افسون هولوگرام‌ها به‌ واقعیت تبدیل می‌شود

در حقیقت هر چند مقوله‌ای که اکنون تحت عنوان نمایش یا تصویرسازی سه بعدی از آن یاد می‌شود به کانون توجه علاقه‌مندان این فناوری هیجان‌انگیز و غول‌های تولیدکننده لوازم الکترونیک خانگی و مصرفی بدل شده و جایی نیست که صحبت آن در میان نباشد، ولی واقعیت این است که موضوع تصویرسازی سه بعدی از جایگاه خاص و پیشرفته‌ای به لحاظ فناوری برخوردار بوده و هر موفقیت و دستاوردی در این زمینه با ارزش فناورانه و کاربردی بالایی همراه است. در این میان دستاورد جدید محققان در زمینه فناوری نوین هولوگرام که وضعیت نمایش سه بعدی را به صورت داشتن همزمان و آنی حرکت و تصویر مهیا می‌کند، یکی دیگر از همین توانمندی‌های فناورانه سه بعدی است که از هم‌اکنون دوران طلایی نزدیکی را برای آینده این حوزه و کاربردهای مختلف مصرفی آن نوید می‌دهد.

اما ماجرای این اختراع و سر و صدایی که به پا کرده است به گزارشی در شماره تازه نشریه Nature برمی‌گردد که بر اساس آن، محققان دانشگاه آریزونا موفق به خلق نخستین فیلم هولوگرام سه بعدی شده‌اند که با فیلم‌های معمولی و حتی سه بعدی فرق دارد. فرق اساسی و بسیار قابل توجه این فیلم جدید در آن است که تقریبا به صورت بلادرنگ یا همزمان با زمان واقعی اجرا می‌شود. به بیان دقیق‌تر، این فناوری یا فیلم جدید سریع ترین اثر و اجرای نمایشی شناخته شده از مقوله تجسم و حضور از راه دور یا همان telepresence محسوب می‌شود؛ جایی که در آن یک هولوگرام سه بعدی صحنه‌ای از یک موقعیت مکانی دیگر را همزمان پیش روی بینندگانش به نمایش در می‌آورد.

آن‌طور که از گزارش محققان این پروژه پیداست، راز تصویرسازی سه‌بعدی در نوع جدیدی از مواد پلاستیکی است که می‌تواند هولوگرام را هر دو ثانیه یک بار بازسازی کند. این قابلیت انحصاری در حالی است که هر چند این فناوری برای کاربردهای حوزه مصرف‌کننده عام و تماشای چیزی مثل مسابقات نهایی بیس بال به صورت سه بعدی فعلا خیلی کند نشان می‌دهد، اما محققان برآورد می‌کنند بین 7 تا 10 سال آینده تلویزیون‌های هولوگرافیکی می‌توانند وارد بازارها شوند. در همین رابطه، ناصر پیغمبریان، فیزیکدان دانشگاه آریزونا می‌گوید که فناوری به تصویر کشیدن سه بعدی همزمان سوژه‌ای متحرک و به واقعیت نزدیک است؛ با این دستاورد می‌توان ادعا کرد موضوعی که در ردیف علمی تخیلی جای داشت به جایی رسیده است که ما امروز قادر به انجام آن شده ایم.

هولوگرام‌ها در اصل همان تصویر سه بعدی لیزری هستند و وقتی ایجاد می‌شوند که نور به صفحه‌ای از مواد با شیارهایی که در جای درست خود واقع شده‌اند، برخورد می‌کند تا تصویری را دورتر از سطح پرتوافکنی کند، مثل چیزی که در مورد برخی کارت‌های اعتباری مشاهده می‌شود. چنین تصویری زمانی که شعاع‌های نور پرتوافکنی شده نظیر لیزر وارد صحنه می‌شود بیشتر حالت موج دار و برجسته نما می‌گیرند. البته امکان ویدئوی هولوگرافیکی یا داشتن تصویر سه بعدی مقوله‌ای است که از قبل ـ و البته به نحو کسل‌کننده‌ای کند و آهسته ـ وجود داشته است. مثلا ارتش آمریکا روی ثبت و ضبط تصویری خاک دشمن به صورت سه بعدی کار کرده است ولی بهنگام سازی و نو کردن هر فریم از چنین تصاویری می‌تواند یک روز کامل زمان ببرد. از این رو گروه محقان این پروژه، راه سریع‌تری را برای اجرای ویدئوی سه بعدی نما در سال 2008 ایجاد کردند که البته با متد آن زمان، تولید هر فریم و بهنگام سازی آن هنوز 4 دقیقه‌ای زمان نیاز داشت. اما اکنون و پس از 2 سال کار روی بهینه‌سازی ماده پلاستیکی، آنها موفق به کسب رکورد بی‌نظیری شده‌اند و توانسته‌اند زمان را تنها به 2 ثانیه برای هر فریم کاهش دهند.

اما شیوه کار این فناوری نوین از این قرار است که 16 دوربین متصل به یک رایانه رومیزی که کار پردازش داده‌ها را انجام می‌دهد، کار تصویربرداری از یک موضوع را به عهده می‌گیرد. در مرحله بعد این رایانه پیکسل‌های هولوگرافیک را به‌طور الکترونیکی به موقعیت دیگری پرتاب می‌کند. در آنجا هوگل‌های ارسالی به یک سیگنال نوری تغییر شکل داده و توسط یک لیزر به صفحه پلاستیک منتقل می‌شوند؛ درست مثل پرژکتوری که برای نمایش یک فیلم نور را روی صفحه سفیدی می‌تاباند. زمانی که این نور به صفحه برخورد می‌کند، صفحه پلاستیک تحت واکنش‌های شیمیایی قرار گرفته و موقتا به ثبت‌تازه‌ترین مجموعه تصاویر موجود در جریان داده‌ها می‌پردازد. رنگ مخصوصی از طیف نور نیز صفحه پلاستیک را روشن می‌سازد. البته برای خلق تصویر اصلی، نور باید دقیقا در مسیر درستش پراکنده شود. از اینجا به بعد، صفحه پلاستیک می‌تواند پاکسازی شده و لوح خالی و پاکی را برای تصویر بعدی فراهم کند.

محققان می‌گویند سری فیلم‌های جنگ ستارگان منبع جالبی برای نیل به حد بالایی از بازخورهای اطلاعاتی برای آنها بوده است ولی برخلاف راهکارهای پرنسس لیای جنگ ستارگان، این هولوگرام جدید نمی‌تواند در فضا شناور شود و در عوض تصویر تولیدی طوری ظاهرمی شود که از سطح صفحه نمایش جلو آمده نشان می‌دهد. با این تفاصیل محققان معتقدند ایده داشتن هولوگرامی که در وسط هوا قرار گرفته و معلق باشد غیر ممکن است و برای این منظور به نوعی صفحه به عنوان پشتیبان برای نمایش درآوردن چنین تصویری نیاز است. البته محققان امیدوارند ظرف چند ماه بتوانند ویدئوی هولوگرافی را روی یک لوح تابلو ایجاد کنند که در آن نور لیزر از زیر یک میز به بالا تابانده می‌شود.از طرفی به‌رغم این که تجهیزات و ادوات هولوگرافی و تصویرنمای سه بعدی از قبل به خانه‌های ما آمده‌اند، ولی لازم است هولوگرام‌ها بزرگ‌تر و سریع‌تر شوند. در همین خصوص، محققان ناگزیر از ارتقای لیزر 50 هرتزی‌شان به لیزری خواهند بود که قادر به بهره‌برداری در سرعت‌های سریع‌تر گیگا‌هرتزی، مقیاس‌های بزرگ‌تر اندازه صفحه نمایش و کوچک‌سازی ابزارآلات و تجهیزات مربوطه‌شان باشد. این امیدواری در حالی است که به اعتقاد پیغمبریان، تصور نمی‌شود هیچ‌گونه مباحث فیزیک بنیادی وجود داشته باشد که آنها را از رسیدن به آن مرحله ایده‌آل باز دارد. با این حال وی معتقد است مسیر فناورانه دقیق به سمت تلویزیون هولوگراف هنوز جایی در ذهن و خیال ماست، همچنان که دیگر دانشمندان نیز به اتخاذ رویکردهای مختلف برای خلق هولوگرام‌ها و تصاویر سه بعدی در حال حرکت روی می‌آورند. محققان آزمایشگاه رسانه‌ای ام.آی.تی نیز نظر همسویی دارند و معتقدند در حال حاضر هر گروه تحقیقاتی این هدف را با روشی اندک متفاوت انجام می‌دهد و فعلا روش واحدی که به‌طور جهانی روی آن اتفاق نظر باشد، مطرح نشده است و هر فناوری برخی محدودیت‌های خودش را دارد.

به گفته مدیر بخش ابتکاری هولوگرافی در موزه MIT که جایگاه بزرگ‌ترین مجموعه هولوگرام‌های دنیاست، کار جدید دانشمندان را می‌توان گام دیگری به سوی نزدیک‌تر کردن هولوگرام‌ها از مرز جاذبه و افسون به سمت پذیرش و مقبولیت مصرف‌کننده به شمار آورد. هولوگرافی نهایتا به جایگاه خودش دست خواهد یافت و فعلا مثل بذری است که دنبال خاک خود می‌گردد تا قدرت رویش واقعی‌اش را نشان دهد.

منابع: Discovery / Nature

MIT Holography Museum