כיצד הולוגרמות יוצרים תמונות תלת ממדיות?

אם אתה סוחב כסף, רישיון נהיגה או כרטיסי אשראי, אתה סוחב הולוגרמות. הולוגרמת היונים בכרטיס ויזה עשויה להיות המוכרת ביותר. הציפור בצבע הקשת משנה צבעים ונראה שהיא נעה כשאתה מטה את הכרטיס. שלא כמו ציפור בתצלום מסורתי, ציפור הולוגרפית היא תמונה תלת מימדית. הולוגרמות נוצרות על ידי הפרעה של קרני אור מ לייזר.

הולוגרמות מיוצרות באמצעות לייזרים מכיוון שאור הלייזר "קוהרנטי". משמעות הדבר היא שכל ה פוטונים של אור לייזר יש אותו הדבר בדיוק תדירות והבדל פאזה. פיצול קרן לייזר מייצר שתי קרניים זהות זה לזה (מונוכרומטיות). בניגוד, אור לבן רגיל מורכב מתדרי אור רבים ושונים. כאשר אור לבן הוא מבוזר, התדרים מתפצלים ליצירת קשת של צבעים.

בתוך צילום קונבנציונאלי, האור משתקף מחפץ מכה ברצועת סרטים המכילה חומר כימי (כלומר ברומיד כסף) המגיב לאור. זה מייצר ייצוג דו ממדי של הנושא. הולוגרמה יוצרת תמונה תלת ממדית מכיוון שאור דפוסי הפרעה מוקלטים, ולא רק אור משתקף. כדי לגרום לזה לקרות, קרן לייזר מפוצלת לשתי קורות העוברות דרך עדשות כדי להרחיב אותן. קרן אחת (קרן הייחוס) מכוונת לסרט עם ניגודיות גבוהה. הקורה השנייה מכוונת לאובייקט (קרן האובייקט). האור מקורה האובייקט מתפזר על ידי נושא ההולוגרמה. חלק מהאור המפוזר הזה הולך לכיוון הסרט הצילומי. האור המפוזר מקורה האובייקט אינו שלב עם קרן ההתייחסות, כך שכששתי הקורות אינטראקציות הן יוצרים דפוס הפרעה.

דפוס ההפרעות שהוקלט על ידי הסרט מקודד תבנית תלת מימדית מכיוון שהמרחק מכל נקודה על האובייקט משפיע על שלב האור המפוזר. עם זאת, יש גבול כיצד יכולה להופיע הולוגרמה "תלת ממדית". הסיבה לכך היא שקרן האובייקט פוגעת רק במטרה שלה מכיוון אחד. במילים אחרות, ההולוגרמה מציגה רק את הפרספקטיבה מנקודת המבט של קרן האובייקט. לכן, בעוד שהולוגרמה משתנה בהתאם לזווית הצפייה, לא ניתן לראות מאחורי האובייקט.

תמונת הולוגרמה היא דפוס הפרעות שנראה כמו רעש אקראי אלא אם כן הוא נראה תחת התאורה הנכונה. הקסם קורה כאשר לוחית הולוגרפית מוארת באותו אור קרן לייזר ששימש להקלטה. אם משתמשים בתדר לייזר שונה או בסוג אחר של אור, התמונה המשוחזרת לא תתאים בדיוק למקור. עם זאת, ההולוגרמות הנפוצות ביותר נראות באור לבן. אלה הולוגרמות נפח מסוג השתקפות והולוגרמות קשת בענן. הולוגרמות הניתנות לצפייה באור רגיל דורשות עיבוד מיוחד. במקרה של הולוגרמת קשת, מועתקת הולוגרמה הולכה רגילה באמצעות חריץ אופקי. זה שומר על הפרלקס בכיוון אחד (כך שהפרספקטיבה יכולה לנוע), אך מייצרת שינוי צבע בכיוון השני.

פרס נובל לפיזיקה בשנת 1971 הוענק למדען ההונגרי-בריטי דניס גאבור "על המצאתו ופיתוח השיטה ההולוגרפית". במקור, ההולוגרפיה הייתה טכניקה המשמשת לשיפור מיקרוסקופי האלקטרונים. ההולוגרפיה האופטית לא המריאה עד להמצאת הלייזר בשנת 1960. למרות שהולוגרמות היו פופולריות מייד לאמנות, יישומים מעשיים של הולוגרפיה אופטית פיגרו עד שנות השמונים. כיום משתמשים בהולוגרמות לאחסון נתונים, תקשורת אופטית, אינטרפרומטריה בהנדסה ומיקרוסקופיה, אבטחה וסריקה הולוגרפית.

• אם חותכים הולוגרמה לשניים, כל יצירה עדיין מכילה תמונה של האובייקט כולו. לעומת זאת, אם חותכים תצלום לשניים, חצי מהמידע הולך לאיבוד.
• אחת הדרכים להעתיק הולוגרמה היא להאיר אותה בקרן לייזר ולהניח פלטת צילום חדשה כך שתקבל אור מההולוגרמה ומהקרן המקורית. בעיקרו של דבר, ההולוגרמה פועלת כמו האובייקט המקורי.
• דרך נוספת להעתיק הולוגרמה היא להטמיע אותה באמצעות התמונה המקורית. זה עובד באותה צורה שבה הקלטות נעשות מהקלטות שמע. תהליך הבלטות משמש לייצור המוני.