La nouvelle imprimante utilise des lasers à onde continue de faible puissance pour créer des hologrammes sur un photomatériau hautement sensible développé par les chercheurs. Crédit :C Yves GENTET
Les chercheurs ont développé une nouvelle imprimante qui produit des hologrammes numériques en 3D avec un niveau de détail sans précédent et des couleurs réalistes. La nouvelle imprimante pourrait être utilisée pour faire des recréations couleur haute résolution d'objets ou de scènes pour les expositions de musée, maquettes d'architecture, beaux-arts ou publicités qui ne nécessitent pas de lunettes ou d'aides visuelles spéciales.
"Notre projet de recherche de 15 ans visait à construire une imprimante hologramme avec tous les avantages des technologies précédentes tout en éliminant les inconvénients connus tels que les lasers coûteux, vitesse d'impression lente, champ de vision limité et couleurs non saturées, " a déclaré Yves Gentet, chef de l'équipe de recherche d'Ultimate Holography en France. " Nous y sommes parvenus en créant l'imprimante CHIMERA, qui utilise des lasers commerciaux à faible coût et une impression à grande vitesse pour produire des hologrammes avec des couleurs de haute qualité qui couvrent une large plage dynamique."
Dans la revue The Optical Society (OSA) Optique appliquée , les chercheurs décrivent la nouvelle imprimante, qui crée des hologrammes avec de larges champs de vision et une parallaxe complète sur un matériau photographique spécial qu'ils ont conçu. Les hologrammes à parallaxe complet reconstruisent un objet afin qu'il soit visible dans toutes les directions, dans ce cas avec un champ de vision de 120 degrés.
L'imprimante peut créer des hologrammes à partir de modèles 3D générés par ordinateur ou à partir de scans acquis avec un scanner dédié développé par les chercheurs. Les hologrammes de haute qualité peuvent même être utilisés comme masters pour produire des copies holographiques.
Construire une meilleure imprimante
Lors du développement de la nouvelle imprimante hologramme, les chercheurs ont soigneusement étudié deux technologies d'imprimantes holographiques précédemment développées pour comprendre leurs avantages et leurs inconvénients.
« Les entreprises impliquées dans le développement des deux premières générations d'imprimantes ont finalement été confrontées à des limitations techniques et ont fermé, " dit Gentet. " Notre petit, groupe autofinancé a découvert qu'il était essentiel de développer un photomatériau hautement sensible avec un grain très fin plutôt que d'utiliser un matériau rigide disponible dans le commerce comme les systèmes précédents. »
Les chercheurs ont développé un nouveau système qui imprime des hologrammes comme celui illustré avec un niveau de détail sans précédent et des couleurs réalistes. Crédit :C Yves Gentet
L'imprimante CHIMERA utilise le rouge, lasers à ondes continues de faible puissance vert et bleu disponibles dans le commerce avec des obturateurs qui ajustent l'exposition pour chaque laser en quelques millisecondes. Les chercheurs ont également créé un système mécanique anti-vibration spécial pour empêcher la plaque holographique de bouger pendant l'enregistrement.
Les hologrammes sont créés en enregistrant de petits éléments holographiques appelés hogels, l'un après l'autre à l'aide de trois modulateurs de lumière spatiaux et d'une tête d'impression optique polychrome conçue sur mesure qui permet la parallaxe de 120 degrés. Après impression, les hologrammes sont développés dans des bains chimiques et scellés pour la protection.
La taille du hogel peut être basculée entre 250 et 500 microns et la vitesse d'impression ajustée de 1 à 50 hertz (Hz). Par exemple, si une taille hogel de 250 microns est utilisée, la vitesse d'impression maximale est de 50 Hz. A cette vitesse, il faudrait 11 heures pour imprimer un hologramme mesurant 30 par 40 centimètres, environ la moitié du temps qu'il faudrait avec les systèmes précédents basés sur des lasers pulsés.
Haute luminosité et clarté
Les chercheurs ont utilisé la nouvelle technologie pour imprimer des hologrammes mesurant jusqu'à 60 sur 80 centimètres montrant divers objets de couleur, y compris des jouets, un papillon et un objet de musée.
"Le nouveau système offre un champ de vision beaucoup plus large, une résolution plus élevée et un rendu des couleurs et une plage dynamique nettement meilleurs que les systèmes précédents, " a déclaré Gentet. " Le matériau holographique en couleur que nous avons développé offre une luminosité et une clarté améliorées tandis que la faible puissance, les lasers à ondes continues rendent le système facile à utiliser."
Les chercheurs disent qu'à mesure que la technologie s'améliore, notamment les logiciels 3D, il peut être possible d'étendre leur approche d'impression d'hologrammes à des applications médicales ou à d'autres applications avancées.
