Призма для голограммы своими руками

Как сделать голограмму в домашних условиях

Изготовить конструкцию, которая будет показывать объёмное изображение, очень просто даже в домашних условиях. Для этого потребуется смартфон, кусок прозрачного пластика, несколько инструментов и аккуратность.

Что нужно для изготовления голограммы:

— Смартфон или планшет, который будет служить источником изображения.
— Коробка от диска или стекло.
— Миллиметровая или обычная бумага.
— Ручка или карандаш.
— Линейка.
— Ножницы.
— Скотч или клей.
— Нож, скальпель или стеклорез.

Начертите на бумаге трапецию со сторонами 1 см вверху 3,6 см по бокам и 6 см внизу. Если вы используете планшет, можно увеличить габариты в несколько раз.

Возьмите прозрачную пластиковую коробку от диска или стекло, обведите четыре трапеции одинаковой формы по созданной ранее выкройке и вырежьте их ножом и скальпелем. В случае со стеклом нужно использовать стеклорез и быть предельно осторожным, чтобы не порезать пальцы. По желанию зашкурьте края, чтобы они не были острыми и плотно прилегали друг к другу.

Составьте из вырезанных трапеций пирамиду и скрепите грани клеем, скотчем или изолентой. Для большей эстетики лучше использовать прозрачный крепёж, но для экперимента подойдёт любой.

Установите специальное приложение, предназначенное для воспроизведения голограмм. Их можно найти в Google Play и App Store по поисковому запросу «голограмма». Запустите приложение и положите пирамиду на экран.

Для лучшего эффекта голограммы следует просматривать в темноте, так они выглядят просто потрясающе. Если увеличить размер пирамиды и использовать устройство с экраном большего размера (например, планшет, ноутбук, монитор или даже телевизор), голограмма будет ещё больше и красивее.

Источник

Как я собирал голограмму

Решил собрать голограмму своими руками, но в итоге вместо картинки я получил разочарование. Стоило ли вообще в это лезть?

И всё же, если вы надумайте собрать дома голограмму, то далее я опишу какие ошибки я допустил, чтобы вы уж точно их не допустили.

Маленькое уточнение!

Голограмма — объёмное изображение, полученное голографическим методом, именно так написано в толковом словаре Ожегова. В современном толковом словаре русского языка Т.Ф. Ефремовой говорится, что голограмма — это объемное изображение предмета на фотопластинке, полученное методом голографии. Выходит, голограмма это нечто «плоское», но имитирующая объём.

К чему я это? А к тому, что сегодня в этой сфере огромная путаница с терминами! Сегодня многообразие объёмных и аэрозольных дисплеев, различного рода проекций обычно называют голограммами для того чтобы обыватели быстро вникали о чём пойдёт речь. Поэтому когда в новостях говорят про то, как голограмма известного человека появилась на сцене, то обычно, речь идёт о самой банальной проекции.

Бывают более продвинутые проекции, это уже аэрозольные экраны.

Речь в статье пойдёт об объёмных дисплеях, которые могут показывать объёмную картинку со всех ракурсов. Объёмные дисплеи условно делят на 2 типа:

Static volume — в этих устройствах нет макроскопических подвижных деталей (экранов или зеркал) Классическим примером являются светодиодные кубы, когда в каждой точке пространства вокселем является светодиод. В настоящий момент такие кубы распространяются как игрушки.

Swept volume – тип дисплеев с подвижным экраном, который работает за счёт персистенции. Такой тип я и пытался собрать.

Принцип работы

Персистенция, она же инерция зрения — это способность глаза, соединять быстро сменяющиеся изображения в одно — неподвижное. Представьте себе 2 картинки. Если они будут быстро сменять друг друга, то они сольются в одну. Наглядный пример это тауматроп:

Подвижные экраны подобных объёмных дисплеев могут быть прямоугольными, дискообразными или с винтовым поперечным сечением. Главное, экран должен двигаться так быстро, что куча статичных картинок сливаются в одну объёмную.

Создание

Самый доступный для меня вид подвижного экрана – вращающийся. Для этого разобрался старый вентилятор.

Поначалу экран был тяжёлый и большой. Но затем делал всё меньше и меньше, ибо двигатель вентилятора был очень слабым. А одно из главных условий – быстрая скорость, поэтому, не рекомендую двигатель от вентилятора. В итоге экран сделал из прочной согнутой шпильки, на которую натянул полупрозрачный материал из старой занавески. Такой материал хорошо просвечивается и продувается, не создавая лишнее давление при вращении.

Когда я начал проецировать тестовые картинки, то я увидел радугу.

Дело в том, что уcтройство DLP проектора с одной матрицей основано на использовании вращающегося диска, выполняющего роль светофильтра. Он размещен между лампой и матрицей и поделен на три равных сектора: красного, синего и зеленого цветов. Проходя через окрашенный сектор, свет попадает на матрицу, отражается от микрозеркал, проходит через объектив и формирует на экране изображение соответствующего цвета. Затем свет проходит через следующий сектор фильтра и т. д. Изображение на экране воспринимается цветным за счет эффекта инерции зрения (персистенция). Если цвет изображения обновляется менее чем за 30 мс, человеческий глаз воспринимает его как равномерно окрашенное. Теперь мне стало понятнее почему рабочие образцы дисплеев так бедны на цвета.

Далее отказался от двух цветов RGB, начал проецировать и тут мои полномочия всё.

Одно из условий – на каждый момент вращения, должна быть своя картинка. Но проецирование сбоку на вращающийся экран не даст стабильную картинку, потому что видеомаппинг на быстродвижущиеся объекты это очень сложно.

Тогда я добавил зеркало, которое тоже вращалось бы с экраном, но уже с меньшей скоростью. По задумке, мне нужно было проецировать статичную развертку, которое бы маленькое зеркало во время движения собирало бы в целую картинку. На деле же, подвижность зеркала растягивала картинку, делая проекцию искаженной.

Затем я попробовал сделать развёртку мерцающей, но из-за несовпадения частоты вращения и мерцанием, картинка всегда проецировалась в разных местах:

Тогда я взял лист бумаги, поднёс его к вращающемуся экрану и записал количество ударов по нему во время вращения. Каждый щелчок это пик на аудиозаписи. Каждый щелчок, это один оборот. Затащил в программу для видеомонтажа и сделал мерцание сответственно оборотам. На деле же, сделать штык в штык не получилось. В итоге никакой разницы. Далее я пошёл на крайний шаг. Залепил зеркало бумагой, оставив тонкую полоску.

В теории, такая проекция должна была создать цилиндр. На деле из-за слишком яркой развертки для зеркала, светом заливалось так много площади, что разглядеть что либо давалось с трудом. Второе, из низкой частоты мерцания проектора, вместо цилиндра были маленькие полоски.

Одной из главных ошибок было проецировать всю развёртку. На деле надо было половину окружности, ибо из-за прозрачности экрана изображение повторялось. Но в итоге получить нормальную стабильную картинку не получилось. Весь эксперимент в дальнейшем хочу записать в виде видео. Поэтому если я где-то что упустил и есть ещё идеи как проецировать на экран, то буду рад любым ответам в комментариях…

Источник

Как создать голограмму при помощи смартфона и пластика

Делаем простое приспособление для просмотра 3D голограмм на вашем смартфоне или планшете. Вы когда-нибудь хотели лицезреть видео или смотреть картинки в 3D без очков? Из этого урока вы узнаете, как сделать очень простое устройство для просмотра 3D-голограмм на вашем смартфоне или планшете. Все, что вам нужно для этого, — пять минут вашего времени. И да, сегодня нам не понадобятся Ардуино, Raspberry и другие платы.

Как работает 3D-голограмма из пирамиды?

Голографическая пирамида — это простое устройство, которое может быть изготовлено путем создания из листа пластика фигуры в форме пирамиды с обрезанным верхом. Устройство создает трехмерную иллюзию для зрителя и делает изображение или видео таким, как если бы оно находилось в воздухе. Работает по принципу Призрака Пеппера (англ. википедия). Четыре симметрично противоположных варианта одного и того же изображения проецируются на четыре грани пирамиды. В принципе, каждая сторона проецирует изображение, падающее на нее, в центр пирамиды. Эти проекции работают в унисон, образуя целую фигуру, которая создает трехмерную иллюзию.

Правила соблюдения размеров

В сетях сегодня можно найти специальное видео для 3D-голограммы. Анимационные картинки, обычно изображенные на черном фоне, — основа для 3D-проекции, которая появится в прозрачной пирамиде. Нужно скачать их и включить на экране устройства. Для проверки соответствия размеров нужно сделать следующее.

1. Расположить смартфон (в данном случае — планшет) вверх экраном.
2. Поставить призму меньшим основанием на экран.
3. Посмотреть на изображение сверху. Маленький квадрат (срез верхушки пирамиды) должен быть примерно в 2 раза меньше расстояния между движущимися картинками.
4. Само изображение в целом не должно выходить за пределы большего квадрата.
5. Высоту призмы проверяем по углу наклона ребра — примерно 45°. Тогда изображение не окажется слишком высоко, выходя за пределы прозрачной конструкции, или низко.

Если все параметры правильные, призму для монитора можно считать готовой и годной к использованию при воспроизведении объемного изображения.

Картинка, созданная в центре призмы, привлечет внимание и ребенка, и взрослого.

Создаем пирамиду для 3D-голограмм

1. Распечатайте шаблон, показанный ниже, на листе бумаги формата A4.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если у вас нет доступа к принтеру, вы также можете создать шаблон самостоятельно. Нарисуйте основную «трапецию» на листе бумаги, используя размеры на рисунке выше. Параллельные стороны = 1 см и 6 см, две другие стороны равны 4,5 см каждая. Вы всегда можете удвоить или утроить размеры пропорционально для использования на большом дисплее.

2. Обведите форму на пластиковом листе, используя линейку и ручку. Для трапециевидного шаблона выделите четыре аналогичных контура на пластиковом листе. Теперь аккуратно вырежьте контуры режущим лезвием и линейкой. Постарайтесь сделать свои разрезы как можно более точными для создания более идеальной пирамиды.

3. Если вы использовали шаблон распечатки: очень легко надрежьте красные края с помощью режущего лезвия. Это позволит вам лучше сложить края и сформировать форму пирамиды. Склейте открытые края листа, используя прозрачную ленту.

Если вы использовали трапециевидный шаблон: соедините четыре края, чтобы сформировать форму пирамиды. Соедините их. В любом случае, в итоге у вас будет пирамида, подобная той, что показана ниже.

4. Вот и все! Вы сделали себе пирамиду для будущих голограмм! Все, что вам нужно сделать сейчас, это воспроизвести голограмму на вашем телефоне. Поместите голограмму в центре экрана, как показано на рисунке ниже, и наслаждайтесь шоу. Не забудьте выключить свет в комнате, прежде чем начать воспроизведение видео.

5. Теперь самое важное! Можно найти множество голограмм на YouTube. То что может получиться — вы можете увидеть на видео ниже.

Где брать готовые изображения для создания голограммы

Картинки для воспроизведения голограмм должны быть не обычные, а специально подготовленные. Как описано выше, изображение должно быть симметричным в пределах квадрата и состоять из 4 одинаковых элементов, расположенных крестообразно. Можно самостоятельно выполнить такую заготовку и придать ей движение, проявить художественные способности, выражая свои мысли.
Прежде чем пытаться это сделать, нужно найти готовые анимации и видео для просмотра голограмм. Затем сделать призму и приобрести первый навык по созданию 3D-изображений. Вспоминая принцип действия, будет легче воплотить собственные задумки.

Голограмма: как сделать карточку дома

Приступаем к работе:

1. Самое сложное — это выбрать подходящее место. Таким должна быть темная комната, где нет вибраций, сквозняков и даже скрипучих половиц. Проверить пригодность помещения можно, поставив на стол прозрачную бутылку с водой. Просветите через 5 минут верхний уровень воды фонариком, чтобы он отобразился на ближней стене — нет движений, значит, можно начинать.
2. Для работы выберите нешатающийся стол или же расположитесь на полу.
3. Предмет для будущей голограммы уложите в лоток с песком или на коврик для компьютерной мыши.
4. Теперь в 30 см от героя изображения разместите лазерную указку, воткнув ее прищепкой в стакан с солью, как на фото. Рекомендуется использовать красные голографические диоидные лазеры с регулируемой линзой.
5. Снимите регулируемую линзу — луч обязательно должен расширяться, принимая в конце форму эллипса, и полностью освещать предмет.
6. Выключите свет — на вашу систему не должны попадать прямые лучи. Для работы поставьте ночник под столом или немного приоткройте дверь — должны быть сумерки, в которых невозможно читать.
7. Расположите книгу между лазером и предметом — она должна полностью скрывать последний от луча.
8. В самом темном месте комнаты откройте одну голографическую пластинку, перпендикулярно установите ее рядом с предметом, как на изображении.
9. Осторожно уберите книгу-заслонку, чтобы не вызвать вибраций, луч лазера должен освещать предмет и картинку в течение 10 секунд.
10. Верните заслонку на место.
11. Осталось обработать пластину: развести сухой светочувствительный порошок с дистиллированной водой в 2 емкостях, получив проявитель и осветлитель. Продержите пластину в первом 20 секунд, промойте ее в емкости с чистой водой 30 секунд, потом опустите в осветлитель на 20 секунд и снова полминуты промывайте в чистой воде.
12. Высушите пластинку феном, держа ее в вертикальном положении, но не перегревайте ее.
13. После полного высыхания можно ознакомиться с результатом при помощи точечного освещения. Ни в коем случае не используйте для этого люминесцентные лампы и матовые колбы, чтобы не испортилась голограмма.

Как сделать голографическое изображение, мы полностью рассказали. Выбор за вами: сотворить проекцию или обрести в своей коллекции «волшебную» картинку.

Необходимые элементы

Чтобы увидеть 3D изображение на смартфоне для начала понадобится изготовить 3D пирамидку. Какие же элементы необходимы для её изготовления:

• простой карандаш;
• маркер;
• линейка (необязательно длинная);
• бумага (желательно в клетку, чтобы не использовать транспортир);
• ножницы (чтобы вырезать трафарет);
• нож (идеально подойдёт канцелярский);
• скотч (прозрачный, неширокий) или клей для пластмассы;
• пластиковые контейнеры от CD дисков (прозрачные).

Чертим трапецию

После того как подготовлены все необходимые элементы, следует приступить к черчению трапеции (трафарета). Для этого берём лист бумаги и с помощью линейки и карандаша чертим трапецию с такими сторонами:

• низ – 6 сантиметров;
• верх – 1 сантиметр;
• высота – 3,5 сантиметра.

После окончания берём ножницы и вырезаем получившуюся трапецию. Это будет трафарет с помощью которого будут сделаны стены будущей пирамидки.

Вырезать трапеции из коробочек от CD (4 штуки)

Это самый трудоёмкий этап изготовления пирамидки, требующий повышенного внимания. Причина трудоёмкости в том, что пластик, из которого изготовлена коробка CD диска очень хрупкий и при сильном давлении может начать трескаться.

1. Разбираем контейнер от диска.
2. Прикладываем получившийся трафарет.
3. Обводим трапецию маркёром.
4. Берём линейку и нож.
5. Приложить линейку по линии маркёра и аккуратно провести по ней ножом.
6. После появления бороздок линейку можно убрать.
7. Вырезать трапецию.
8. По образцу получившейся трапеции вырезать ещё 3 штуки. Всего должно быть 4.

Немного истории

Иллюзия голограммы появилась давно. Подобная техника с 19 века использовалась в театрах, парках, музеях и на концертах. Эффект получил название Призрака Пеппера по имени ученого Д. Г. Пеппера, распространившего явление посредством демонстрации. Это было в 1862 году, а сегодня искусство голограммы достигло совершенства. Мир начал знакомиться с феноменом еще в 16 веке, когда неаполитанский ученый Джамбаттиста делла Порта разработал камеру для иллюзии. Им же написана работа «Натуральная магия», которая является первым упоминанием о воспроизведении иллюзий. Ученый рассматривал вопрос о том, как в камере могут быть видны предметы, которых там на самом деле нет.

Политехнический институт в Лондоне — научное учреждение, где работал Д. Г. Пеппер в 1862 году. Изобретатель Г. Диркс в то же время практиковал технику появления призрака на сцене в спектакле. Он безуспешно пытался продать театрам свою идею. Это требовало полной перестройки сцены, и эффект был признан слишком дорогостоящим. Тогда Диркс основал стенд в политехническом институте, где его наблюдал Пеппер. У ученого появилось намерение модифицировать метод, после чего явление начали использовать в кинотеатрах. Так феномен приобрел значительный успех, и мир узнал о нем подробно. Усовершенствование явления Д. Пеппером привело к тому, что оно получило его имя, а Диркс передал ему все финансовые права в совместном патенте. Люди, присутствуя на различных шоу, позволяли себя обманывать, так как считалось, что явление создано гениями.

Положить конструкцию на телефон

Теперь остался последний шаг и можно будет увидеть 3D голограмму в середине пирамидки. На первых секундах после запуска видео появляется рисунок в виде крестика, по граням которого надо поместить изготовленную пирамидку. Для более точного размещения лучше нажать паузу и выставить как надо.

Вот так с помощью подручных средств вы сможете изготовить пирамидку за 5 минут, в центре которой вы увидите 3D изображение. Благодаря разнообразию доступных видео можно посмотреть удивлять окружающих разными голограммами и даже использовать их в качестве ночника.

(24 голоса, среднее: 4 из 5)
Поделитесь с друзьями!

Современное применение

Современными примерами сегодня являются, например, прозрачные и полупрозрачные достопримечательности в парках Уолта Диснея. Мир знает их как крупнейшие реализации этой идеи. На длинной сцене собрано несколько эффектов. Гигантская голограмма в 9,1 м просматривается в пустом бальном зале. Анимированные призраки движутся в скрытых черных комнатах. Самая современная версия применяется в башне Террора Сумеречной Зоны.

Аттракцион в городе Нэшвилле использует классическую технику, давая гостям увидеть духов, взаимодействующих со средой. Их видно особенно близко. В Калифорнии также есть аттракцион Хэллоуин на Лесных горах, изображающий сюжетных персонажей. Проекция изображения на пол и отражение его в стекле позволяет живому актеру взаимодействовать с призраком, что используется в спектаклях. Мир может увидеть феномен в Нидерландах, Австралии, Америке, музеях, парках, научных выставках и аттракционах. Иллюзия находит применение в разных сферах:

1. Телевидение и кино используют метод для трансляции передач и создания эффектов.
2. Иногда феномен применяют в коммерческих целях для привлечения посетителей.
3. Его часто используют на музыкальных концертах. Но в этом случае изображения часто проецируемые, а не голографические. Целые установки работают на специальном программном обеспечении.
4. Политические выступления позволяют воспроизводить фигуры сразу в нескольких местах. Такой эффект применялся в Индии при выступлении министра Нарендра Моди.
5. Научная философия использует голографическую модель Вселенной, где каждая часть 3D-изображения содержит информацию обо всей картине. Это помогает подробно изучать мир.

Повествование о создании 3D-изображений следует закончить фразой персонажа Билла Шифра из мультипликационного сериала Gravity Falls: «Помни, что реальность — иллюзия, вселенная — голограмма, скупай золото!». Данный герой, нарисованный в форме всевидящего ока, по идее мультика появился из второго измерения «плоских умов». Он мог поселяться в сознании, посещать сны и обладал черным юмором. Ненавидя соплеменников, уничтожал второе измерение и помогал проявляться третьему.

Принципы физики

Амплитуда и фаза характеризуют объекты волн. Зарегистрировать амплитуду можно без проблем. Настоящую голографическую пирамиду может без проблем зарегистрировать обыкновенная фотопленка. Она преобразует ее в фотографическое почернение. Интерференция нужна для регистрации фазовых соотношений голографической пирамиды. Она преобразует ее в фазовые амплитудные соотношения. При помощи нескольких электромагнитных волн получается интерференция.

Частоты этих волн голографической пирамиды должны совпадать. Две волны необходимо сложить в определенной области, чтобы записать голограмму. Одна из этих областей — опорная волна. Другая — объектная волна голографической пирамиды. В этом месте нужно вставить пластинку или любой другой материал. В результате в этой области возникает картинка. Чтобы получить объектную волну, нужно просветить опорной волной эту пластинку. В результате чего мы получим такой же свет, который отражается от объекта записи.

Размеры пирамиды

Голографическая пирамида имеет такие размеры: ширина верхней части трафарета равна 10 мм, нижняя часть – 60 мм, а высота – 35 мм. Также очень важно, что пирамида должна находиться под углом 45 градусов. Далее прикрепляем трафарет на стекло. Его нужно временно приклеить на двухсторонний скотч. Дальше сделаем надрезы с помощью ножа, отломим стекло с помощью плоскогубцев. Сначала можно зажать заготовку в тисках.

В результате заготовка должна быть, как треугольник. Сколы обрабатываем наждачной бумагой. Те же самые действия проделываем еще 3 раза. В результате у нас должны быть четыре штуки заготовки.

Когда все заготовки готовы, нужно снять подложки и склеить их между собой клеевым пистолетом. Наша задача выполнена, чтобы мы смогли увидеть иллюзию, нам нужно установить ее по центру на экране смартфона. Еще нужно закрыть пирамиду куском картона. Запускаем картину и наблюдаем с любого ракурса.

Оптическая установка

Теперь вы знаете, что такое голограмма. Как сделать ее в домашних условиях без особых затрат? Многие думают, что это просто невозможно. Однако это не так. Голограмма обычно делается при помощи специальной фотоустановки. При желании ее также можно сделать самостоятельно. На главной раме необходимо зафиксировать прямоугольный каркас, изготовленный из трубок с квадратным сечением. Подобную заготовку следует установить на достаточно прочный лист фанеры. При этом конструкция должна быть устойчивой. На дополнительной трубке следует поместить объект, который нужно сфотографировать.

Основная деталь данной установки – это оптическая скамья, длина которой составляет полметра. На ней нужно установить несколько держателей для штативов. Они будут вкручиваться в линзу. Последние должны быть двояковогнутые. Фокусное расстояние линз должно составлять 3 сантиметра. Оптическую скамью стоит выкрасить матовой черной краской.

Источник