Technologie=> Toutes les technologies de projections holographiques !

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10 technologies pour la projection d’un hologramme

Un hologramme est une image affichée en trois dimensions, donnant souvent l’impression de flotter dans l’air. Les recherches scientifiques avancent de plus en plus rapidement pour apporter toujours plus de réalité et de relief à la 3D. Ces 10 techniques holographiques, entre projections, trompe-l’oeil et molécules, ont déjà marqué le monde de la réalité virtuelle, par leur ingéniosité et leurs prouesses :

Les projections

1 – Le fantôme de Pepper

Il s’agit d’une technique utilisée depuis le XIXe siècle, dans les théâtres notamment. Un projecteur éclaire un personnage, caché des spectateurs. Son image est alors reflétée sur une vitre inclinée placée devant la scène pour donner l’illusion au public qu’il apparaît ou disparaît tel un fantôme.
De nos jours, des vidéo-projecteurs orientés vers un film tendu peuvent décorer des vitrines par exemple ou se retrouvent dans des présentoirs holographiques, plus répandus sous la forme de pyramides.

2 – Le miroir pivotant

Dans le cas du miroir pivotant, un projecteur d’hologramme est dirigé vers un miroir incliné. Ce dernier reproduit alors la projection reçue en 3 dimensions. Les images reflétées sur le miroir ont été enregistrées grâce à des caméras placées tout autour du sujet afin de le capturer sous tous les angles. De face, le miroir reflète l’avant du sujet et inversement. Quand le miroir pivote, si l’observateur ne bouge pas, il verra l’arrière du sujet.
Ce procédé est utilisé et développé dans le cas de vidéo-conférences par exemple.

3 – Les plaques holographiques

Un laser est nécessaire pour cette méthode. Une partie du faisceau du laser est dirigée sur une plaque photosensible et son autre partie directement vers l’objet à reproduire. Les ondes lumineuses du laser rebondissent sur l’objet vers la plaque. C’est à ce moment, lorsque les deux parties du faisceau se rejoignent, que la plaque est gravée par l’image de l’objet. Cette réaction chimique est similaire à celle du développement de photos argentiques. Le laser filtre la lumière et lorsqu’il éclaire à nouveau sous la plaque, l’image enregistrée apparaît en 3 dimensions, de la même couleur que celle du laser.
Une fois gravée, la plaque peut-être découpée, chacune de ses parties conservant l’image complète de l’objet original.

Trompe-l’oeil

4 – Le système de rayons

Comme pour un ventilateur classique, ce système possède des pales (ou rayons) en rotation si rapide qu’elles deviennent invisibles à l’œil humain une fois lancées. Chaque rayon est équipé de LEDs fonctionnant à grande vitesse, s’allumant et s’éteignant en quelques centièmes de secondes. Le réglage du moteur et celui des LEDs, parfaitement précis et synchronisés, permettent de créer l’illusion d’objets continus et donc d’hologrammes. Ce principe est même appliqué sur des roues de vélo afin d’y faire apparaître une publicité par exemple.

5 – Les cylindres holographiques

Deux types de cylindres sont utilisés dans cette technique holographique : plusieurs cylindres recouverts de nombreuses LEDs et un cylindre opaque qui englobe les premiers dans une colonne tout en leur tournant autour. Un léger interstice fend le cylindre opaque de haut en bas et permet de diffuser la lumière des LEDs se trouvant à l’intérieur à chacune de ses rotations. Le spectateur voit donc par intermittence, mais la rotation est si rapide que le cylindre opaque devient invisible à l’œil, comme les pales du ventilateur citées plus haut, et donne l’illusion d’une projection holographique complète et ininterrompue.

Des chercheurs exploitent ce système afin de créer un personnage interactif, possédant une intelligence artificielle qui lui permette d’analyser les mouvements de l’utilisateur et de réagir à sa voix.

6 – Le tracking

Des étudiants anglais ont réussi à mesurer, à partir de la position du regard d’un observateur, l’image et la forme qu’il percevait d’un objet face à lui. Leurs calculs ont pris en compte la position initiale de l’observateur ainsi que l’évolution de l’image en fonction de ses déplacements dans l’espace.

Le principe de cette projection holographique est d’envoyer une image sur un cylindre, une sphère ou un globe. Tout en analysant et en suivant le déplacement de l’observateur via des capteurs de mouvement, la forme de l’objet sur la sphère va se modeler et se déformer afin de respecter un visuel cohérent pour le spectateur.

Le tracking peut aussi être utilisé en vidéo-conférence pour donner plus de réalité et de substance aux conversations.

Les écrans

7 – Les micro-pistons

Tels de minuscules projecteurs d’hologrammes composés de silicium qui s’actionnent de façon électromagnétique, les micro-pistons renvoient la lumière différemment en fonction de la hauteur où ils sont placés. Selon leur ajustement et leur réglage, ils permettent de créer une image lumineuse en relief. Les télévisions holographiques sont munies de millions de micro-pistons leur conférant une résolution très fine, c’est-à-dire qu’elles traitent un énorme flux de données.

Les ingénieurs tentent de perfectionner ce fonctionnement afin de déplacer beaucoup plus rapidement ces fameux micro-pistons pour diffuser plus d’images à la seconde et donc tenter de projeter des vidéos.

8 – Auto-stéréoscopie

Cette technique utilise soit des grilles interférentielles appelées barrières de parallaxe (qui interceptent les rayons lumineux et les reflètent), soit un réseau de lentilles optiques, fonctionnant sur le même principe de réflexion de la lumière.

Dans ces deux cas, l’écran diffuse deux images superposées de façon à ce que chaque œil ne voit que l’une des deux images à la fois. Ce procédé est limité par les angles de vue et la distance entre l’observateur et l’écran, rendant l’image floue ou discontinue.

Des chercheurs souhaitent créer des grilles où les cellules seraient striées et permettraient d’orienter la lumière et les couleurs dans certaines directions. Il serait possible de les activer et de les désactiver afin d’obtenir une succession d’images rapides. Un écran similaire serait également développé pour s’appliquer aux smartphones.

Les molécules

9 – La projection d’image sur des particules d’eau

Conçue et développée par des ingénieurs russes, cette technique propulse de minuscules gouttelettes d’eau, dont la taille exacte est gérée grâce aux ultrasons, dans un puissant flux d’air propulsé à la verticale. Un projecteur envoie une image sur ce film d’eau tandis que des caméras à infrarouge permettent de détecter les mouvements des doigts de l’utilisateur à proximité du flux d’air. À savoir que la projection holographique est beaucoup plus nette et visible dans un espace sombre.

De plus en plus répandue, cette technique se retrouve par exemple dans de grands spectacles où des images sont projetées sur des fontaines et des jets d’eau, souvent accompagnées de musique, pour célébrer de grands événements.

10 – L’excitation de molécules

Cette technique hautement précise consiste à balayer des molécules d’azote et d’oxygène à l’aide d’un laser plasma. Le réglage du laser permet de s’allumer et de s’éteindre extrêmement rapidement et son faisceau plus large peut reproduire une surface plus complète, à l’inverse du cylindre où la projection est partielle, mais rapide. L’image créée est en relief et semble flotter sous les yeux de l’observateur.
Des chercheurs japonais ont réussi à réduire la surface de projection à une petite colonne d’air. D’autres encore développent l’idée d’ajouter le toucher à la vue. Bien qu’encore très pixellisé, ce type de projecteur holographique promet de belles avancées prochainement.

Ces techniques holographiques possèdent chacune des défauts et des qualités, tant par leur fonctionnement, le matériel requis ou encore par le résultat obtenu. Mais elles nous prouvent que la technologie ne cesse de s’améliorer et que la science-fiction présentée dans certains films sera bientôt une réalité pour l’humanité. Le dilemme sera désormais de réussir à distinguer réalité virtuelle, réalité augmentée et fiction.

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