تصویر: آینده بسیار روشن است ... شان جانستون

استریوسکوپ ها با توانایی خود در تولید تصاویر سه بعدی هر خانه ویکتوریایی را سرگرم می کردند. ماشین های تحریر و دستگاه های فکس بعداً برای کارهای تجاری ضروری بودند. چاپگرهای عکس و فیلم های اجاره ای از خیابان های بالا آمدند و رفتند.
دفعه بعد که به بستگان خود در خارج از کشور اسکایپ می کنید، تصور کنید تصاویر سه بعدی از آنها روی میز رو به روی شما نشسته است که نه تنها می توانید آنها را ببینید، بلکه لمس شان کنید.وقتی فناوریهای نوآورانه ای مانند این به پایان عمر خود می رسند، ما روش های مختلفی برای به خاطر سپردن آنها داریم. این ممکن است از طریق کشف مجدد آنها باشد - برای مثال، خرده فرهنگ هیپستر، فناوری های یکپارچه سازی مانند رادیوهای سوپاپ یا وینیل را متداول می کند. یا این ممکن است با تطبیق فناوری در روایتی از پیشرفت باشد، مانند نحوه خندیدن ما به تلفن های همراه آجری 30 سال پیش در کنار تلفن های هوشمند براق امروزی.

این داستان ها گاهی واقعیت را ساده می کنند اما کاربردهای خود را دارند: آنها به شرکت ها اجازه می دهند خود را با پیشرفت مستمر هماهنگ کرده و منسوخ شدن برنامه ریزی شده را توجیه کنند. حتی موزه های علم و فناوری تمایل دارند پیشرفت ها را به جای ثبت بن بست یا امیدهای دست نیافتنی، شرح دهند.

اما برخی از فناوری ها مشکل سازترند: انتظارات آنها نتوانسته به وقوع بپیوندد یا به آینده ای نامعلوم عقب نشینی کرده اند. تریل الکتریکی C5 سر کلایو سینکلر مثال خوبی بود. نامرئی در ترافیک، در معرض آب و هوا و خارج از فضاهای عابر پیاده و دوچرخه سواری، هیچ کس را راضی نمی کند. این فناوری به عنوان یکپارچه سازی با سیستم عامل جدید احیا نشده است و با ناراحتی در داستان بهبود حمل و نقل قرار می گیرد. ما در خطر فراموش کردن آن به طور کامل هستیم.

هنگامی که ما در مورد یک محصول واحد مانند C5 صحبت می کنیم، این یک چیز است. اما در برخی موارد ما در مورد یک ژانر کامل نو آوری صحبت می کنیم. برای مثال هولوگرام را در نظر بگیرید.

هولوگرام توسط مهندس مجارستانی دنیس گابور حدود 70 سال پیش طراحی شده است. از اوایل دهه 1960 در رسانه ها بدون نفس منتشر شد و برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 1971 توسط گابور شد و نمایشگاه های هولوگرام در دهه 1980 بینندگان ده ها هزار نفره را به خود جلب کرد. امروزه ده ها میلیون نفر نام آنها را شنیده اند، اما بیشتر از طریق داستان های علمی تخیلی، بازی های رایانه ای یا رسانه های اجتماعی. هیچ کدام از این بازنمایی ها شباهت زیادی به واقعیت ندارند.
یکی از ویژگی های مهم تصاویر هولوگرافی که آنها را از نمایشگرهای استریو که در حال حاضر در تلویزیون های سه بعدی استفاده می شود متمایز می کند این است که چشم بیننده همانند هنگام تماشای اجسام دنیای واقعی بر روی حجم هولوگرافی سه بعدی تمرکز می کند. هنگامی که من برای اولین بار شروع به تحقیق در باره تاریخ این زمینه کردم، مواد اولیه من بیشتر علوفه معمولی برای مورخان بود: اسناد و مصاحبه های منتشر نشده. مجبور شدم آنها را در جعبه های نادیده گرفته شده در خانه ها، گاراژها و خاطرات مهندسان باز نشسته، هنرمندان و کار آفرینان شکار کنم. شرکت ها، دانشگاه ها و آزمایشگاه های تحقیقاتی که قبلاً سوابق و تجهیزات مربوطه را نگهداری می کردند، اغلب آنها را از دست داده بودند. رد یابی دلایل آن دشوار نبود.

آینده ای که هرگز نیامد

هولوگرافی توسط گابور به عنوان یک پیشرفت برای میکروسکوپ های الکترونی تصور شده بود، اما پس از یک دهه توسعه دهندگان بریتانیایی آن را عموماً یک فیل سفید غیر عملی نامیدند. در همان زمان، محققان آمریکایی و شوروی بی سر و صدا در حال توسعه یک برنامه جنگ سرد بودند: دور زدن رایانه های الکترونیکی ناکافی با پردازش تصویر هولوگرافیک پتانسیل خوبی را نشان داد، اما نمی توان آن را به طور عمومی تصدیق کرد.

در عوض، صنعت مهندسی در دهه 1960 این فناوری را به عنوان "عکاسی سه بعدی بدون لنز" منتشر کرد و پیش بینی کرد که عکاسی سنتی توسط آن جایگزین می شود و آمدن تلویزیون هولوگرافی و فیلم های خانگی از این نوع قریب الوقوع است. شرکت ها و آزمایشگاه های تحت حمایت دولت با اشتیاق برای کشف پتانسیل های غنی این رشته، با ایجاد 1000 دکترای تخصصی، 7000 ثبت اختراع و 20000 مقاله شروع به کار کردند. اما در پایان دهه، هیچ یک از این برنامه ها به واقعیت نزدیک نشد.

از دهه 1970، هنرمندان و صنعتگران شروع به استفاده از هولوگرام به عنوان یک هنر و جاذبه خانگی کردند که منجر به موجی از نمایشگاه های عمومی و صنعت کلبه شد. کار آفرینان به این میدان هجوم آوردند و مجذوب انتظارات پیشرفت و سود تضمین شده شدند. فیزیکدان استفان بنتون از شرکت پولاروید و بعداً MIT ایمان خود را بیان کرد: "تصویری سه بعدی رضایت بخش و مؤثر"، یک حدس و گمان تکنولوژیکی نیست، بلکه یک گریز ناپذیری تاریخی است.
تصاویر هولوگرافی می توانند در جلوی صفحه نمایش یا هر اندازه نمایش داده شوند.در یک دهه بعد چیز چندانی در این رابطه پدید نیامده بود، اگرچه جایگاه ها و موقعیت های های جدید و غیر منتظره جدیدی برای آن ظاهر شد. به عنوان مثال، هولوگرام برای تصاویر مجلات و بیلبوردها تبلیغ می شد. و سرانجام موفقیت تجاری حاصل شد - وصله های امنیتی هولوگرافیک روی کارت های اعتباری و اسکناس ها.

اما در نهایت، این یک داستانِ تلاش ناموفق است. هولوگرافی جایگزین عکاسی نشده است. هولوگرام ها بر تبلیغات و سرگرمی های خانگی غالب نیستند. هیچ راهی برای ایجاد یک تصویر هولوگرافی وجود ندارد که مانند تصویر پرنسس لیا توسط R2-D2 در جنگ ستارگان یا پزشک هولوگرافی Star Trek طراحی شود. انتظارات فرهنگی حتی اکنون فراگیر است که دنبال آوری چنین جملاتی با "... هنوز" را تقریباً اجباری می کند.

استقامت در مقابل ناامیدی

هولوگرافی حوزه ای از نو آوری است که در آن هنر، علم، فرهنگ عامه، مصرف گرایی و محرمانه های فرهنگی با هم آمیخته شده اند. و به یک اندازه توسط مخاطبان و سازندگان آن شکل گرفت. با این حال، با داستان های پیشرفتی که ما تمایل به گفتن آن داریم متناسب نیست. برای مثال می توانید در مورد سینما و تلویزیون سه بعدی یا مزایای رادیو اکتیویته برای سلامتی نیز همین را بگویید.

وقتی یک فناوری پتانسیل خود را ارائه نمی دهد، موزه ها علاقه چندانی به برگزاری نمایشگاه برای آن ندارند، دانشگاه ها و سایر مؤسسات علاقه چندانی به اختصاص فضا به این مجموعه ها ندارند. هنگامی که افرادی که آنها را در گاراژهای خود نگه می دارند می میرند، به احتمال زیاد در محل دفن زباله به سر خواهند برد. همان طور که نویسنده مالدی Amadou Hampâté Bâ مشاهده کرد: "هنگامی که یک فرد مسن می میرد، یک کتابخانه می سوزد". با این حال مهم است که ما این تلاش ها را به خاطر بسپاریم.
محققان نو آوری های زیادی در روش های محاسبه الگوهای فرانژی هولوگرافیک انجام دادند که تا حدی مسائل مربوط به قدرت محاسباتی مورد نیاز برای پشتیبانی از هولوگرام های بلادرنگ را حل می کرد.

تصویر: میائو موری آدامسون ، CC BY-SA

فناوری هایی مانند هولوگرام توسط طیف وسیعی از گروه های اجتماعی ایجاد شده و مصرف شده است، از دانشمندان طبقه بندی شده تا کاوشگران ضد فرهنگی. اکثر آنها با این باور تکنولوژیکی زندگی می کردند و بسیاری از آنها با به اشتراک گذاشتن تجربیات ناامید کننده یا مخفیانه نو آوری، کسب بینش کردند.

این به ما مورخان واگذار می شود که این داستان های حوزه های ناموفق را کنار هم نگه داریم، و مسلماً این کافی نیست. با به خاطر آوردن تلاش هایمان در زمینه هولوگرام یا سینمای سه بعدی یا رادیواکتیویته، ممکن است به نسل های آینده کمک کنیم تا بفهمند چگونه فناوری ها جامعه را تکان می دهد. به همین دلیلِ حیاتی، حفظ آنها باید از اولویت بیشتری برخوردار باشد.
ظرفیت بصری Holo-TV توسط تعدیل کننده های نور فضایی که بر روی آن ساخته شده است تعیین می شود.

تلویزیون های هولوگرامی سه بعدی

تصویر: سال هاست که ارتباط از طریق هولوگرام محدود به جنگ ستارگان و دیگر داستان های علمی تخیلی است. اما تحقیقات جدید بدین معناست که ممکن است زودتر از آنچه فکر می کنید از هولوگرام در زندگی روزمره استفاده کنیم. پائولا داوسون

ارتباطات از طریق تلویزیون هولوگرافیک – که همچنین به عنوان Holo -TV شناخته می شود - برای دهه ها، یک رؤیای علمی تخیلی بوده است. اما در حال حاضر، به لطف پیشرفت های فناوری صفحه نمایش، به احتمال زیاد در چند سال آینده بخشی از ارتباطات روزمره ما خواهد شد.

Holo-TV در اصل یک هولوگرام متحرک به صورت بلادرنگ است که با خم شدن (پراش) نور لیزر در حال پرواز محاسبه و ارائه می شود. و در حالی که دانش شما در مورد Holo-TV ممکن است محدود به جنگ ستارگان باشد، مدتی است که در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد - اما این سیستم های نمایش حجیم و گران قیمت بیش از دو دهه است که بی حرکت و وابسته به آزمایشگاه هستند.

در سال 2011، آزمایشگاه رسانه گروه تصویر مبتنی بر شیء درMIT،Holo –TV را با - شما حدس بزنید - شاهزاده لیا نمایش داد. اما این آخرین پیشرفت صورت گرفته توسط این گروه، در اختراع یک سیستم نمایش جدید برای Holo -TV است که مانند یک مانیتور معمولی ویدئویی است - شما فقط آن را به رایانه خود وصل کنید و کار می کند.
، برای مشاهده هولوگرام ها، باید سطحی داشته باشید که نور از آن پراشیده شود.

هولوگرام چگونه ساخته می شود؟

تصویر: یک استریوگرام هولوگرافیک. دنیل اسمالی

هولوگرام ها در فیلم ها به صورت افرادی غیر مادی شناخته می شوند که بدون هیچ وسیله نمایش آشکاری ظاهر می شوند. با این حال، برای مشاهده هولوگرام ها، باید سطحی داشته باشید که نور از آن پراشیده شود.

این امر باعث می شود که یک تصویر هولوگرافی به صورت سه بعدی و مستقل از صفحه یا صفحه ای که الگوی فرانژی هولوگرافی (ساختاری که نور را در فضا متفرق می کند) روی آن نوشته شده است، نشان داده شود.

کیفیت یک تصویر هولوگرافی بلادرنگ در درجه اول توسط ادغام دو عامل اصلی تعیین می شود:

* سرعت و نوع محاسبه ریاضی نرم افزاری که الگوی فرانژی هولوگرافیک را تولید می کند
* سیستم نمایش که به وسیله آن تصویر هولوگرافیک تولید و دیده می شود
Holo-TV در اصل یک هولوگرام متحرک به صورت بلادرنگ است که با خم شدن (پراش) نور لیزر در حال پرواز محاسبه و ارائه می شود. این ظرفیت بصری Holo-TV توسط تعدیل کننده های نور فضایی که بر روی آن ساخته شده است تعیین می شود. تعدیل کننده نور فضایی یک تراشه است که امکان تغییر نور را به نحوی ایجاد می کند که به عنوان مثال، تغییرات سریع رنگ، شدت یا روشنایی را مقدور می سازد. در مورد هولوگرام های بلادرنگ، تعدیل کننده نور فضایی همچنین می تواند فاز (شکل موج) نور و همچنین شدت آن را تعدیل کند.

آزمایشگاه به اتاق نشیمن

اولین تلویزیون دنیای واقعیHolo-TV ، که توسط استفان اِی بنتون و گروه تصویر برداری فضایی در MIT در اواخر دهه 1980 توسعه یافت، مجموعه وسیعی از اجزای سازنده را شامل می شد.

تصویر: تعدیل کننده جدید نور فضایی برای ایجاد تصاویر ویدئویی هولوگرافیک. تعدیل کننده با نور لیزر قرمز، سبز و آبی روشن می شود تا یک هولوگرام کامل رنگ ایجاد کند. دنیل اسمالی

محاسبه الگوی فرانژی هولوگرافیک توسط یک کامپیوتر عظیم در طبقه دیگری از ساختمان در آزمایشگاه رسانه ایجاد شد. نسخه های قبلی Holo-TV از یک سیستم تعدیل کننده نور فضایی دست و پا گیر استفاده می کردند که هزینه بر بود، تراز کردن آن دشوار بود و بر روی دو میز نوری بزرگ پخش می شد.
ممکن است زودتر از آنچه فکر می کنید از هولوگرام در زندگی روزمره استفاده کنیم. طی دهه های بعد محققان نو آوری های زیادی در روش های محاسبه الگوهای فرانژی هولوگرافیک انجام دادند که تا حدی مسائل مربوط به قدرت محاسباتی مورد نیاز برای پشتیبانی از هولوگرام های بلادرنگ را حل می کرد. این تحقیق اولین عامل اصلی فوق را در دسترسی به تلویزیون Holo خارج از محیط آزمایشگاه مورد بررسی قرار داد.

اما این تعدیل کننده جدید نور فضایی که برای Holo-TV ایجاد شده است، مهم است زیرا راه حلی برای عامل اصلی دوم، جمع و جور، ارزان و مقیاس پذیر است. برخی از اجزای اصلی را می توان با ده ها دلار تولید کرد و می تواند 50 میلیارد پیکسل در ثانیه را نمایش دهد که نسبت به مدل های قبلی در زاویه دید وسیع تری توزیع شده است.

این ویژگی ها Holo-TV را به پیشرفتی طبیعی برای دستگاه های مصرف کننده گسترده مانند تلفن تبدیل می کند و باعث می شود در عرض یک سال تصاویر سه بعدی متحرک در نرخ و وضوح تصویر فریم ویدئو دیده شوند. تصاویر هولوگرافی می توانند در جلوی صفحه نمایش یا هر اندازه نمایش داده شوند.

فراتر از Holo-TV

تصویر: هولوگرام استاتیک کامپیوتری با محتوای سه بعدی دست ساز ساخته شده درHoloshop . پائولا داوسون
وقتی یک فناوری پتانسیل خود را ارائه نمی دهد، موزه ها علاقه چندانی به برگزاری نمایشگاه برای آن ندارند، دانشگاه ها و سایر مؤسسات علاقه چندانی به اختصاص فضا به این مجموعه ها ندارند. یکی از ویژگی های مهم تصاویر هولوگرافی که آنها را از نمایشگرهای استریو که در حال حاضر در تلویزیون های سه بعدی استفاده می شود متمایز می کند این است که چشم بیننده همانند هنگام تماشای اجسام دنیای واقعی بر روی حجم هولوگرافی سه بعدی تمرکز می کند. نیازی به عینک یا رد یابی سر نیست و گروهی از افراد می توانند به طور هم زمان به یک تصویر نگاه کنند.

ظهور این رسانه جدیدِ بلادرنگ، نیاز به طیف جدیدی از دستگاه های ضبط و تولید محتوا دارد که برای نمایش به صورت هولوگرام بهینه شده اند. در حال حاضر محتویات هولوگرام های دیجیتالی ایستا به آسانی قابل دستیابی و ترکیب داده ها از داده های دو بعدی و سه بعدی، مانند فیلم ها و عکس های تلفن های هوشمند، هستند.

شرکت های تولید کننده هولوگرام مانند Zebra Imaging و Geola UAB دارای رابط هایی هستند که ساخت هولوگرام را از منابع، برای کاربران بسیار آسان و راحت می کند. با این حال، گرد آوری همه این ها خیلی طول می کشد تا به صورت منبع اصلی برای Holo-TV مناسب باشد.

با پیش بینی توسعه Holo-TV به عنوان یک وسیله مصرفی در سالیان آینده، گروه Holoshop من در UNSW نرم افزاری را توسعه داده است که امکان ایجاد نقاشی های سه بعدی را به صورت بلادرنگ فراهم می کند.
در نهایت، این یک داستانِ تلاش ناموفق است. هولوگرافی جایگزین عکاسی نشده است. هولوگرام ها بر تبلیغات و سرگرمی های خانگی غالب نیستند. هیچ راهی برای ایجاد یک تصویر هولوگرافی وجود ندارد که مانند تصویر پرنسس لیا توسط R2-D2 در جنگ ستارگان یا پزشک هولوگرافی Star Trek طراحی شود.

تصویر: انیمیشن استریو از محتوای دستی Holoshop سه بعدی. پائولا داوسون
هولوگرام برای تصاویر مجلات و بیلبوردها تبلیغ می شد. رابط اولیه برای Holo-TV یک جوی استیک بود که چرخش یک تصویر هولوگرافی ایستا را امکان پذیر می کرد. نسل بعدی رابط کاربری باHolo-TV ، توسعه یافته توسط وندی پلنیاک در گروه تصویر برداری فضاییMIT ، امکان شکل گیری تعاملی بلادرنگ یک تصویر هولوگرافی از یک شیء قاب سیم استوانه ای با یک دستگاه حساس به لمس را فراهم می کند که کاربر را قادر می سازد شکل تصویر هولوگرام را حس کند.

تحقیقات فعلی ما با گروه Holoshop بر اساس این کار اولیه است و شامل طراحی و ارزیابی فناوری طراحی سه بعدی سریع برای ایجاد محتوا در هولوگرام و سایر نمایشگرهای سه بعدی است. با استفاده از رابط کاربری حساس به لمس، حرکات کاربران را به صورت یک صحنه سه بعدی دیجیتالی به صورت بلادرنگ ثبت می کند.

بنابراین دفعه بعد که به بستگان خود در خارج از کشور اسکایپ می کنید، تصور کنید تصاویر سه بعدی از آنها روی میز رو به روی شما نشسته است که نه تنها می توانید آنها را ببینید، بلکه لمس شان کنید.
حتی موزه های علم و فناوری تمایل دارند پیشرفت ها را به جای ثبت بن بست یا امیدهای دست نیافتنی، شرح دهند. اما برخی از فناوری ها مشکل سازترند: انتظارات آنها نتوانسته به وقوع بپیوندد یا به آینده ای نامعلوم عقب نشینی کرده اند.
منبع: شان اف جانستون، University of Glasgow، پائولا داوسون، College of Fine Arts, UNSW