211service.com
Gigapikseļu hologrāfiskais mikroskops, kas izgatavots no A4 papīra skenera
Hologrammas aizrauj cilvēkus, jo tās spēj attēlot trīsdimensiju informāciju vienā divdimensiju attēlā. Taču hologrammu veidošana ir sarežģīta, galvenokārt tāpēc, ka ir jāietver milzīgs informācijas apjoms, lai iegūtu pienācīgu izšķirtspēju.
Vecmodīgās fotogrāfijas laikos tā nebija problēma, jo fotofilmām bija izšķirtspēja, kas lika digitālajām kamerām apkaunot. Taču elektroniskajiem CCD, kas nepieciešami tā paša darba veikšanai, ir jābūt gigapikseļu jaudai, kas ir iespējama tikai ar visdārgāko aprīkojumu.
Piemēram, astronomiem ir CCD mikroshēmas ar vairāk nekā 0,1 gigapikseļu. Bet labākajām digitālajām kamerām ir tikai megapikseļu iespēja, kas nozīmē, ka hologrāfiem ir jāpaļaujas uz sarežģītiem skenēšanas protokoliem, lai iegūtu pienācīgus rezultātus.
Šodien Tomoyoshi Shimobaba no Čibas universitātes Japānā un daži draugi saka, ka ir izstrādājuši, kā uzņemt augstas izšķirtspējas hologrammas, neizmantojot dārgas digitālās kameras. Tā vietā šie puiši ir izveidojuši digitālu hologrāfisku mikroskopu ar gigapikseļu izšķirtspēju, izmantojot tikai lāzeru un lētu digitālo skeneri.
Iestatījums diez vai varētu būt vienkāršāks. Vienkāršākais veids, kā izveidot hologrammu, ir tā sauktā in-line metode. Tas ietver lāzera, parauga un ierakstīšanas datu nesēja novietošanu vienā rindā. Lāzers spīd uz parauga un garām tam. Jebkura gaisma, ko izkliedē paraugs, traucē arī neizkliedētu gaismu, radot traucējumu modeli.
Sarežģītais uzdevums ir ierakstīt šo traucējumu modeli ar nepieciešamo izšķirtspēju. Bet Shimobaba un draugi to ir izdarījuši ar standarta A4 patērētāju skeneri, kas spēj ierakstīt ar 4800 dpi.
Tāds skeneris, iespējams, krāj putekļus uz jūsu grāmatu plaukta vai aiz rakstāmgalda. Tas darbojas, izmantojot vienu gaismas jutīgu CCD rindiņu, kas skenē visas lapas garumā. Teorētiski tas spēj sasniegt 56 144 x 39 698 pikseļu izšķirtspēju. Tas ir vairāk nekā 2 gigapikseļi.
Šie puiši ir izmantojuši savu aprīkojumu, lai izveidotu hologrammas, kas ir nedaudz mazākas par šo ar 0,43 gigapikseļiem. Viņi ir ierakstījuši ASV gaisa spēku 1951. gada testa mērķi, kā arī skudras un ūdensblusas hologrammas.
Tas ir izklaidējošs darbs, kas gandrīz ikvienam ļauj izveidot augstas izšķirtspējas digitālo hologrammu par nelielu samaksu.
Viens no izaicinājumiem, ar kuriem viņi saskaras, ir apstrādāt milzīgo informācijas daudzumu, ko rada hologrammas. Šimobabai un draugiem šeit ir daži padomi. Viņi saka, ka datu apstrādes metode, kas pazīstama kā joslas ierobežota divpakāpju Fresnela difrakcija, ievērojami samazina skaitļošanas slodzi, salīdzinot ar tradicionālo paņēmienu, kas pazīstams kā leņķiskā spektra metode.
Tādā veidā viņi samazināja apstrādes laiku, lai atjaunotu attēlu standarta datorā no 350 sekundēm līdz tikai 177.
Vienīgā problēma tagad ir atrast labu veidu, kā parādīt šīs hologrammas. Standarta datoru monitori ar 1920 x 1080 pikseļu izšķirtspēju vienkārši nesamazina gigapikseļu hologrammas.
Cerēsim, ka kāds drīz atradīs lētu izeju arī no šīs mīklas.
Atsauce: http://arxiv.org/abs/1305.6084 : Gigapixel Inline digitālā hologrāfiskā mikroskopija, izmantojot patērētāju skeneri