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Informática

Vídeo holográfico alcança resolução de TV

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/06/2013

Vídeo holográfico alcança resolução de TV
Pela primeira vez, vídeos holográficos foram produzidos com resolução equivalente a uma TV comum. [Imagem: Daniel Smalley]

Uma nova técnica para a geração de hologramas está prometendo não apenas mostrar vídeos holográficos coloridos com a mesma resolução das TVs, como também beneficiar as telas 2D comuns, como as de monitores de computador e das próprias TVs.

Além dos excelentes resultados preliminares obtidos, a nova técnica é baseada em materiais de baixo custo.

Daniel Smalley e seus colegas do MIT, nos Estados Unidos, construíram um protótipo de tela holográfica colorida cuja resolução é aproximadamente a de uma TV de definição padrão, o que é muito melhor do que qualquer vídeo holográfico visto até hoje.

O projetor holográfico pode atualizar as imagens de vídeo 30 vezes por segundo, rápido o suficiente para produzir a ilusão de movimento suave.

Holografia optoacústica

O coração do projetor holográfico é um chip híbrido que manipula ondas de som e ondas de luz.

Mas o que mais chama a atenção é que Smalley construiu esse chip nos laboratórios da própria universidade, a um custo de cerca de US$ 10.

"Todo o resto lá custa mais do que o chip. A fonte de alimentação custa mais do que o chip. Os plásticos custam mais do que o chip," resume o professor Michael Bove, coordenador do trabalho.

Isto foi possível graças à adoção de uma técnica, chamada modulação optoacústica, que é diferente da tradicionalmente usada em holografia.

Na holografia optoacústica - ou, mais precisamente, acústico-óptica - ondas sonoras geradas com precisão são disparadas através de um pedaço de material transparente para alterar sua estrutura:

"As ondas basicamente comprimem e esticam o material, mudando o índice de refração. Então, se você dispara um laser através dele, [as ondas] irão difratar a luz do laser," explica Bove.

Basta então alterar as ondas sonoras para manipular as ondas de luz com precisão.

Vídeo holográfico alcança resolução de TV
As frequências das ondas acústicas passando pelo cristal determinam quais cores vão passar e quais serão filtradas. [Imagem: Daniel Smalley/MIT Media Lab]

Manipulação da luz com som

Esta técnica acústico-óptica já foi usada em outros protótipos de projetor holográfico, mas usando um material muito caro e difícil de produzir, chamado dióxido de telúrio.

Os pesquisadores agora usaram um cristal muito menor e de um material barato, chamado niobato de lítio.

Logo abaixo da superfície do cristal, Smalley criou canais microscópicos, conhecidos como guias de onda, que confinam a luz. Em cada guia de onda, ele depositou um eletrodo de metal, que vibra para produzir uma onda acústica.

Cada guia de ondas corresponde a uma linha de pixels na imagem final. Como eles são muito pequenos, e podem ficar a apenas alguns micrômetros uns dos outros, a resolução do vídeo pode ser bastante elevada em relação aos projetores anteriores.

Feixes de luz vermelha, verde e azul são enviados a cada guia de ondas, e as frequências das ondas acústicas passando pelo cristal determinam quais cores vão passar e quais serão filtradas.

Tecnologia para telas 2D

A grande vantagem da técnica é a simplicidade.

Por exemplo, combinar vermelho e azul para produzir roxo, não exige um guia de ondas separado para cada cor - tudo o que é necessário é gerar uma onda acústica com padrão diferente.

"Até agora, se você queria construir um modulador de luz para um projetor de vídeo, para uma tela LCD ou algo parecido, você tinha de manipular a luz vermelha, a luz verde e a luz azul separadamente," compara Bove.

"Se você olhar atentamente para um painel LCD, cada pixel na verdade tem três filtros de cores. Há um subpixel vermelho, um subpixel verde e um subpixel azul.

"Primeiro de tudo, isto é ineficiente, porque os filtros, mesmo que fossem perfeitos, iriam desperdiçar dois terços da luz. Mas, em segundo lugar, isto reduz ou a resolução ou a velocidade com que o modulador pode operar," conclui o pesquisador, ressaltando que é por isso que a nova técnica de vídeo holográfico também poderá ser usada nas telas 2D convencionais.

Bibliografia:

Anisotropic leaky-mode modulator for holographic video displays
D. E. Smalley, Q. Y. J. Smithwick, V. M. Bove, J. Barabas, S. Jolly
Nature
Vol.: 498, 313-317
DOI: 10.1038/nature12217
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