• 제목/요약/키워드: Hologram effect

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Thed Optimum Optical Geometry for Recording a Full Color Transmission type Holographic Screen of Larged Size

  • Kim, Jai-Soon;Bobrinev, V.I.;Son, Jung-Young;Choi, Yong-Jin;Shin, Sang-Hun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제4권1호
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    • pp.66-70
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    • 2000
  • The main problem of image projection on a transmission type holographic screen is color sepa-ration. And it can be overcome by using a long narrow slit type diffuser as a source of the object beam when we record the screen. But that screen is not optimized and so needs changing several conditions. To set up the system many complicate things should be taken into accounted so it is very important to analyze the basic structure by simple concepts and calculations. We designed the system so that recording and projection axis coincide in one line and showed that the analysis of the system is very simple. We did it by a 1st order paraxial approximation calculation and it was good enough to describe the system. The photo-emulsion layer shrinks after processing of the hologram. It induced unsatisfactory color matching at the viewing zone. To overcome this effect, we pre-checked the shrinkage rate of an emulsion layer by experiments and modified the recording set up to compensate for the amount of shrinkage.

확장 칼만필터를 이용한 홀로그래픽 에러 보정 알고리즘 (Generation of Error corrector for Holographic Data Storage system Used The Extended Kalman filter)

  • 김장현;양현석;박진배;박영필
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.44-46
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    • 2005
  • Data storage related with writing and retrieving requires high storage capacity, fast transfer rate and less access time. Today any data storage system cannot satisfy these conditions, however holographic data storage system can perform faster data transfer rate because it is a page oriented memory system using volume hologram in writing and retrieving data. System can be constructed without mechanical actuating part therefore fast data transfer rate and high storage capacity about $1Tb/cm^3$ can be realized. In this paper, to reduce errors of binary data stored in holographic data storage system, a new method for bit error reduction is suggested. We proposal Algorithm use The Extended Kalman filter. The Kalman filter reduce measurement noise. Therefore, By using this error reduction method following results are obtained; the effect of measurement nois of Pixel is decreased and the intensity profile of data page becomes uniform therefore the better data storage system can be constructed.

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근접 픽셀 에러 감소를 위한 홀로그래픽 데이터 스토리지 시스템의 퍼지 규칙 생성 (Design error corrector of binary data in holographic dnta storage system using fuzzy rules)

  • 김장현;김상훈;양현석;박진배;박영필
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.129-133
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    • 2005
  • Data storage related with writing and retrieving requires high storage capacity, fast transfer rate and less access time. Today any data storage system cannot satisfy these conditions, however holographic data storage system can perform faster data transfer rate because it is a page oriented memory system using volume hologram in writing and retrieving data. System can be constructed without mechanical actuating part therefore fast data transfer rate and high storage capacity about $1Tb/cm^3$ can be realized. In this paper, to reduce errors of binary data stored in holographic data storage system, a new method for bit error reduction is suggested. First, find cluster centers using subtractive clustering algorithm then reduce intensities of pixels around cluster centers and fuzzy rules. Therefore, By using this error reduction method following results are obtained ; the effect of Inter Pixel Interference noise is decreased and the intensity profile of data page becomes uniform therefore the better data storage system can be constructed.

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포그 스크린을 이용한 공간증강현실(SAR) 구현 (Implementation of Spatial Augmented Reality Using Fog Screen)

  • 박연용;정문열
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.43-54
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    • 2019
  • 이 연구는 디스플레이 장비와 사용자를 분리하여 현실 공간 전체, 또는 현실 공간 속 허공에 이미지를 디스플레이하는 '공간증강현실(Spatial Augmented Reality)' 구현에 적합한 포그 스크린의 활용 방안에 대하여 전체적으로 조망 하였다. 세 번의 전시와 한 번의 공연을 통하여 통과가 가능한 포그 스크린이 공간증강현실을 구현하는데 있어 적합한 소재라는 것과 포그 스크린을 이용한 공간증강현실 구현을 통하여 무대나 전시에서 홀로그램 연출이 이전보다 쉬워졌다는 것에 대해서도 증명 하였다. 전시와 함께 공연계 종사자들을 상대로 실시한 설문조사를 통하여 포그 스크린을 알고 있는 사람들이 절반에 불과하다는 것과 실제로 포그 스크린을 관람한 사람의 비율이 전체 응답자 중에서 10% 정도로 매우 낮다는 것을 확인 하였다. 또한, 포그 스크린이 주변 공간에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 국립아시아문화전당 어린이문화원에서 처음 실시한 시간과 거리 변화에 따른 습도 변화 관찰 실험을 통하여 포그 스크린을 중심으로 반경 5m 이내의 습도가 2~3%($6,400m^3$ 기준) 정도 증가할 수 있다는 것을 확인 하였다. 이를 통하여 전시장에서 물감이나 종이, 나무와 같이 습기에 취약한 소재를 사용하는 전시물과 함께 전시할 경우, 포그 스크린과의 설치 유격에 참고할 수 있는 최소한의 근거를 마련하였다.

A hybrid algorithm for the synthesis of computer-generated holograms

  • Nguyen The Anh;An Jun Won;Choe Jae Gwang;Kim Nam
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2003
  • A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

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UV 경화성 수지를 이용한 가구용 옵티컬 일루젼 디자인 패턴 개발 (Development of Optical Illusion Design Pattern for Furniture Using a UV Curing Resin)

  • 김기출
    • 융합정보논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.43-48
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    • 2017
  • 디자인 트렌드는 시대에 따라 변해왔으며, 최근 21세기의 디자인 트렌드는 환경 친화적인 디자인이 대세이다. 특히 디지털 컨버전스 시대로 불리는 최근에는 옵티컬 일루젼 디자인이라는 새로운 디자인 트렌드가 부상하고 있다. 본 논문에서는 환경 친화적인 UV 경화성 수지를 이용하여 가구용 옵티컬 일루젼 패턴을 디자인하였다. 디자인된 옵티컬 일루젼 미세 패턴을 포토리소그라피 반도체 미세패턴 공정으로 제조된 마이크로 몰드를 이용하여 제조하였다. 옵티컬 일루젼 미세 패턴은 PET 필름 위에 UV 경화성 수지와 롤투롤 공정으로 제조되었다. 제조된 옵티컬 일루젼 미세패턴 PET 필름은 홀로그램 효과를 나타내었으며, 필름 배면에 실시한 디지털 프린팅으로 금속 질감을 나타내었다. 제조된 옵티컬 일루젼 디자인 패턴을 이용하여 emotional furniture로 부르는 새로운 디자인 개념의 가구를 제작하였다. 가구 제작에는 다양한 옵티컬 일루젼 디자인 패턴이 적용되었다. 이러한 UV 몰드에 의한 옵티컬 일루젼 디자인 패턴은 인테리어 디자인 소재의 새로운 트랜드가 될 것으로 전망된다.

컴퓨터 홀로그래피와 프레넬 회절을 이용한 위상 영상 광 암호화 시스템 (Fully Phase-based Optical Encryption System Using Computer Holography and Fresnel Diffraction)

  • 윤경효;신창목;조규보;김수중;김철수;서동환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권11호
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    • pp.43-51
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    • 2004
  • 본 논문에서는 원 영상의 컴퓨터 생성 홀로그램(computer generated hologram; CGH) 패턴을 위상 변조한 후, 위상 부호화한 무작위 키 영상들의 프레넬 회절(Fresnel difftaction) 위상 패턴과 곱하여 암호화함으로써 외부 교란이나 절단에 강하고, 암호화 수준이 높은 광 암호화 방법을 제안하였다. 암호화시 원 영상의 이진 CGH패턴을 위상 변조한 후, 이를 위상 키 영상들의 프레넬 회절 공액 위상정보와 곱하며, 복호화시 암호화 영상에 위상 키 영상들의 프레넬 회절 위상 정보를 다시 곱한 후 푸리에 변화시켜 원 영상 정보를 얻는다. 암호화 영상은 CGH 패턴 특성을 가지므로, 절단이나 외부 잡음에 강하며 프레넬 회절 정보를 이용하여 암호화함으로 높은 암호화 수준을 가진다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 확인하였으며 절단과 잡음에 대한 영향을 분석하였고, 위상 변조 특성이 있는 LCD를 사용하여 광학적으로 구현하였다.

배경의 밝기와 자극의 크기에 따른 색채 인지 비교 연구 (Comparative Study of Colour Recognition According to Background Lightness and Stimulus Size)

  • 홍지영;박연선
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.61-70
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    • 2015
  • 본 연구는 배경의 밝기와 색상 자극의 크기에 따라 인지될 수 있는 색의 차이가 있을 수 있다는 가정아래, 배경의 밝기를 차등적으로 적용하여 $2^{\circ}$$10^{\circ}$에 해당하는 자극의 크기를 비교하는 실험을 진행하였다. 실험결과, 배경의 밝기 및 실험 자극으로 사용된 Munsell 색상 속성의 조합에 따라 동일한 색상임에도 불구하고 colour를 각기 다르게 인지할 수 있다는 경향성을 볼 수 있었다. 실험 결과를 바탕으로 차후 대형 화면의 크기에서 모바일 크기의 화면으로 입력 영상이 전환 될 때 발생할 수 있는 색상 인지의 차이에 대해 본 실험 결과를 반영함으로써 모바일에서 가장 큰 이슈 중 하나인 전력 효율성이 반영 가능하며 2D 뿐만 아니라 3D나 홀로그램 영상처리 시 효과적인 입체 영상 재현 및 화질에도 기여할 수 있다.

3D 공간정보 암호화 기법과 홀로그래픽 복원영상의 암호화 효율 분석 (3D Point Clouds Encryption Method and Analysis of Encryption Ratio in Holographic Reconstruction Image)

  • 최현준;서영호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1703-1710
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    • 2017
  • 본 논문에서는 디지털 홀로그래픽 서비스를 위한 3D 공간정보 (깊이정보) 보안기술을 제안한다. 영상 콘텐츠 암호화는 영상의 전체 혹은 일부분을 조작하여 허용된 사용자에게만 정보를 제공하는 기술이다. 제안하는 암호화 기술은 깊이정보에서 객체의 윤곽선을 추출한 후 이를 기반으로 쿼드트리 분할을 수행한다. 분할된 블록 중 최상위 블록을 암호화 한다. 암호화 효과는 화질측정 방법을 이용한 정량적인 평가와 시각적인 평가를 병행하였다. 실험결과 전체 데이터 중에서 0.43%의 데이터만을 암호화하여 깊이정보의 시각적인 정보를 은닉할 수 있었다. 또한, 암호화되는 데이터 량과 시각적인 특성분석을 통해 깊이정보의 윤곽선 추출시 사용하는 임계치 값과 암호화 효율 상의 상관관계를 분석하였다.

비가간섭광을 이용한 내부전반사 홀로그래픽 리소그라피 (Total-internal-reflection Holographic Photo-lithography by Using Incoherent Light)

  • 이준섭;박우제;이지환;송석호;이성진
    • 한국광학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.334-338
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    • 2009
  • 최근 디스플레이 기기의 수요가 증대되면서 대면적 노광에 대한 요구가 증대되고 있는데, 내부전반사(total internal reflection: TIR)홀로그래픽 리소그라피는 대면적 노광을 위한 효과적인 방법으로 연구가 진행되고 있다. TIR 홀로그래피에서는 일반적으로 레이저를 이용하여 영상을 기록하고 재생한다. 그러나 자외선 램프와 같은 비가간섭광을 이용하여 재생한다면, 가간섭성에 의해 나타나는 영상잡음을 줄일 수 있고, 대면적 노광에도 보다 용이할 것이다. TIR 홀로그램의 재생을 위하여 자외선 램프를 이용할 때, 램프의 유한한 선폭과 확산각이 재생 영상에 미치는 영향을 분석하고, 재생패턴에 나타나는 선폭 확대 결과를 실험을 통하여 검증하였다. ${\mu}m$ 규모의 선폭을 갖는 대면적 패턴을 TIR 홀로그램으로부터 얻기 위한 재생 광원으로, 가간섭성 광원인 레이저 대신 저잡음성과 경제성을 갖춘 일반적인 자외선 램프의 사용이 가능할 것으로 기대된다.