Как сделать голографический проектор из смартфона
Делаем простое приспособление для просмотра 3D голограмм на вашем смартфоне или планшете. Вы когда-нибудь хотели лицезреть видео или смотреть картинки в 3D без очков? Из этого урока вы узнаете, как сделать очень простое устройство для просмотра 3D-голограмм на вашем смартфоне или планшете. Все, что вам нужно для этого, - пять минут вашего времени. И да, сегодня нам не понадобятся Ардуино, Raspberry и другие платы.
Комплектующие
Для нашего устройства нам понадобится простой набор комплектующих:
- Прозрачный акриловый / пластиковый лист 0,5 мм (вы можете использовать пластиковые листы, используемые в упаковке)
- Доступ к принтеру (если возможно)
- Ножницы
- Режущее лезвие
- Прозрачная лента
- Линейка
- Карандаш/ручка
- Смартфон
Как работает 3D-голограмма из пирамиды?
Голографическая пирамида - это простое устройство, которое может быть изготовлено путем создания из листа пластика фигуры в форме пирамиды с обрезанным верхом. Устройство создает трехмерную иллюзию для зрителя и делает изображение или видео таким, как если бы оно находилось в воздухе. Работает по принципу Призрака Пеппера (англ. википедия). Четыре симметрично противоположных варианта одного и того же изображения проецируются на четыре грани пирамиды. В принципе, каждая сторона проецирует изображение, падающее на нее, в центр пирамиды. Эти проекции работают в унисон, образуя целую фигуру, которая создает трехмерную иллюзию.
Создаем пирамиду для 3D-голограмм
1. Распечатайте шаблон, показанный ниже, на листе бумаги формата A4.
ПРИМЕЧАНИЕ. Если у вас нет доступа к принтеру, вы также можете создать шаблон самостоятельно. Нарисуйте основную «трапецию» на листе бумаги, используя размеры на рисунке выше. Параллельные стороны = 1 см и 6 см, две другие стороны равны 4,5 см каждая. Вы всегда можете удвоить или утроить размеры пропорционально для использования на большом дисплее.
2. Обведите форму на пластиковом листе, используя линейку и ручку. Для трапециевидного шаблона выделите четыре аналогичных контура на пластиковом листе. Теперь аккуратно вырежьте контуры режущим лезвием и линейкой. Постарайтесь сделать свои разрезы как можно более точными для создания более идеальной пирамиды.
3. Если вы использовали шаблон распечатки: очень легко надрежьте красные края с помощью режущего лезвия. Это позволит вам лучше сложить края и сформировать форму пирамиды. Склейте открытые края листа, используя прозрачную ленту.
Если вы использовали трапециевидный шаблон: соедините четыре края, чтобы сформировать форму пирамиды. Соедините их. В любом случае, в итоге у вас будет пирамида, подобная той, что показана ниже.
4. Вот и все! Вы сделали себе пирамиду для будущих голограмм! Все, что вам нужно сделать сейчас, это воспроизвести голограмму на вашем телефоне. Поместите голограмму в центре экрана, как показано на рисунке ниже, и наслаждайтесь шоу. Не забудьте выключить свет в комнате, прежде чем начать воспроизведение видео.
5. Теперь самое важное! Можно найти множество голограмм на YouTube. То что может получиться - вы можете увидеть на видео ниже.
Настоящая голограмма создает 3-D изображение, и использует технологию, разделяющую лазерные лучи.
Голограмма является объемным изображением трехмерного объекта или технологией 3D-изображения. Реализуется с помощью лазера. Благодаря ей видят реальный объект, хотя он представляет собой только объемную картинку. Метод известен с 1947 года благодаря Дэннису Габору – за это изобретение он удостоен Нобелевской премии.
Несмотря на кажущуюся сложность, сделать голограмму можно дома, уединившись в тихом, темном помещении. Придется также приобрести некоторые принадлежности, которые довольно дорогие.
Чтобы сделать голограмму, не обойтись без голографических принадлежностей: профессиональных пластин голографической пленки (PFG-03M); красного голографического лазера, например, Integraf (4мВт, 650нм); голографического комплекта JD-4; смачивающего вещества Photo Flo.
Из бытовых принадлежностей пользуются: ярким жестким и прочным предметом, например, игрушечной машинкой, монетами; книгой, которой заслоняют лазер (ее минимальный размер 15 х 20 см, обязательно твердый переплет); дистиллированной водой, из которой готовят раствор – нужно 6 литров; лотками с плоским дном (3 штуки для проявителя размером не меньше 8х8 см; 3 штуки для промывания размером дна больше 10х12 см); щипцами или резиновой кухонной перчаткой (при проявлении ими держат голографическую пластину).
Не обойтись дополнительно без: ночного светильника; лотка с песком (можно заменить на сахар, соль) или коврика для мышки для системы изоляции вибраций (длина должна быть не меньше 20 см, ширина – 15, высота – 5); чашки с сахаром или солью, песком, в которую устанавливают лазер.
Для работы нужен крепкий стол, темная комната, в которой не скрипит пол, нет сквозняков, вибраций, не слышен шум. Можно использовать бетонный пол, например, в подвале.
Готовят предмет, из которого будут делать голограмму, например, игрушечный автомобиль. Его размещают на столе, подложив коврик (используют лоток с песком). Последнее снижает до минимума возможные вибрации предмета.
В стороне от предмета, на расстоянии 30 см от него, устанавливают лазерный диод так, чтобы его луч полностью подсвечивал игрушку. Его закрепляют в прищепке, которую свободным концом втыкают в чашку, заполненную песком. Луч лазера должен расширяться по горизонтали, образуя форму близкую к эллипсу. Делают это, снимая регулировочную линзу (если она есть у лазера) или установкой на пути луча оптической рассеивающей линзы, которую, как и лазер, крепят с помощью прищепки.
Выключают свет. Чтобы ориентироваться в помещении используют ночник, который размещают под столом; можно чуть приоткрыть дверь. Главное условие – голографическая система должна находиться в полной темноте, на нее не должен попадать прямой свет.
Ставят на ребро книгу между лазером и игрушкой. Распечатывают в темноте голографическую пленку, достают пластину, осторожно размещают ее напротив предмета, чуть наклонив к нему. Через 10…20 секунд поднимают медленно книгу над столом на 1 см (луч лазера не должен попадать на машинку); ждут 5…10 секунд и поднимают книгу выше – луч лазера начнет светить на пластину. Через 10 секунд книгу возвращают на стол, на прежнее место между игрушкой и лазером.
Пластину обрабатывают, следуя инструкции, которая прилагается к голографическому комплекту. Процесс занимает 3…5 минут. Светочувствительный порошок добавляют к дистиллированной воде – получают проявитель и осветлитель. Пластину опускают в проявитель и выдерживают, помешивая, 20 секунд. Промывают полминуты. Опускают в осветлитель на 20 секунд (нужно периодически помешивать раствор). Опять промывают пластину полминуты, после высушивают, используя фен, и располагая в вертикальном положении.
После, пользуясь софитом, прожектором, фонариком или светодиодной лампой белого цвета просматривают полученную голограмму. При этом луч света направляют под тем же углом, под которым светил луч лазера. При просмотре видят объемное изображение машинки, то есть ее голограмму.
- — установка для фотографирования объекта;
- — гелий-неоновый лазер;
- — фотографический аппарат;
- — проявитель для фотопленки;
- — отбеливатель;
- — зеленый фонарь;
- — бытовой фен;
- — диапроектор или карманный фонарик.
Ознакомьтесь с принципами получения голографического изображения. Голограмма – своеобразный снимок интерференционной картины, формируемой двумя световыми пучками, направленными на объект с разных сторон. Пучки при этом должны исходить из одного источника, но иметь фиксированную разность фаз.
Для изготовления в используйте специальную лабораторную фотоустановку или изготовьте ее . На главной раме укрепите прямоугольный каркас из трубок с квадратным сечением. Установите раму на прочный лист фанеры, обеспечив устойчивость всей конструкции. На дополнительной трубке поместите фотографируемый объект.
Основная деталь установки – оптическая , имеющая длину около полуметра. На ней установите два держателя для штифтов, которые будут ввинчиваться в оправу линз. Используйте двояковогнутые линзы с фокусным расстоянием до 30 мм. Оптическую скамью покрасьте черной матовой краской.
Собранную систему поставьте на устойчивое основание или стол. Для снижения вредной вибрации под ножки стола поместите банки из-под кофе, предварительно заполнив их частично сыпучим материалом.
Возьмите белый лист бумаги и обрежьте его по размерам пленки. Положите бумагу на стекло, вставленное в удерживающую рамку. Отрегулируйте линзы так, чтобы центры их располагались на одной оси с центром бумаги.
Используйте для получения голограммы гелий-неоновый лазер с выходной мощностью от 5 мВт. Включите лазер и произведите регулировку его по высоте. Лазерный луч должен равномерно освещать бумагу. Отрегулировав элементы системы, закрепите оптическую скамью на основании, отметив положение держателей.
Произведите фотографирование объекта, с которого вы делаете голограмму
. Время экспозиции определяется чувствительностью пленки и может составлять от долей секунды до нескольких секунд. Во время производства снимка вся конструкция должна быть полностью неподвижной, поскольку любая вибрация приведет к искажению интерференционной картины.
Обработайте пленку в мелкозернистом проявителе, а затем в отбеливающей смеси. Отбеливание позволяет сделать голограмму более светлой. Приготовьте отбеливающую смесь из 30 г бромистого калия, 30 г сернокислого железа и 900 мл воды. После размешивания порошков доведите объем отбеливателя до 1000 мл.
Проявку пленки проводите при зеленом освещении. Кроме зеленого фонаря вам понадобится также обычный фен для сушки волос с регулировкой скорости воздушного потока. Используйте фен на этапе окончательной сушки фотоматериалов. После проявления, отбеливания и сушки вы получите голограмму объекта, которую можно рассматривать в обычном белом свете, например, при помощи диапроектора или карманного фонаря.
Сделать трехмерную голограмму проще, чем вы думаете. Каждый год тысячи любителей, учеников и учителей делают голограммы дома и в школах. Для голограммы вам потребуется ряд основных принадлежностей, часть из которых есть дома, тихое и темное помещение, а также около получаса свободного времени, чтобы обработать изображение. Потратьте немного времени и усилий, и вы сможете создать свою собственную профессиональную голограмму!
Что такое голограмма?
Голограммы немного похожи на вечные фотографии. Это своего рода «фотографические призраки»: они выглядят как трехмерные фотографии, которые каким-то образом попали в ловушку внутри стекла, пластика или металла. Когда вы наклоняете голограмму кредитной карты, то видите изображение чего-то вроде птицы, движущейся «внутри» карты. Как она туда попадает и что заставляет голограмму двигаться? Чем она отличается от обычной фотографии?
Предположим, вы хотите сфотографировать яблоко. Вы держите камеру перед собой, и когда вы нажимаете кнопку спуска затвора, чтобы сделать снимок, объектив камеры ненадолго открывается и пропускает свет, чтобы попасть на пленку (в старомодной камере) или на светочувствительный чип датчика изображения (чип в цифровой камере). Весь свет, исходящий от яблока, исходит из одного направления и попадает в один объектив, поэтому камера может записывать только двумерную картину света, темноты и цвета.
Голограмма слона выглядит так
Если вы смотрите на яблоко, происходит что-то другое. Свет отражается от поверхности яблока в оба ваших глаза, и мозг сливает их в одно стереоскопическое (трехмерное) изображение. Если вы слегка повернете голову, лучи света, отраженные от яблока, будут двигаться по несколько иным траекториям, чтобы встретиться с вашими глазами, и части яблока теперь могут выглядеть светлее, темнее или и вовсе быть другого цвета. Ваш мозг мгновенно все пересчитывает и вы видите несколько иную картину. Вот почему глаза видят трехмерное изображение.
Голограмма – это нечто среднее между тем, что происходит, когда вы фотографируете, и тем, что происходит, когда вы смотрите на что-то реально. Как и фотография, голограмма – это постоянная запись отраженного от объекта света. Но голограмма также выглядит реальной и трехмерной и движется, когда вы смотрите вокруг нее, точно так же, как реальный объект. Это происходит из-за уникального способа, которым создаются голограммы.
Создаем голограмму на мобильном телефоне
В плане развития мелкой моторики рук, а заодно и навыков работы с различными материалами, я провел небольшой домашний мастер класс по созданию простеньких голограмм при помощи мобильного телефона или планшета и прозрачного поликарбоната. В сети я нашел два варианта создания голограмм, но оба они используют одни и те же принципы получения трехмерной оптической иллюзии. Возможно, что если как следует покопаться, то можно найти еще варианты. Поэтому, если вдруг вам удалось нагуглить еще способы для создания простой голограммы при помощи экрана смартфона, то смело отписывайтесь в комментарии с соответствующими ссылками.
Итак, оба варианта используют особенности оптики, а именно преломление лучей света при переходе между средами с различной оптической плотностью, да побьют меня оптики палками за дилетантские термины, но я продолжу. Суть в том, что при прохождении луча света от экрана мобильного телефона, планшета, дисплея монитора или вообще телевизора через границу воздуха и прозрачного поликарбоната происходит частичное отражение света. Именно благодаря этому отражению и создается эффект голографического, т. е. полностью объемного, изображения. Исходя из этого можно сообразить, что для создания голограммы нужен прозрачный поликарбонат. А где его взять?
В современном мире отличным источником поликарбоната могут служить обычные коробки для CD дисков, которые можно безвозвратно позаимствовать из домашней аудиотеки или просто купить в компьютерном или стоковом магазине. В таких магазинах, как правило, продаются записываемые CD или DVD в упаковке «на шпинделе». А заодно, дабы заработать еще немного денег, магазины продают отдельно коробочки к ним. Лучше всего использовать прозрачные, неокрашенные коробочки, дабы не терять драгоценную яркость экрана, изображение при этом будет наилучшим из возможного.
Для пирамидальной голограммы, даже придумали особое название Holho. Суть данной техники в трансляции сразу четырех изображений на слегка усеченную пирамиду, поставленную «на попа», т. е. вершиной вниз, на экран смартфона. При проигрывании специально подготовленного ролика на экране телефона, изображение отражается от граней пирамиды и создается полная иллюзия парящего в воздухе объекта. Суть пирамидальной голограммы в том, что каждое из изображений проецируется на свою грань, а при просмотре наблюдатель видит сразу все четыре изображения, сведенные в единую трехмерную картинку гранями пирамиды.
Пирамида собирается просто, не нужно оканчивать курсы ораторского мастерства Феликса Кирсанова и Высшую Школу Экономики, дабы вырезать из крышечки от коробочки диска требуемые заготовки. Нужно их всего четыре штуки, а вырезаются они по шаблону, любезно заготовленному мною.
| Как собрать пирамидальный голографический проектор. |
Сам шаблон для вырезки доступен по этой ссылке. При печати необходимо точно выбрать размер бумаги и включить печать в настоящем размере.
Вырезать поликарбонат не составит труда, если распечатанный шаблон подкладывать под крышечку, а затем делать глубокие прорези на нем по линиям при помощи острого обойного ножа. Сделанный таким образом рез, затем с легкостью позволяет отломить ненужный участок крышки. Только рез нужно делать на всю ширину крышки, иначе надлома не cлучится. Вырезанные заготовки можно склеить при помощи суперклея или просто скрепить их липкой лентой типа Scotch.
| Одно из демонстрационных видео. |
Для получения эффекта голограммы необходимо перебраться в помещение с приглушенным светом, установить на экране смартфона пирамиду, острием вниз, отцентрировать ее по меткам на видео. И в принципе все, можно наслаждаться просмотром чудесных образчиков «домашней магии».
На YouTube загружено порядочное количество демонстрационных видео под Holho, поэтому можно смело подобрать даже что-то совсем необычное. Более того, уже появились промышленно изготовленные и приятно выглядящие конвертеры пирамидальной технологии Holho. И помните, что в качестве источника видео для голограммы может выступать не только экран телефона или планшета, но и любой другой источник, тут важно сопоставить размер пирамидки и экрана.
В качестве альтернативы Holho можно упомянуть линейную голограмму, которая создается посредством проецирования изображения на последовательно установленные отражатели. Если пирамидальная голограмма выглядит голограммой с любой стороны, то линейная позволяет насладиться нереальным эффектом только с одной стороны, с фронтальной. Суть устройства для воспроизведения линейной голограммы заключается почти в том же самом, что и у пирамидальной, но здесь производится трансляция изображения на несколько, обычно три, мини экранчика из прозрачного поликарбоната. Экранчики устанавливаются под углом в 45 градусов и друг за другом. Сами экраны различаются по высоте, что добавляет еще большего реализма в получаемое изображение.
| Как собрать фронтальный голографический проектор. |
Для изготовления устройства идеально подходят те же самые коробочки от компакт-дисков, только тут в ход они идут полностью, за что отдельное спасибо автору устройства. Разрезать коробку можно применяя методику, использованную при построении пирамидального устройства, только отмерять размеры экранов придется самостоятельно. Да и для фиксации частей устройства применяется термо-клей, а не липкая лента. Но при наличии хотя бы минимально прямых рук, все получается с первого раза. При сборке, немного придерживайте экраны, пока клей полностью не затвердеет.
| Фронтальная голограмма — видео. |
Для воспроизведения голограммы необходимо положить устройство линейной голограммы на экран планшета или более крупное устройство. Кстати, и линейную, и пирамидальную голограммы можно использовать так как в оригинальном видео, так и в перевернутом состоянии. Эффект от этого не меняется, хотя видео может оказаться перевернутым.
Если сравнивать оба устройства, то Holho версия мне нравится больше, поскольку позволяет создать голограмму без каких-либо ограничений по количеству планов сцен. В линейной версии, пользователю доступна лишь несколько уровней объема, равных количеству установленных поликарбонатных экранов. При трех экранах — соответственно три уровня глубины сцены.
| Фронтальная голограмма — видео. |
Другими словами, если версия Holho создает действительно объемное изображение, парящее в воздухе, то вариант с фронтальной линейной голограммой больше напоминает эффект 3D-телевидения на плоском экране. Хотя, безусловно, тот и другой варианты смотрятся неплохо и их стоит собрать оба, благо ничего сверхординарного для создания подобной игрушки не требуется, а времени на сборку сразу двух устройств вряд ли уйдет более часа.
Как сделать голограмму своими руками
Для изготовления голограммы дома рекомендовали использовать прозрачный пластик. Приличного пластика у нас не оказалось. Ребята нашли крышечку от сметаны))) мы ее порезали по инструкции, склеили. У нас получилась очень хлипкая конструкция. Но голограмму воспроизвести все-таки получилось. Но только хватило на пару раз, так как все рассыпалось.
К чему я это расписываю в красках? Да к тому, что иногда проще иметь готовый набор для проведения опытов, чем использовать подручные/не совсем пригодные материалы.
Работа с пленкой
Итак, у вас почти готова голограмма. Как сделать ее более светлой? После снимка нужно обработать отбеливающей смесью пленку. Готовится такое вещество очень просто. Для этого нужно смешать 900 миллилитров воды с 30 граммами сернокислого железа и таким же количеством бромистого калия. После приготовления объем состава нужно довести до одного литра.
Проявлять пленку следует при зеленом освещении. Для сушки готового фотоматериала можно использовать обычный фен для волос. Вот и все. Теперь вы знаете, как сделать 3D-голограмму.
Продолжаем пристальное изучение коробочек от Простой Науки . Сегодня представляю вашему вниманию «Голограмму».
Пару месяцев назад в одной из социальных сетей мне прислали ссылку на видео (люди знают что я люблю), где была показана голограмма. Мне показалось, что сделать самому такое изображение просто невозможно. И я благополучно забыла об этом видео. Потом опять мне присылают ссылку уже о том как самому сделать голограмму.
И теперь имея подробное руководство, мы принялись за изготовление. Надо отметить, что я мама двух торопыг (третий пока еще не в теме экспериментов), да и сама торопыга. Хочется сделать побыстрее и тут же получить результат.
Чего только не умеют камеры современных смартфонов. Они могут делать фотографии в RAW, сканировать окружающее пространство в 3D, измерять расстояние и объём и делать много чего ещё. Поэтому, когда я недавно в ТикТоке я наткнулся на ролик с демонстрацией приложения, которое способно превратить камеру любого смартфона в самый настоящий проектор, особо не удивился. Видео было очень убедительным, однако переходить по ссылке, предложенной автором, я не стал из соображений безопасности, а отправился в Google Play, чтобы найти его самостоятельно. Оказалось, что такое ПО интересует не только меня.
В ТикТоке много рекламы приложений, которые обещают превратить камеру вашего смартфона в проектор
Суть видео, которое поведало мне о приложении-проекторе, очень проста. Автор просто запускал утилиту у себя на смартфоне, направлял камеру на стену, и на ней отражалось всё то, что он делал на экране. Он мог просто перемещаться по рабочему столу, и проекция повторяла за ним, а мог открыть приложение для рисования и начать рисовать, и результат дублировался на стене. Другое дело, что для этого, как мне показалось, явно было нужно дополнительное оборудование, которого в современных смартфонах не встречается. Так оно и вышло.
Проектор для телефона Android
Как видите, очень многих пользователей интересует возможность превратить смартфон в проектор
Если вы откроете Google Play и забьёте в поиске «Проектор», то увидите широчайший спектр приложений, которые предлагают превратить ваш смартфон в проектор. В описании некоторых даже недвусмысленно говорится о том, что в роли проектора выступает именно камера, проецируя изображение с экрана на стену через матрицу. В результате у некоторых приложений набралось по несколько миллионов загрузок. Вот только никакого проектора из смартфона они на самом деле не делают.
Если вы откроете отзывы к любому из этих приложений, то увидите, что ни один пользователь не получил обещанного разработчиком. Нет, я бы ещё понял, если бы это были приложения для управления настоящими проекторами, как это нередко бывает с приложениями якобы для измерения давления – они просто управляют внешними приборами по Bluetooth. Но нет, их создатели прямо обещают, что превратят любой смартфон в проектор. На деле же приложение просто начинают показывать рекламу.
Приложение-проектор для телефона
Посмотрите, это приложение обманывает, что позволит проецировать изображение на стену и за счёт этого попало в топ по загрузкам
Понятное дело, разработчики не хотят, чтобы их ПО удалили из Google Play, поэтому выходят из ситуации по-разному. Одни просто обрамляют экран смартфона в рамку, имитируя проектор, другие просто выдают уведомление о необходимости подключения дополнительного оборудования, а третьи предлагали скачивать сторонний софт, за рекламу которого им явно было заплачено. Но ни в том, ни в другом, ни в третьем случае ни один пользователь не получал обещанного, но зато повышал количество загрузок приложения.
Кажется логичным, что ни один смартфон без встроенного проектора работать как проектор не сможет. Однако многие пользователи верят, что всемогущие приложения смогут обучить их аппарат проецировать изображение с экрана вовне. Их не очень заботит, как они это сделают. Для них главное, что они увидели, как кто-то это уже делает. А большое количество загрузок у фейкового приложения только уверяет их в собственной правоте. В результате разработчики получают что хотели, а пользователи остаются ни с чем.
Вы сможете превратить свой смартфон в голографический 3-D плейер благодаря простому проекту, который показал в своем видео пользователь по кличке Mrwhosetheboss.
Этот пользователь создал специальное приспособление, которое, в совокупности с видео-рядом, созданным специально для голограммы, создает иллюзию 3-D картинки, парящей в воздухе.
Вам понадобится:
- старый кейс из-под дисков
- немного клейкой ленты (скотч)
- бумага в клетку.
1. Начертите на бумаге 3 трапеции с размерами 1 см х 3,5 см х 6 см.
2. Вырежьте трапецию.
3. Возьмите кейс для дисков, удалите аккуратно боковины, обведите 4 раза трапецию, вырезанную из бумаги.
4. С помощью канцелярского ножа вырежьте 4 трапеции.
5. Склейте все трапеции, чтобы получилась часть пирамиды.
6. Скачайте демо-видео на свой смартфон и используйте данную конструкцию для просмотра голограммы.
Вот несколько видео клипов, которые можно использовать для данной технологии:
Множество других подобных видео можно найти и скачать ОТСЮДА .Как сделать голограмму
Голографическое видео
Видео клипы, которые используются для этого приспособления, проигрывают одну и ту же картинку с четырех сторон.
Когда все эти четыре видео-ряда отражаются в панелях созданного устройства, вы получаете иллюзию 3-D голограммы.
Голографический эффект
К сожалению, такую иллюзию нельзя назвать голограммой, т.к. здесь используются 2-D картинки и видео, чтобы создать нужный эффект.
Настоящая голограмма создает 3-D изображение, и использует технологию, разделяющую лазерные лучи.
Читайте также: