Teknologi paparan 3D holografik adalah berdasarkan menghasilkan semula dengan tepat medan gelombang yang dipancarkan oleh objek atau pemandangan di bawah pencahayaan. Secara teorinya, teknologi ini harus memberikan pemerhati dengan rendaman yang sempurna, termasuk semua isyarat kedalaman yang berkaitan, sudut tontonan 180 darjah dan medan kedalaman yang besar. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, paparan holografik dinamik menghadapi banyak batasan, terutamanya dari segi saiz paparan dan sudut tontonan, yang berasal daripada had bilangan piksel yang tersedia. Untuk menghasilkan semula struktur halus hologram pada permukaan makroskopik paparan memerlukan sejumlah besar piksel.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak kajian telah cuba menyelesaikan masalah ini, termasuk melalui pemultipleksan masa hologram separa, media holografik boleh ditulis semula, pemultipleksan masa atau ruang bagi modulator medan cahaya (SLM), dan mengarahkan data holografik kepada pengguna melalui unjuran. Bebola mata dan kaedah lain. Walaupun begitu, pada masa ini tiada kaedah yang boleh mencapai paparan data holografik kadar video dan pada masa yang sama memberikan kesan paparan sudut tontonan yang besar dalam saiz skrin tradisional. Kaedah lain, seperti pengimejan integral atau stereogram holografik, walaupun mampu menghasilkan semula kesan visual yang bergantung kepada perspektif, sering mengalami resolusi rendah atau julat kedalaman terhad.
Isu utama yang diserlahkan ialah sejumlah besar piksel yang diperlukan untuk menghasilkan semula medan gelombang holografik dengan tepat, yang boleh menjadi halangan untuk mencapai paparan holografik berskala besar yang berkualiti tinggi. Petikan itu mencadangkan penyelesaian berdasarkan piksel berfungsi, di mana medan gelombang dipecahkan kepada segmen tempatan yang dianggarkan oleh polinomial, mengurangkan keperluan untuk matriks piksel yang luas.
Untuk memecahkan perkara utama:
Paparan Holografik dan Had Piksel:
Hologram memerlukan sejumlah besar piksel untuk mencipta semula butiran halus dan isyarat kedalaman yang menyumbang kepada penampilan realistiknya. Cabarannya ialah paparan semasa tidak dapat mengendalikan kerumitan penjanaan hologram dinamik, berskala besar, resolusi tinggi dalam masa nyata disebabkan oleh batasan ini.
Pendekatan untuk Mengatasi Masalah Piksel:
Pelbagai strategi telah diterokai untuk menangani batasan ini, seperti pemultipleksan temporal dan spatial, paparan dipasang di kepala, dan pendekatan dekat mata, tetapi tidak ada yang berjaya sepenuhnya dalam menawarkan paparan holografik berskala besar yang berkualiti tinggi, kadar video, dan sudut pandangan yang luas.
Piksel Fungsian:
Pendekatan baru yang dicadangkan dalam makalah ini melibatkan piksel berfungsi—piksel ini boleh mewakili keseluruhan medan gelombang (seperti taburan fasa linear) dan bukannya hanya titik cahaya individu. Dengan menggunakan peranti seperti susunan cermin mikro (MMA), yang boleh mencondongkan, mencondongkan dan menggerakkan cermin individu, bilangan piksel yang diperlukan boleh dikurangkan secara drastik sambil masih menghasilkan semula data holografik yang penting.
Segmentasi Polinomial Medan Gelombang:
Daripada cuba memetakan hologram penuh pada tahap piksel, ideanya adalah untuk menganggarkan bahagian medan gelombang menggunakan polinomial. Teknik ini membolehkan pengurangan dalam produk lebar jalur ruang (SBP) tanpa menjejaskan kualiti paparan holografik dengan ketara.
Contoh dan Ujian Praktikal:
Penulis membentangkan kaedah untuk menguraikan medan gelombang holografik ke dalam segmen gelombang satah dan menguji kualiti pembinaan semula untuk pelbagai peringkat segmentasi. Mereka juga merancang untuk mengesahkan kaedah secara eksperimen menggunakan modulator cahaya spatial (SLM), yang boleh memodulasi fasa dan membenarkan perbandingan antara medan gelombang yang dianggarkan dan sebenar.
Permohonan dan Cabaran Berpotensi:
Aplikasi: Pendekatan ini boleh berguna terutamanya dalam bidang seperti paparan 3D yang mengasyikkan, realiti tambahan (AR) dan realiti maya (VR), di mana hologram yang besar dan berkualiti tinggi adalah penting.
Cabaran: Kejayaan kaedah akan bergantung pada keupayaan untuk menganggarkan medan gelombang dengan tepat sambil mengekalkan kesetiaan visual yang tinggi. Penggunaan piksel berfungsi memerlukan penentukuran dan ujian yang teliti untuk memastikan modulasi fasa tidak merendahkan kualiti hologram yang dibina semula.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak kajian telah cuba menyelesaikan masalah ini, termasuk melalui pemultipleksan masa hologram separa, media holografik boleh ditulis semula, pemultipleksan masa atau ruang bagi modulator medan cahaya (SLM), dan mengarahkan data holografik kepada pengguna melalui unjuran. Bebola mata dan kaedah lain. Walaupun begitu, pada masa ini tiada kaedah yang boleh mencapai paparan data holografik kadar video dan pada masa yang sama memberikan kesan paparan sudut tontonan yang besar dalam saiz skrin tradisional. Kaedah lain, seperti pengimejan integral atau stereogram holografik, walaupun mampu menghasilkan semula kesan visual yang bergantung kepada perspektif, sering mengalami resolusi rendah atau julat kedalaman terhad.
Isu utama yang diserlahkan ialah sejumlah besar piksel yang diperlukan untuk menghasilkan semula medan gelombang holografik dengan tepat, yang boleh menjadi halangan untuk mencapai paparan holografik berskala besar yang berkualiti tinggi. Petikan itu mencadangkan penyelesaian berdasarkan piksel berfungsi, di mana medan gelombang dipecahkan kepada segmen tempatan yang dianggarkan oleh polinomial, mengurangkan keperluan untuk matriks piksel yang luas.
Untuk memecahkan perkara utama:
Paparan Holografik dan Had Piksel:
Hologram memerlukan sejumlah besar piksel untuk mencipta semula butiran halus dan isyarat kedalaman yang menyumbang kepada penampilan realistiknya. Cabarannya ialah paparan semasa tidak dapat mengendalikan kerumitan penjanaan hologram dinamik, berskala besar, resolusi tinggi dalam masa nyata disebabkan oleh batasan ini.
Pendekatan untuk Mengatasi Masalah Piksel:
Pelbagai strategi telah diterokai untuk menangani batasan ini, seperti pemultipleksan temporal dan spatial, paparan dipasang di kepala, dan pendekatan dekat mata, tetapi tidak ada yang berjaya sepenuhnya dalam menawarkan paparan holografik berskala besar yang berkualiti tinggi, kadar video, dan sudut pandangan yang luas.
Piksel Fungsian:
Pendekatan baru yang dicadangkan dalam makalah ini melibatkan piksel berfungsi—piksel ini boleh mewakili keseluruhan medan gelombang (seperti taburan fasa linear) dan bukannya hanya titik cahaya individu. Dengan menggunakan peranti seperti susunan cermin mikro (MMA), yang boleh mencondongkan, mencondongkan dan menggerakkan cermin individu, bilangan piksel yang diperlukan boleh dikurangkan secara drastik sambil masih menghasilkan semula data holografik yang penting.
Segmentasi Polinomial Medan Gelombang:
Daripada cuba memetakan hologram penuh pada tahap piksel, ideanya adalah untuk menganggarkan bahagian medan gelombang menggunakan polinomial. Teknik ini membolehkan pengurangan dalam produk lebar jalur ruang (SBP) tanpa menjejaskan kualiti paparan holografik dengan ketara.
Contoh dan Ujian Praktikal:
Penulis membentangkan kaedah untuk menguraikan medan gelombang holografik ke dalam segmen gelombang satah dan menguji kualiti pembinaan semula untuk pelbagai peringkat segmentasi. Mereka juga merancang untuk mengesahkan kaedah secara eksperimen menggunakan modulator cahaya spatial (SLM), yang boleh memodulasi fasa dan membenarkan perbandingan antara medan gelombang yang dianggarkan dan sebenar.
Permohonan dan Cabaran Berpotensi:
Aplikasi: Pendekatan ini boleh berguna terutamanya dalam bidang seperti paparan 3D yang mengasyikkan, realiti tambahan (AR) dan realiti maya (VR), di mana hologram yang besar dan berkualiti tinggi adalah penting.
Cabaran: Kejayaan kaedah akan bergantung pada keupayaan untuk menganggarkan medan gelombang dengan tepat sambil mengekalkan kesetiaan visual yang tinggi. Penggunaan piksel berfungsi memerlukan penentukuran dan ujian yang teliti untuk memastikan modulasi fasa tidak merendahkan kualiti hologram yang dibina semula.
