3차원 입체영상 홀로그래피기술
작성자 : nhk2050 분류 : 시제품 | 공통지식 작성일 : 2018.03.14 14:31:55 조회 : 1249 키워드 : 홀로그램,홀로그래피,3차원입체영상,시제품
(질문의 배경)
실감형 미디어에 대한 이용자 요구가 높아진다는 점을 고려하면 홀로그램이 대체할 수 있는 디스플레이, 콘텐츠 시장은 무궁무진하다. 머지않아, 다가올 홀로그래피기술에 대해 알려 달라.
(요약) 3차원 입체영상인 홀로그래피기술은 기존 스테레오 기반의 3D 영상 기술과 달리, 실제 물체를 보는 것과 같은 자연스러운 입체 영상을 제공하는 홀로그램생성기술을 알아두자. 3차원 입체영상인 홀로그래피기술은 기존 스테레오 기반의 3D 영상 기술과 달리, 시각 피로가 없고 실제 물체를 보는 것과 같은 자연스러운 입체 영상을 제공함으로써 광범위한 응용 분야를 가진다.
(홀로그램/홀로그래피기술이란?)
홀로그램이라는 용어는 “전체’라는 의미를 가지는 그리스어 holos와 ‘메시지’라는 의미를 가지는 gramma가 합쳐서 만들어져 ‘전체를 기록하는 것’, 즉 피사체에 대한 모든 정보를 기록하는 기술을 의미한다. 홀로그래피(Holography)는 빛의 간섭효과를 이용해 실제 물체와 다름이 없는 3차원의 정보를 기록하는 기술이며 홀로그램(Hologram)은 홀로그래피 기술을 통해 물체의 영상이 기록된 사진필름 또는 재현된 영상을 의미한다.
<그림1> 3D홀로그램생성
(홀로그래피기술의 원리)
홀로그램 기술의 원리를 보면, 레이저에서 나온 하나의 광선이 분리기를 통해 두개의 광선으로 나뉘고, 이 중 첫 번째 레이저 광선은 물체를 비취고 이 광선은 다시 필름에 반사된다. 그리고 두 번째 레이저 광선은 필름에 그대로 쏜다. 이렇게 필름위에 두개의 빛이 만나 기록이 되는데, 서로 다른 경로를 가치기 때문에 위상차가 생기고 이 위상차는 빛이 굴절되어 보이는 효과를 만든다. 일반 사진이 명암으로 거리감을 표현하는 것과 달리 홀로그램은 빛의 간섭현상으로 거리와 깊이까지 표현할 수 있다. 홀로그램은 평면 위에 3차원 정보를 표현한 것으로 외부에서 창문을 통해 안을 들여다보는 것과 같은 효과를 낸다.
그리고 파사체의 모든 정보를 기록하므로 평면에 기록되더라도 보는 각도에 따라서 다른 모습을 보여준다. 홀로그램기술의 활용은 이러한 영상을 재현하는 데에 한정되지 않는다. 홀로그램기술을 좀 더 상세히 살펴보면 빛의 간섭을 기반으로 하여 데이터를 획득-복원- 생성-·디스플레이 기술로 구성된다.
이에 대한 활용은 3차원 객체로부터 반사된 빛과 참조빔 간의 간섭을 기록하는 프린지 패턴(간섭무늬)를 활용하는 분야와, 획득된 프린지 패턴(간섭무늬)을 다시 회절 및 굴절을 시켜서 3차원으로 복원된 객체 영상을 활용하는 분야로 크게 나누어 볼 수 있다. 프린지 패턴은 어린이용 장난감이나 포장지에서 활용되는 반짝이는 무늬의 기록이며, 이를 다시 회절 및 굴절 시켜 3차원으로 복원한 영상은 입체감을 갖는 영상이 된다.
<그림1> 3D홀로그래피기술의 원리
(홀로그래피 기술 활용분야 및 산업 범위)
홀로그래피 기술의 아날로그 간섭패턴은 의료 기기와 정밀기기에 활용되며, 디지털 간섭패턴은 수학적 모델 기반 3차원 객체에 대한 간섭패턴을 계산하는 것으로 디스플레이와 보안 등에 활용된다. 동적 디스플레이 기술은 홀로그래피의 디지털화로 인해, 향후 가능해질 분야로 아직은 기술개발 단계에 있다. 향후 동영상 홀로그래피가 구현될 경우, 이를 활용한 방송 통신 등 다양한 분야에서의 활용이 가능해질 것으로 기대된다.
Tip
회절 및 굴절 기술을 활용하는 디스플레이 기술은 정적 디스플레이와 동적 디스플레이로 나뉠 수 있는데, 정적 디스플레이 기술은 보안 제품과 홀로그래피 프린터를 활용한 다양한 교육, 문화 등에 활용될 수 있으며, 이들 기술은 에너지와 HOE(holographic optical element), 즉 홀로그래피 광학소자 부분에도 활용되고 있다.
<참고자료> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
cfile4.uf.tistory.com/attach/021E1649512AFB1401381A
<전문용어>
3차원 입체영상, 홀로그래피기술, 홀로그램