منظور از تلوزيون هولوگرافي چيست؟
با استفاده از يك كينكت ايكس باكس واحد و تراشه ي گرافيكي استاندارد؛ محققان دانشگاه MIT توانستند به بالاترين نرخ فريم براي استريم كردن ويدئوها و فيلم هاي هولوگرافي دست يابند. نمايشگاه Consumer Electronics در لاس وگاس كه در ژانويه ي 2010 برگزار شد، مملو از تلويزيون هاي سه بعدي بود اما محققان دانشگاه MIT ، توانستند به يك تلويزيون هولوگرافي دست يابند كه مي تواند به ذهن انسان نزديكتر باشد . در جامعه ي مهندسان ابزارهاي نوري (SPIE ) ، كنفرانس هولوگرافي عملي در سان فرانسيسكو 23 ژانويه برگزار شد كه در آن اعضاي گروه رسانه اي مايكل بوو از يك سيستم جديد كه مي تواند اطلاعات بصري را به دام بيندازد و آن را از طريق اينترنت به نمايشگر هولوگرافي ارسال نمايد، رونمايي كردند.
سيستم انتقال فيلم هولوگرافي
در ماه نوامبر، محققان دانشگاه آريزونا به خاطر ساخت يك سيستم انتقال فيلم هولوگرافيتجربي كه از 16 دوربين براي گرفتن داده استفاده ميكند، به سر تيتر اخبار تبديل شدند . اين سيستم مي تواند اطلاعات خود را هر دو ثانيه يكبار به روزرساني كند. سيستم MIT جديد تنها از يك دستگاه براي به دام انداختن و گرفتن اطلاعات استفاده مي كند و اينكار به طور متوسط 15 فريم در هر ثانيه است. با اينحال محققان MIT تا اواخر ماه دسامبر وارد حوزه ي كينكت نشده بودند و تنها يك هفته قبل از كنفرانس آنها نرخ فريم سيستم را از 7 به 15 تبديل نمودند. آنها مطمئن هستند كه با وجود كمي زمان ، مي توانند نرخ را حتي بيشتر از اين مقدار نيز بالا ببرند . آنها ادعا مي كنند كه مي توانند اين نرخ را به 24 فريم در ثانيه براي فيلم هاي قابليتي و 30 فريم در ثانيه براي تلويزيون برسانند .اين نرخ مي تواند توهم حركت پيوسته را در فرد بيننده ايجاد كند.
تفاوت بين هولوگرام و تصاوير سه بعدي
تفاوت بين هولوگرام و تصاوير سه بعدي در سالن هاي سينما اغلب ناديده گرفته مي شود . هنگام نمايش دادن تصاوير سه بعدي ، بينندگاني كه در سمت راست سالن نشسته اند تصوير يكساني را با افرادي كه در سمت چپ نشسته اند خواهند ديد. اين تصوير مي تواند عمق داشته باشد اما از يك چشم انداز واحد فيلمبرداري شده است . با اينحال، در مورد تصاوير هولوگرام زماني كه بيننده به اطراف حركت مي كند، چشم انداز او از جسم به تصوير كشيده شده ، به طور مستمر و مداوم تغيير ميكند وهمين امر نيز باعث مي شود فرد احساس كند جسم مشاهده شده واقعي است.
زواياي تابش نور در ويدئوي هولوگرافي
دوربين هاي استاندارد فيلمبرداري براي فيلم هاي سه بعدي معمولا نور را از دو طرف و از دو زاويه ي مختلف كه براي هر چشم است، مي تابانند. اما در دنياي واقعي، نور از زواياي بي نهايت به جسم تابانده مي شود . سيستم ويدئويي هولوگرافي از دستگاههايي استفاده مي كند كه حاشيه ي پراش ، الگوهاي ريز و ظريف از نور و تاريكي توليد مي كنند كه مي تواند از طريق راههاي قابل پيش بيني نوري را كه از آن عبور ميكند را خم كند. يك آرايه ي متراكم از الگوهاي حاشيه اي مي تواند نور را در جهات مختلف خم كند و همين امر نيز موجب سه بعدي ديده شدن تصوير مي شود.چالشي كه در مورد فيلم هاي هولوگرافي زمان واقعي وجود دارد ، گرفتن داده هاي ويدئويي (مثلا در مورد كينكت شدت نور پيكسلهاي تصوير و براي هر كدام از آنها اندازه گيري فاصله از دوربين چالش بزرگي خواهد بود) و تبديل آن داده ها به مجموعه اي از الگوهاي حاشيه اي است.
هولوگرام ديجيتال
بوو و همكارانش با محدود كردن خود به برخي از سخت افزارها ، اين چالش را سختتر كرده اند. او مي گويد: در حقيقت تمركز كار ما بر روي هولوگرافي ديجيتال( من فكر ميكنم همين امر موجب شده است كه كار ما در ميان كارهاي ديگران متمايز شود ) به خاطر ساخت يك محصول خوب براي مشتري است. بنابراين اولين سوالي كه از خودمان پرسيديم اين بود كه چگونه مي توان با استفاده از سخت افزار ها و نرم افزارهاي موجود ،محصول ارزان قيمتي براي مشتري ساخت؟ زيرا اين بهترين و سريعترين راه براي وارد كردن محصول به بازار فروش است .
در راه اندازي و نصب آزمايشگاه گروه ، كينكت داده ها را به يك لپ تاپ معمولي مي داد كه اين فرآيند نيز از طريق اينترنت انجام مي شد. در پايانه ي دريافتي نيز يك كامپيوتر با سه واحد پردازش گرافيكي تجاري قرار داشت كه الگوهاي پراش را محاسبه مي نمود.واحد پردازش گرافيكي (GPU ) كه اين تيم براي كار خود استفاده ميكردند از GPU هاي معمولي كمي متفاوت بود زيرا حجم وشدت كارهاي آنان زياد بود و پردازنده هاي معمولي نمي توانست بازده خوبي داشته باشد . بيشتر كارهايي كه به سيستم جديد فرستاده مي شود، مشكلات الگوهاي پراش را دوباره توضيح ميداد و از قدرت اين GPU به بهترين شكل ممكن بهره ميبرد.
آينده نمايشگر هاي هولوگرافي
يك بخش از سيستم تجربي محققان نمي توانستند آن را با بودجه ي چند صد دلاري از فروشگاههاي الكترونيك معمولي خريداري كنند، نمايشگر هولوگرافي بود. اينكار نتيجه ي يك دهه تلاش و تحقيق دانشمندان با رهبري Stephen Benton بود كه براي اولين بار در سال 1980 توانست نمايشگر ويدئويي هولوگرافي را ايجاد كند (هنگامي كه بنتون در سال 2003 درگذشت، گروه بوو پروژه ي ويدئوي هولوگرافيرا به ارث بردند). پروژه فعلي از يك نمايشگر به نام Mark-II استفاده ميكند كه جانشين نمايشگر ساخته شده توسط بنتون بود .
كاربرد نمايشگر هاي هولوگرافي
اما بوو مي گويد گروه و تيم در حال توسعه ي يك نمايشگر جديد جمع وجورتر و بزرگتر است كه تصاوير بزرگتري توليد ميكند و ساخت آن كم هزينه تر خواهد بود. Mark Lucente مدير محصولات تصوير برداري زبرا در آستين، تگزاس، كه در حال تجاري سازي نمايشگرهاي هولوگرافي براي كاربردهاي ويدئو كنفرانسي هستند،معتقد است كه مشتريان بالقوه ي شركت او شدت محاسباتي انحرافي ويدئوهاي هولوگرافي ناراضي هستند. او ميگويد اين مسئله بسيار دلهره آور است . البته او معتقد است كه تيم بوو تمامي تلاش خود را براي نمايش تصاوير در محدوده و قلمرو واقعيت كرده اند. هنگامي كه محققان آزمايشگاه رسانه اي فناوريهاي جديد خود را در سن فرانسيسكو به نمايش گذاشته بودند يكي ديگر از اعضاي گروه بوو به نام Edwina Portocarrero، هولوگرامي از صحنه ي معروف فيلم جنگ ستارگان را بازسازي ميكرد كه در آن شاهزاده Leia به نبرد امپراطوري شيطان مي رود. اگرچه رزولوشون اين هولوگرام به اندازه ي افكت هولوگرامي به كار رفته در فيلم زياد و بالا نبود ولي به عقيده ي بوو اين صحنه به خوبي حفظ شده بود.
منظور از تلوزيون هولوگرافي چيست؟
با استفاده از يك كينكت ايكس باكس واحد و تراشه ي گرافيكي استاندارد؛ محققان دانشگاه MIT توانستند به بالاترين نرخ فريم براي استريم كردن ويدئوها و فيلم هاي هولوگرافي دست يابند. نمايشگاه Consumer Electronics در لاس وگاس كه در ژانويه ي 2010 برگزار شد، مملو از تلويزيون هاي سه بعدي بود اما محققان دانشگاه MIT ، توانستند به يك تلويزيون هولوگرافي دست يابند كه مي تواند به ذهن انسان نزديكتر باشد . در جامعه ي مهندسان ابزارهاي نوري (SPIE ) ، كنفرانس هولوگرافي عملي در سان فرانسيسكو 23 ژانويه برگزار شد كه در آن اعضاي گروه رسانه اي مايكل بوو از يك سيستم جديد كه مي تواند اطلاعات بصري را به دام بيندازد و آن را از طريق اينترنت به نمايشگر هولوگرافي ارسال نمايد، رونمايي كردند.
سيستم انتقال فيلم هولوگرافي
در ماه نوامبر، محققان دانشگاه آريزونا به خاطر ساخت يك سيستم انتقال فيلم هولوگرافيتجربي كه از 16 دوربين براي گرفتن داده استفاده ميكند، به سر تيتر اخبار تبديل شدند . اين سيستم مي تواند اطلاعات خود را هر دو ثانيه يكبار به روزرساني كند. سيستم MIT جديد تنها از يك دستگاه براي به دام انداختن و گرفتن اطلاعات استفاده مي كند و اينكار به طور متوسط 15 فريم در هر ثانيه است. با اينحال محققان MIT تا اواخر ماه دسامبر وارد حوزه ي كينكت نشده بودند و تنها يك هفته قبل از كنفرانس آنها نرخ فريم سيستم را از 7 به 15 تبديل نمودند. آنها مطمئن هستند كه با وجود كمي زمان ، مي توانند نرخ را حتي بيشتر از اين مقدار نيز بالا ببرند . آنها ادعا مي كنند كه مي توانند اين نرخ را به 24 فريم در ثانيه براي فيلم هاي قابليتي و 30 فريم در ثانيه براي تلويزيون برسانند .اين نرخ مي تواند توهم حركت پيوسته را در فرد بيننده ايجاد كند.
تفاوت بين هولوگرام و تصاوير سه بعدي
تفاوت بين هولوگرام و تصاوير سه بعدي در سالن هاي سينما اغلب ناديده گرفته مي شود . هنگام نمايش دادن تصاوير سه بعدي ، بينندگاني كه در سمت راست سالن نشسته اند تصوير يكساني را با افرادي كه در سمت چپ نشسته اند خواهند ديد. اين تصوير مي تواند عمق داشته باشد اما از يك چشم انداز واحد فيلمبرداري شده است . با اينحال، در مورد تصاوير هولوگرام زماني كه بيننده به اطراف حركت مي كند، چشم انداز او از جسم به تصوير كشيده شده ، به طور مستمر و مداوم تغيير ميكند وهمين امر نيز باعث مي شود فرد احساس كند جسم مشاهده شده واقعي است.
زواياي تابش نور در ويدئوي هولوگرافي
دوربين هاي استاندارد فيلمبرداري براي فيلم هاي سه بعدي معمولا نور را از دو طرف و از دو زاويه ي مختلف كه براي هر چشم است، مي تابانند. اما در دنياي واقعي، نور از زواياي بي نهايت به جسم تابانده مي شود . سيستم ويدئويي هولوگرافي از دستگاههايي استفاده مي كند كه حاشيه ي پراش ، الگوهاي ريز و ظريف از نور و تاريكي توليد مي كنند كه مي تواند از طريق راههاي قابل پيش بيني نوري را كه از آن عبور ميكند را خم كند. يك آرايه ي متراكم از الگوهاي حاشيه اي مي تواند نور را در جهات مختلف خم كند و همين امر نيز موجب سه بعدي ديده شدن تصوير مي شود.چالشي كه در مورد فيلم هاي هولوگرافي زمان واقعي وجود دارد ، گرفتن داده هاي ويدئويي (مثلا در مورد كينكت شدت نور پيكسلهاي تصوير و براي هر كدام از آنها اندازه گيري فاصله از دوربين چالش بزرگي خواهد بود) و تبديل آن داده ها به مجموعه اي از الگوهاي حاشيه اي است.
هولوگرام ديجيتال
بوو و همكارانش با محدود كردن خود به برخي از سخت افزارها ، اين چالش را سختتر كرده اند. او مي گويد: در حقيقت تمركز كار ما بر روي هولوگرافي ديجيتال( من فكر ميكنم همين امر موجب شده است كه كار ما در ميان كارهاي ديگران متمايز شود ) به خاطر ساخت يك محصول خوب براي مشتري است. بنابراين اولين سوالي كه از خودمان پرسيديم اين بود كه چگونه مي توان با استفاده از سخت افزار ها و نرم افزارهاي موجود ،محصول ارزان قيمتي براي مشتري ساخت؟ زيرا اين بهترين و سريعترين راه براي وارد كردن محصول به بازار فروش است .
در راه اندازي و نصب آزمايشگاه گروه ، كينكت داده ها را به يك لپ تاپ معمولي مي داد كه اين فرآيند نيز از طريق اينترنت انجام مي شد. در پايانه ي دريافتي نيز يك كامپيوتر با سه واحد پردازش گرافيكي تجاري قرار داشت كه الگوهاي پراش را محاسبه مي نمود.واحد پردازش گرافيكي (GPU ) كه اين تيم براي كار خود استفاده ميكردند از GPU هاي معمولي كمي متفاوت بود زيرا حجم وشدت كارهاي آنان زياد بود و پردازنده هاي معمولي نمي توانست بازده خوبي داشته باشد . بيشتر كارهايي كه به سيستم جديد فرستاده مي شود، مشكلات الگوهاي پراش را دوباره توضيح ميداد و از قدرت اين GPU به بهترين شكل ممكن بهره ميبرد.
آينده نمايشگر هاي هولوگرافي
يك بخش از سيستم تجربي محققان نمي توانستند آن را با بودجه ي چند صد دلاري از فروشگاههاي الكترونيك معمولي خريداري كنند، نمايشگر هولوگرافي بود. اينكار نتيجه ي يك دهه تلاش و تحقيق دانشمندان با رهبري Stephen Benton بود كه براي اولين بار در سال 1980 توانست نمايشگر ويدئويي هولوگرافي را ايجاد كند (هنگامي كه بنتون در سال 2003 درگذشت، گروه بوو پروژه ي ويدئوي هولوگرافيرا به ارث بردند). پروژه فعلي از يك نمايشگر به نام Mark-II استفاده ميكند كه جانشين نمايشگر ساخته شده توسط بنتون بود .
كاربرد نمايشگر هاي هولوگرافي
اما بوو مي گويد گروه و تيم در حال توسعه ي يك نمايشگر جديد جمع وجورتر و بزرگتر است كه تصاوير بزرگتري توليد ميكند و ساخت آن كم هزينه تر خواهد بود. Mark Lucente مدير محصولات تصوير برداري زبرا در آستين، تگزاس، كه در حال تجاري سازي نمايشگرهاي هولوگرافي براي كاربردهاي ويدئو كنفرانسي هستند،معتقد است كه مشتريان بالقوه ي شركت او شدت محاسباتي انحرافي ويدئوهاي هولوگرافي ناراضي هستند. او ميگويد اين مسئله بسيار دلهره آور است . البته او معتقد است كه تيم بوو تمامي تلاش خود را براي نمايش تصاوير در محدوده و قلمرو واقعيت كرده اند. هنگامي كه محققان آزمايشگاه رسانه اي فناوريهاي جديد خود را در سن فرانسيسكو به نمايش گذاشته بودند يكي ديگر از اعضاي گروه بوو به نام Edwina Portocarrero، هولوگرامي از صحنه ي معروف فيلم جنگ ستارگان را بازسازي ميكرد كه در آن شاهزاده Leia به نبرد امپراطوري شيطان مي رود. اگرچه رزولوشون اين هولوگرام به اندازه ي افكت هولوگرامي به كار رفته در فيلم زياد و بالا نبود ولي به عقيده ي بوو اين صحنه به خوبي حفظ شده بود.
برچسب امنیتی