Créer des hologrammes de grande taille

Des chercheurs ont créé une nouvelle méthode pour afficher des images holographiques extrêmement pratiques en utilisant des « holobriques » qui peuvent être empilés pour créer des hologrammes à grande échelle. Ces chercheurs, issus du Collège de Cambridge et de Walt Disney Research, ont mis au point un prototype d’holobrique, qui permet d’empiler des hologrammes pour créer une grande image 3D lisse. C’est en fait la première fois que cette technologie est démontrée et elle ouvre la voie à des spectacles tridimensionnels holographiques évolutifs. Les résultats sont présentés dans le journal Light : Science et programmes. Au fur et à mesure que les technologies se développent, les individus veulent des rencontres visibles de haute qualité, de la télévision haute résolution en 2D à la réalité virtuelle ou augmentée holographique en 3D, en passant par les immenses affichages tridimensionnels réels. Ces écrans doivent supporter un grand nombre de flux de données : pour un écran bidimensionnel full HD, le débit d’information est d’environ trois gigabits par seconde (Gb/s), mais un écran tridimensionnel de même résolution nécessiterait un débit de trois térabits par seconde, qui n’est pas disponible. Les spectacles holographiques peuvent reconstruire des images de haute qualité pour une véritable perception visuelle en 3D. Ils sont considérés comme la meilleure technologie d’affichage permettant de relier le monde réel et le monde numérique pour des rencontres immersives. « Offrir une expérience 3D adéquate à l’aide des technologies actuelles est un défi de taille », a déclaré le professeur Daping Chu, de la division technologique de Cambridge, qui a dirigé l’étude. « Au cours des dix dernières années, nous avons travaillé avec nos partenaires commerciaux pour mettre au point des spectacles holographiques permettant de réaliser simultanément une grande taille et un grand champ de vision, ce qui doit aller de pair avec un hologramme ayant un grand contenu d’information visuelle. » Cependant, le contenu en informations des hologrammes actuels est bien plus important que les capacités d’affichage des moteurs d’éclairage actuels, connus sous le nom de modulateurs spatiaux de lumière, en raison de leur transfert de données spatial limité. Pour les affichages en 2D, il est courant d’assembler des affichages de petite taille pour créer un grand affichage. La stratégie découverte ci-après est comparable, mais pour les affichages tridimensionnels, elle n’a pas encore été réalisée. « Joindre des morceaux d’images tridimensionnelles les uns aux autres n’est pas une mince affaire, car l’image finale doit être perçue comme homogène sous tous les angles et à toutes les profondeurs », a déclaré M. Chu, qui est également directeur du Center for Advanced Photonics and Electronic devices (CAPE). « Il n’est tout simplement pas possible de mettre directement en mosaïque des images tridimensionnelles dans l’espace réel. » Pour faire face à cet obstacle, ils ont mis au point le dispositif holobrick, selon lequel des affichages holographiques grossiers sont incorporés pour des images 3D à tuiles angulaires, un concept créé au CAPE avec Walt Disney Study il y a environ 7 ans. Chacun des holobricks utilise un modulateur de lumière spatial à haut transfert de données pour la transmission de l’information, ainsi que des optiques grossièrement incorporées, pour former des hologrammes tridimensionnels à carreaux angulaires avec de grands emplacements de visualisation et de grandes zones d’observation. Un style visuel prudent permet de s’assurer que le motif de la frange holographique remplit toute la face de l’holobrick, afin de garantir que plusieurs holobricks puissent être empilés de manière transparente pour former un affichage 3D d’images holographiques à tuiles spatiales évolutives, capable de prendre en charge chaque position de champ de vision large et chaque dimension énorme. La preuve de concept qu’ils ont développée est constituée de deux holobriques empilées de manière transparente. Chaque brique en couleur a une résolution de 1024×768 pixels, un champ de vision de 40° et 24 images par seconde, ce qui permet d’afficher des hologrammes en mosaïque pour des images tridimensionnelles complètes. « Vous pouvez encore trouver de nombreuses difficultés à venir pour réaliser des spectacles 3D ultra-gros avec de larges perspectives d’observation, comme un mur 3D holographique », a déclaré Chu. « Nous espérons que ce travail pourra offrir un moyen encourageant de résoudre ce problème en fonction de la capacité d’affichage actuellement limitée des modulateurs d’éclairage spatial. »