在1977年出版的“星球大战第4集/新希望”中,航天器维修机器人R2-D2的场景显示了莱娅公主在空旷的空间中的3D全息图像有。这是莱娅公主向英雄卢克·天行者的老师和绝地骑士欧比万·克诺比寻求帮助的场景,但是半透明地出现的三维图像令人印象深刻。
映画の公開から40年が経つが、現在もレイア姫のこのシーンから研究のインスピレーションを受け続けているのが、大日本印刷株式会社(以下DNP)のエンボス型ホログラム 研究の第一人者、北村満である。
北村斩钉截铁地说:“最终目标是开发像莱娅公主一样移动的全息图像”,但要实现这一目标,预计还有很长的路要走。尽管如此,“要想取得突破,必须提高目标”他说。
全息图使人们无需佩戴特殊眼镜即可看到真实物体或计算机生成的三维图像。尽管过去20年的技术进步带来了更加精细和逼真的全息图,但高质量的动态全息图仍然局限于电影领域,尚未应用于现实世界。
10多岁时遇到的全息图的冲击
北村与全息图的相遇可以追溯到中学时代。1984年3月出版的《国家地理》杂志封面上装饰的全息图,就是这样一幅闪耀着彩虹色、似乎马上就要冒出来的雄鹰立体像,令人震撼。
12年后,我选择在庆应义塾大学研究生院后加入DNP的原因是“我想参与数字图像处理”。一旦Kitamura加入公司,他就被委托开发计算机合成全息图的软件,该软件从CG创建全息图。这是与中学时期受到冲击的全息图的重逢。当时DNP成功地制作了“三维图片并排可见的程度”的全息图样本,但他说,“这不是一个可以作为产品出售的水平。”。
An early version of color-rich,
computer-generated3Dembossed hologram:4秒
发展中最大的障碍是三维数据的大小,即使对于小型全息图也达到5~10千兆字节。即使是3厘米见方的小尺寸也需要数十亿像素的数据。当时,个人电脑的硬盘容量只有200 MB左右,研究开发非常困难。
然而,它很快就会得到DNP其他领域技术的帮助。当时,DNP已经建立了制造半导体制造必不可少的光掩模的技术,并在制造过程中进行了大量的数据处理。北村知道这一点,立即应用了这项技术。我无意中说“能做到这一点的公司,真是了不起。”,但我并不觉得这个词有多夸张。
经过7年的研究,完成了虚拟图®
软件开发跨越了七年。从一开始四年后,发展感觉“似乎进展顺利”。在接下来的三年里,我花了很多时间创建一个可以在工厂稳定生产全息图的系统。虽然他说“因为这是一个程序的故事,发现缺陷是一项非常持久的工作”,但他的性格本来就很执着。在公司的理解和支持下继续研究,2003年,我们发布了由立体CG数据创建的全彩色浮雕全息图“虚拟图®”。“当我看到Virtualgram ®的报纸文章时,我真的很高兴”北村说。
2011年,虚拟图®技术也得到了改进,可以从CG数据中以低成本批量生产高质量,全彩色浮雕全息图。
市场优势
DNP全息图用于信用卡,礼券,包装,需要高安全性以防止伪造的产品等。在压花全息图的制造方面有许多竞争对手,但其中DNP的技术能力受到高度评价。发展历史很长,在匈牙利裔英国物理学家丹尼斯·加博尔 (Dennis Gabor) 获得全息技术诺贝尔奖后的1972年,他已经开始研究。
在虚拟图®之前,创建全息图的过程如下。
- 首先,将一束激光分成两束。
- 一个照射到主体上,并将反射光照射 (记录) 到全息干板上。
- 另一个不是主体,而是直接照射全息干板。
- 这是物体的基本三维图像数据的组成部分,因为两束激光通过不同的路径形成干涉条纹。
另一方面,DNP已经能够通过虚拟图®的技术开发在材料表面上绘制必要的数据而无需使用激光。
永无止境的研究开发
对于Kitamura来说,全息电影的发展是最终目标,但我们也必须在我们面前挑战任务。最重要的是填补与李普曼型全息图的差异,李普曼型全息图在显色性和立体感方面优于压花型全息图。
“李普曼类型在水平方向和垂直方向上都具有立体效果,而浮雕类型仅在水平方向上。而且,颜色也不是鲜艳自然的颜色,而是染成了彩虹色。”。通过克服这些问题,Kitamura计划虚拟图®技术将继续发展。
- 发布日期:2016年11月30日
- 虚拟图®是大日本印刷的注册商标。
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2016年11月30日发现DNP编辑部