Les chercheurs ont créé des hologrammes en utilisant la lumière émise par l’écran d’un smartphone ordinaire, transformant ainsi un iPhone en projecteur holographique.

À l’aide d’un appareil appelé modulateur spatial de lumière (SLM), les scientifiques ont transformé une image 2D affichée sur un iPhone 14 Pro en une image 3D. hologramme. Ils ont détaillé leurs conclusions dans une étude publiée le 2 avril dans la revue Lettres d'optique.

Les chercheurs ont utilisé une technique qu'ils ont appelée « cascade d'hologrammes », dans laquelle la lumière d'une image statique est modifiée à plusieurs reprises pour créer une image 3D multicouche.

Dans l’étude, la cascade a commencé avec une image couleur statique affichée sur un iPhone. Les ondes lumineuses émises ont été affinées grâce au SLM – un dispositif utilisé pour contrôler et ajuster la phase (synchronisation), l’amplitude (force ou luminosité) et la polarisation (direction) des ondes lumineuses. À l’aide du SLM, les scientifiques ont progressivement affiné et superposé les ondes lumineuses pour créer étape par étape l’image 3D.

Pour obtenir l'effet holographique, les scientifiques ont dû déterminer les ajustements spécifiques de lumière nécessaires pour créer l'hologramme 3D à partir de l'image affichée sur l'écran de l'iPhone.

Cela impliquait de travailler à rebours à partir du résultat souhaité pour déterminer les ajustements spécifiques nécessaires dans la phase et l'amplitude de la lumière à chaque étape du voyage, depuis l'écran de l'iPhone jusqu'au SLM, afin de recréer l'hologramme avec précision.

Ils ont capturé des images à deux points clés à l’aide d’un capteur d’image couleur. Le premier point se trouvait au point focal d’une lentille à transformée de Fourier (FTL) – un type spécial de lentille optique conçue pour focaliser avec précision la lumière en images claires.

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Le deuxième point d'enregistrement a été placé à 0,6 pouces (1,5 centimètres) du point focal. Cela a permis au capteur d'enregistrer les variations de profondeur, démontrant la capacité de l'écran holographique à projeter des images en 3D.

Cette recherche est unique car elle démontre comment la lumière « incohérente » provenant d'appareils quotidiens comme les smartphones et les ordinateurs portables pourrait être utilisée pour créer des écrans holographiques, ont indiqué les scientifiques dans l'article. La lumière incohérente fait référence à des sources de lumière sans phase ni longueur d'onde cohérentes.

Traditionnellement, l'holographie générée par ordinateur (CGH) nécessite des sources de lumière « cohérentes » telles que lasers, qui ont une phase et une longueur d'onde uniformes qui sont plus faciles à contrôler avec précision. Cela les rend idéaux pour générer des hologrammes clairs et haute résolution.

Cependant, les lasers sont chers et potentiellement nocif pour les yeux, ont déclaré les chercheurs, ce qui les rend peu pratiques dans les scénarios quotidiens. Ils peuvent également introduire des artefacts visuels tels que le « bruit de speckle » – des interférences aléatoires et granuleuses dans les images qui peuvent réduire la qualité et la clarté visuelles.

« Notre méthode n'utilise pas de laser, éliminant ainsi le bruit speckle », auteur principal de l'étude Ryoichi Horisakiprofesseur agrégé à l'École supérieure des sciences et technologies de l'information de l'Université de Tokyo, a déclaré à Live Science.

La lumière incohérente est moins adaptée à l’holographie car ses ondes ne sont pas synchronisées, ce qui la rend difficile à contrôler. Cependant, à l’aide d’une cascade d’hologrammes, l’équipe a structuré les ondes lumineuses autrement chaotiques de l’iPhone pour former une image 3D précise.

Ils ont déclaré que cette approche pourrait présenter « une méthode plus rentable et moins complexe » pour développer des écrans holographiques à l’aide de dispositifs largement disponibles. Il pourrait également être utilisé pour créer des interfaces pour augmenté et réalité virtuelle (AR/VR) à l’avenir.

« Notre méthode présente des avantages pour les applications dans les écrans proches des yeux compacts, rentables et sûrs, y compris les lunettes intelligentes », a déclaré Horisaki.