Новую технику голографии, способную запечатлеть объект
в естественных цветах, разработали физики из Страны восходящего солнца.
Мало того, трёхмерные объекты можно увидеть даже в обычном дневном белом
свете. При этом был достигнут широкий угол обзора.
Созданием
голограмм физики занимаются с 60-х годов прошлого века. Поначалу учёные
научились изображать предметы в монохроматическом свете, затем
голограммам добавили цветности, но палитра менялась в зависимости от
угла зрения (самые известные примеры: защитные голограммы на банковских
картах и денежных купюрах).
Теперь же группа Сатоси Каваты (Satoshi Kawata) из университета Осаки рапортует
о создании полноцветных голограмм. Как и в случае с обычными
голограммами, физики записывали интерференционную картину при помощи
лазеров.
Чтобы скопировать нужные цвета объекта, учёные осветили
его лазерами трёх цветов: красным, синим и зелёным. Затем изображение
записали на фоточувствительную пластину, покрытую тонким слоем металла.
Воссоздавали
трёхмерное изображение объекта при помощи обычного дневного света. Он
возбуждал свободные электроны в металле, их движение и колебания
порождало квазичастицы, называемые поверхностными плазмонами (surface plasmon).
Плазмоны
изменяли световые лучи таким образом, что они, возвращаясь в глаз
наблюдателя, создавали реалистичное изображение объекта, сложенное из
зелёного, красного и синего излучения, в широком диапазоне углов обзора.
Голограмму «рисовали» на тонкой фоторезистивной пластинке, лежащей на
стеклянной подложке. Затем японцы покрыли фоточувствительный слой
серебром. Плазмоны в металле возбуждаются излучением, падающим под
разными углами, и «отдают» свет различных цветов. Каждый плазмон
выбирает только один цвет из «набора» белого света, поясняет Кавата
Сатоси отмечает, что пока он и его коллеги могут записывать только статичные изображения объектов. Передавать реалистичную движущуюся картинку
с новой техникой учёные пока не в состоянии. Однако японские инженеры
надеются, что, если уж не они, то кто-то ещё додумается, как создать при
помощи данной технологии реалистичное голографические телевидение
и фильмы.
Правда, для того чтобы сделать продукт
конкурентоспособным необходимо будет значительно снизить стоимость
производства голограмм в естественных цветах, а также научиться
создавать более крупные голограммы: показанное под заголовком яблоко
насчитывает в высоту всего лишь два сантиметра.
«Никто не
додумался использовать плазмоны для создания картинки, так что для меня
это было развлечением. Я хотел продемонстрировать, что этот принцип
действенен», — резюмирует Кавата.
1 – схема, демонстрирующая общий принцип работы плазмонной голограммы,
2 — дисперсионная кривая и изображения фигурки оригами, полученные под
разными углами падения белого света, 3 – реконструкция изображения при
помощи белого света, падающего под разными углами, 4 — голограмма цветка
|