Nowa konfiguracja aparatu może nagrywać trójwymiarowe filmy z jednym pikselem. Ponadto technika może uzyskać obrazy poza widmem widocznym, a nawet przez tkanki. Rozwój uniwersytetu Kobe otwiera zatem drzwi do holograficznej mikroskopii wideo.
Hologramy są nie tylko wykorzystywane jako zabezpieczające się naklejki bezpieczeństwa na kartach kredytowych, produktach elektronicznych lub banknotach; Mają zastosowania naukowe w czujnikach i mikroskopii. Tradycyjnie hologramy wymagają lasera do nagrywania, ale ostatnio opracowano techniki, które mogą rejestrować hologramy z światłem otoczenia lub światłem emanującym z próbki. Istnieją dwie główne techniki, które mogą to osiągnąć: jeden nazywa się „ziębą” i używa czujnika obrazu 2D, który jest wystarczająco szybki do nagrywania filmów, ale jest ograniczony do światła widzialnego i niezakłóconego widoku, podczas gdy drugi nazywa się „OSH”, który wykorzystuje czujnik jednego piksela i może nagrywać przez media rozpraszające i z światłem poza widokiem wizualnym, ale może jedynie nagrywać zdjęcia bezskuteczne.
Kobe University Badacz optyki, Yoneda Naru, chciała stworzyć holograficzną technikę nagrywania, która łączy to, co najlepsze z obu światów. Aby poradzić sobie z ograniczającym prędkością słaby punkt OSH, on i jego zespół skonstruowali konfigurację, która wykorzystuje szybkie „cyfrowe urządzenie mikromirrorowe”, aby wyświetlić obiekt na wzorce wymagane do rejestrowania hologramu. „To urządzenie działa przy 22 kHz, podczas gdy wcześniej używane urządzenia mają szybkość odświeżania 60 Hz. Jest to różnica prędkości, która jest równoważna różnicy między starą osobą, która relaksowana a japońskim pociągiem pociskowym” – wyjaśnia Yoneda.
W czasopiśmie Optics Express zespół Uniwersytetu Kobe publikuje teraz wyniki swoich eksperymentów z koncepcji. Pokazują, że ich konfiguracja może nie tylko nagrywać obrazy 3D poruszających się obiektów, ale mogą również skonstruować mikroskop, który może nagrywać holograficzny film za pomocą obiektu rozpraszającego światło-mysiej czaszki.
Trzeba przyznać, że liczba klatek na sekundę była nadal dość niska. Ale Yoneda i jego zespół pokazali w obliczeniach, że teoretycznie mogą uzyskać tę liczbę klatek do 30 Hz, co jest standardową liczbą klatek na sekundę. Zostanie to osiągnięte dzięki technice kompresji zwanej „rzadkim próbkowaniem”, która działa, nie rejestrując każdej części obrazu.
Gdzie więc będziemy mogli zobaczyć taki hologram? Yoneda mówi: „Oczekujemy, że zostanie to zastosowane do minimalnie inwazyjnej, trójwymiarowej obserwacji biologicznej, ponieważ może wizualizować obiekty poruszające się za rozrzucającym medium. Ale nadal istnieją przeszkody do pokonania. Musimy zwiększyć liczbę punktów pobierania próbek, a także jakość obrazu. W tym celu, w tym celu, teraz próbujemy zoptymalizować wzorce, które przewidujemy próbki i wykorzystywać głębokie lakierowanie do przemienienia danych na obrazie.
Badania zostały sfinansowane przez Kawanishi Memorial Shinmaywa Education Foundation, Japan Society for the Promotion of Science (Grants 20H05886, 23K13680), Agencia Estatal de Investigación (Grant PID2022-142907OB-I00) i Europejski fundusz rozwoju regionalnego, a także Grant Cyciana/44). Został przeprowadzony we współpracy z naukowcami z Universitat Jaume I.