تکنولوژی هولوگرام چیست و چگونه ایجاد می شود ؟

هولوگرام چیست ؟

هولوگرام در فیلم‌های معروفی مثل “جنگ ستارگان” یا “مرد آهنی” دیده می‌شود، اما این فناوری هنوز به اندازه تخیلات فیلم‌سازان پیشرفته نشده است.

در طول سال‌ها، انواع مختلفی از هولوگرام‌ها تولید شده است.

یکی از این تکنولوژی‌ها، هولوگرام انتقالی (Transmission Hologram) است. در این نوع، نور از سطح هولوگرام عبور می‌کند و در سمت دیگر آن، تصویر سه‌بعدی دیده می‌شود.

نوع دیگری از هولوگرام، هولوگرام رنگین کمانی نام دارد که برای مقاصد امنیتی و احراز اصالت کالاها به کار می‌رود.

هولوگرام چگونه ایجاد می‌شود ؟

برای ساخت یک تصویر هولوگرافیک ، نور یک لیزر را بر روی جسم یا فردی که می‌خواهید به صورت هولوگرافی ثبت کنید، تابانده می‌شود.

محیط ثبت (Recording Medium) باید از ماده‌ای ساخته شده باشد که تصویر را شفاف کند. همچنین باید تمیز باشد تا پرتوهای لیزر بتوانند به خوبی تداخل کنند.

یک پرتو لیزر به دو پرتو یکسان تقسیم می‌شود و با استفاده از آینه‌ها هدایت می‌شود. یکی از این پرتوها به جسم هدایت می‌شود تا آن را روشن کند.

بخشی از این نور از روی سطح جسم در فضای ثبت منعکس می‌شود. پرتو دوم، که به آن پرتو نور مرجع (Reference Beam) گفته می‌شود، مستقیماً به فضای ثبت تابانده می‌شود.

با این کار، نور دوم هیچ تداخلی با نورهایی که از جسم باز می‌گردد ندارد و باعث می‌شود تصویری دقیق‌تر از هولوگرام ایجاد شود.

این دو پرتو با هم تداخل می‌کنند و بر اساس قوانین فیزیک نور، این تداخل‌ها الگوی خاصی در محیط ثبت ایجاد می‌کنند که می‌توان از آن تصویر سوژه را بازسازی کرد.

محیط ثبت، جایی که نورهای برگشتی همگرا می‌شوند، ممکن است از مواد مختلفی ساخته شود.

یکی از موادی که برای ساخت هولوگرام بسیار کاربرد دارد، فیلم عکاسی است که ذرات مناسبی در برابر نور به آن اضافه شده‌اند.

این کار باعث افزایش دقت عکس برای دو پرتو لیزر و طبیعی‌تر شدن عکس هولوگرام نسبت به هالید نقره‌ای می‌شود که در دهه 60 میلادی استفاده می‌شد.

البته برای نشان دادن تصویر هولوگرام به تکنولوژی‌های پیچیده‌ای نیاز نیست.

تاریخچه هولوگرافی

اولین توسعه فناوری هولوگرام در سال 1962 اتفاق افتاد، زمانی که یوری دنیسیوک (Yuri Dnisyuk) در اتحاد جماهیر شوروی و امت لیت و یوریس اوپتانیکس در دانشگاه میشیگان آمریکا تکنولوژی لیزری را توسعه دادند که می‌توانست تصاویر را به صورت سه بعدی ثبت کند.

امولوسیون هالید نقره، ماده‌ای بود که به عنوان محیط ثبت در این فناوری استفاده می‌شد.

به همین دلیل، کیفیت عکس‌های هولوگرافیک گرفته شده آن زمان خیلی عالی نبود. اما با استفاده از روش‌های جدید مانند تبدیل و انتقال، کیفیت هولوگرام‌ها به مرور زمان بهتر شده است.

فرآیند هولوگرافی

برای ساخت هولوگرام ، به یک سوژه یا جسم که قرار است ثبت شود نیاز است. یک پرتو لیزر باید بر روی جسم تابیده شود.

همچنین به یک وسیله ثبت با مواد مناسب نیاز است تا تصویر را واضح کند و فضایی برای تقسیم پرتوهای نور فراهم کند.

یک پرتو نور به دو پرتو یکسان تقسیم می‌شود و سپس با استفاده از آینه‌ها دوباره هدایت می‌شود.

یکی از پرتوهای تقسیم شده پرتو روشن‌کننده یا پرتو جسمی است و به جسم هدایت می‌شود.

“`

ردیابی می‌شود. برای نشان دادن مقداری نور، جسم در وسیله‌ی نگارشی خاموش می‌شود.

پرتو دوم به عنوان پرتو مرجع شناخته می‌شود و به صورت مستقیم به داخل وسیله‌ی نگارشی تابانده می‌شود.

با این روش، هیچ تداخلی با پرتوهای ساطع‌شده از جسم وجود ندارد و برای ایجاد تصویری دقیق‌تر در مکان هولوگرام‌ها با این پرتوها هماهنگ می‌شود. دو پرتو نور با هم تداخل پیدا می‌کنند.

الگوی تداخلی، چیزی است که در وسیله‌ی نگارشی قرار می‌گیرد تا تصویر واقعی را برای دیدن توسط چشمان ما بازسازی کند.

وسیله‌ی نگارشی که در جایی که نورها همگرا می‌شوند, می‌تواند از مواد مختلف ساخته شود. یکی از پرکاربردترین استفاده‌ها در ساخت هولوگرام، استفاده از فیلم‌های عکس‌گونه با مقدار زیادی ذرات انفعالی است.

این انتخاب باعث می‌شود که تفکیک‌پذیری برای دو پرتو بیشتر شده و تصویری واقعی‌تر با استفاده از مواد هالوجنی نقره‌ای از سال 1960 تولید شود.

آینده عکاسی هولوگرافی

در حال حاضر، همه عکس‌های هولوگرام ایستا هستند. به عبارت دیگر، هنوز نوعی فیلم‌برداری هولوگرافیک ساخته نشده است.

برخی از ارائه‌های خبری اخیر مثل نمایش‌های ویژه شبکه CNN در گزارش‌های زنده، به نظر می‌رسد که خبرنگار در استودیو حاضر است و همچنین نمایش زنده عکس هولوگرافیک از یکی از خوانندگان درگذشته‌ی آمریکایی در جشنواره موسیقی، واقعاً هولوگرام‌های حقیقی نیستند.

با این وجود، یک فناوری عکاسی هولوگرافیک در حال در حال توسعه است که قرار است تصاویر سه‌بعدی از یک مکان را به صورت زنده به مکانی دیگر ارسال کند.

البته تصاویر این فناوری هنوز هم ایستا هستند و هر دو ثانیه یک بار تغییر می‌کنند، که به عنوان فیلم‌برداری تلقی نمی‌شود و بیشتر شبیه به یک نوع جلوه تصویری خواهد بود که تصاویر را کنار هم قرار می‌دهد.

پژوهشگران امید دارند که در سال‌های آینده، با بهبود سرعت انتقال اطلاعات، کیفیت تصویری بهتر و سرعت بیشتر در انتقال اطلاعات ایجاد شود.

در سال 2013 نیز اعلام شد که گروهی از مهندسان شرکت HP در آزمایشگاه‌های این شرکت در حال توسعه‌ی فناوری هولوگرام بدون نیاز به صفحه نمایش، چندوجهی و سه‌بعدی برای گوشی‌های هوشمند بوده‌اند.

تکنولوژی 7 بعدی هولوگرام