, उनकी संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए ट्राइथेनॉमाइन (टी)17 या एक सख्त पूर्व स्नान16 के हाइपर-सेंसिंग समाधान के साथ एक्सपोजर से पहले इलाज किया जाना चाहिए।

रिकॉर्डिंग करते समय, गुरुत्वाकर्षण के कारण बेहतर स्थिरता के लिए वस्तु और होलोग्राफिक प्लेट को क्षैतिज स्थिति में रखना बेहतर है। टाइमर के साथ इलेक्ट्रॉनिक शटर का उपयोग करना जोखिम समय को ठीक से नियंत्रित करने और पुनरावृत्ति की अनुमति देने के लिए महत्वपूर्ण है। एक 10% ओवरएक्सपोजर एक दूधिया होलोग्राम का उत्पादन कर सकता है, और एक्सपोजर समय की 10% कमी एक मंद होलोग्राम का उत्पादन कर सकती है। कमरे के तापमान या आर्द्रता में परिवर्तन के रूप में, जिलेटिन जिसमें होलोग्राम दर्ज किए जाते हैं, प्रफुल्लित या सिकुड़ सकते हैं। होलोग्राम के रंग और पुनर्निर्माण कोण फिर बदल दिए जाते हैं। इसलिए, रंग गायन को प्रभावित करने वाली किसी भी पायस मोटाई विविधताओं को रोकने के लिए, प्रत्येक होलोग्राम को ऑप्टिकल गोंद का उपयोग करके होलोग्राम को सील किए गए दूसरे साफ ग्लास प्लेट द्वारा संरक्षित करने की आवश्यकता होती है।

यह प्रोटोकॉल उज्ज्वल, रंगीन, पारदर्शी और सजातीय होलोग्राम प्राप्त करने की अनुमति देता है, और यह अत्यधिक दोहराने योग्य है। इस विधि का पालन करते हुए कई दिनों में बारह होलोग्राम दर्ज किए गए थे, और वे सभी एक ही अंतिम विशेषताओं को प्रस्तुत करते हैं, जो उन्हें कल्पनारोप में उपयोग करने की अनुमति देते हैं। इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके, एनालॉग पूर्ण रंग होलोग्राफी के क्षेत्र में हर व्यवसायी विश्वसनीय और प्रजनन योग्य परिणाम प्राप्त कर सकता है।

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Disclosures

फिलिप जेंटेट, लजवान-हुई किम, क्वांग-जिब किम और सेंग-ह्यून ली घोषणा करते हैं कि उनके हितों का कोई टकराव नहीं है । येव्स जेंटेट यहां उपयोग किए जाने वाले पायस का निर्माता है।

Acknowledgments

वर्तमान शोध 2019 में क्वांगवून विश्वविद्यालय के रिसर्च ग्रांट द्वारा किया गया था।

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

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