Après avoir abandonné votre écran au profit d’un moniteur TNT, puis de ce dernier au TNT HD, au TNT Full HD, et plus récemment à l’écran 3D Full HD, voici que l’on vous annonce aujourd’hui que votre matériel sera obsolète dans un futur très proche, qui se compte en années et sur les doigts d’une seule main. Mais aussi que la différence avec tout ce que vous avez connu sera l’équivalent d’un bond du silex à la fission nucléaire.
La TV holographique – également connue sous le nom Holo-TV – a, pendant des décennies, été un rêve qui s’affichait uniquement dans la science-fiction. Mais… maintenant, grâce à l’évolution de la technologie d’affichage, rapportée dans la revue Nature, l’Holo-TV serait proche de devenir réalité et en tant que bonne partie de notre communication quotidienne dans les prochaines années.
La Holo-TV est, essentiellement, un hologramme en mouvement, s’animant en temps réel, calculé avec un rendu par la flexion (diffraction) de la lumière laser. Et tandis qu’il se peut que votre connaissance de la Holo-TV se limite à Star Wars, elle est beaucoup utilisée dans des laboratoires depuis un bon moment. En effet, jusqu’à aujourd’hui, ces systèmes d’affichage étaient encombrants et coûteux, et leur développement n’avait que peu d’intérêt, avec une existence uniquement en lien avec des laboratoires depuis plus de deux décennies.
En 2011, le Groupe Object Based Image, basé au Media Lab du MIT, a fait fureur avec une démonstration de la Holo-TV en présentant – vous l’aurez sans doute deviné – la Princesse Leia. Mais la percée la plus récente du même groupe se concentre dans l’invention d’un nouveau système d’affichage pour Holo-TV qui se connecte comme un moniteur vidéo normal – il vous suffit de le brancher à votre ordinateur et ça fonctionne – mais pas que…
Comment les hologrammes fonctionnent ?
Durant des années, la communication par hologrammes a été confiné à Star Wars et autres science-fiction. Mais cela pourrait changer grâce à de nouvelles recherches qui nous permettrait d’utiliser des hologrammes dans la vie de tous les jours, et plus tôt que vous le pensez. © Paula Dawson / Shutterstock
Les hologrammes ont été rendus célèbre dans les films où des gens immatériels apparaissaient sans aucun dispositif d’affichage visible. Toutefois, si l’on veut réellement voir les hologrammes, il est nécessaire d’avoir une surface, quelle qu’elle soit, à partir de laquelle la lumière est diffractée.
Il est ainsi possible pour une image holographique d’apparaître en trois dimensions, indépendamment de l’écran ou de la plaque sur laquelle la frange d’interférences holographique (la structure qui diffracte la lumière dans le vide) est inscrite.
La qualité d’une imagerie holographique en temps réel est principalement déterminée par l’intégration de deux facteurs principaux:
- La rapidité d’exécution et le type de calcul mathématique du logiciel produisant le motif les franges d’interférences
- Le système d’affichage par lequel l’image holographique est produit et perçu
La capacité visuelle de la Holo-TV est déterminée par les modulateurs de lumière dans l’espace sur lesquels ils se construisent.
Que-euh-ouaah ?
Oui, en fait, un modulateur de lumière dans l’espace est une puce qui permet à la lumière d’être modifiée de manière à permettre, par exemple, des changements rapides de couleur, d’intensité ou de luminosité. Dans le cas d’hologrammes en temps réel, le modulateur spatial de lumière peut aussi moduler la phase (forme d’onde) de la lumière ainsi que son intensité.
Du labo au salon
La première Holo-TV (réelle) au monde avait été développée par le Groupe spécialisé en imagerie spatiale du MIT et Stephen A. Benton, dans les années 1980, nécessitant une très grande quantité de modules.
Le calcul des franges d’interférences holographique a été généré par un ordinateur massif de la taille d’un étage complet – à l’intérieur-même de l’immeuble du Media Lab. Les versions précédentes de la Holo-TV utilisaient un système lourd de modulateurs spatiaux de lumière, qui étaient coûteux, difficiles à aligner et répartis sur deux immenses tables optiques.
Au cours des décennies suivantes, les chercheurs ont fait de nombreuses innovations dans les méthodes de calcul des franges d’interférences holographique, jusqu’à résoudre partiellement les problèmes de puissance de calcul nécessaires à stabiliser les hologrammes en temps réel.
La recherche nous ayant permis de construire ce dossier a abordé un premier facteur majeur dans la connexion en amont pour la Holo-TV : la rendre accessible en-dehors de l’environnement de laboratoire.
Mais ces nouveaux modulateurs de lumière dans l’espace conçus pour la Holo-TV sont importants, car ils représentent la solution au deuxième facteur important, à savoir : être compact, économique et évolutif. Certains des éléments-clés peuvent être produits pour quelques dizaines de dollars, et afficheraient 50 milliards de pixels par seconde, répartis à travers un angle de vision plus large que les modèles précédents.
Ces caractéristiques permettent – ou permettront – une émergence naturelle de la Holo-TV vers leur distribution à destination du grand public, et pourraient devenir dans un futur proche aussi répandus que les téléphones, avec des résolutions et fréquences vidéos similaires, d’ici un an seulement. Les images holographiques peuvent apparaître projetées devant ou incrustées à un écran, indépendamment de sa taille.
Au-delà de la Holo-TV
Des hologrammes statiques générés par ordinateur via des images dessinés à la main et avec des contenus 3D par Holoshop. © Paula Dawson
Une des propriétés importantes des images holographiques, qui les distinguent des affichages stéréo actuellement utilisés dans les téléviseurs 3Ds, c’est que les yeux du spectateur se concentrent sur un volume holographique 3D comme lorsqu’ils regardent des objets du monde réel. Il n’y a pas besoin de lunettes ou de se calquer au mouvement de la tête, et un groupe de personnes peut regarder la même image en même temps.
L’émergence de ces nouveaux médias nécessite de nouveaux outils de capture de contenu et de dispositifs optimisés pour un affichage sous forme d’hologramme. Actuellement, les contenus des hologrammes numériques statiques sont faciles à obtenir et à combiner aux sources de données 2D et 3D, tels que des vidéos et des photographies de smartphones.
Les entreprises de fabrication d’hologramme comme Zebra Imaging et GEOLA UAB ont des interfaces qui rendent simple et facile la fabrication « d’images holographiques » à partir de nombreuses sources aisément accessibles. Toutefois, elles mettent trop de temps à compiler les informations pour convenir au marché.
En prévision de l’évolution des Holo-TV comme appareil grand public dans les trois prochaines années, le groupe de Holoshop à UNSW développe des logiciels pour permettre la création de dessins 3D en temps réel.
L’interface initiale de la Holo-télévision est un joystick qui permet la rotation d’une image holographique statique. La prochaine génération d’interface de la Holo-TV, développée par Wendy Plesniak, aussi du groupe d’imagerie spatiale au MIT, a permis l’élaboration interactive en temps réel d’une image holographique en provenance d’un objet filaire cylindrique avec un dispositif tactile qui permet à l’utilisateur de sentir la forme de l’image holographique.
Les recherches actuelles avec le groupe Holoshop s’appuient sur tous ces travaux précoces et comprennent la conception et l’évaluation des technologies de dessin 3D rapide, pour la création de contenu en hologrammes et autres affichages 3D. Grâce à une interface tactile, le système enregistre les gestes des utilisateurs en une scène 3D numérique en temps réel.
Alors la prochaine fois que vous vous faites un Skype, imaginez avoir un rendu 3D d’eux assis sur la table en face de vous, que vous pourrez non seulement voir, mais aussi toucher.
Animation stéréo de contenu Holoshop 3D, conçu à main levée. © Paula Dawson
Aimeriez-vous avoir cet outil chez vous ?
Citations de Science Alert, via The Conversation
Crédit image À-la-Une : © PitchEngine
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