Holográfia

Tegnap 1947-től 1976-ig vettük át a holográfia történetének mérföldköveit. Ma a hetevenes évek végétől napjainkig folytatjuk az áttekintést.

1979 - Steve McGrew a holografikus képek tényleges tömeggyártására alkalmas eljárást dolgoz ki.

1982 – McGrew kifejleszti az ún. 2D3D hologramokat, amelyekkel síkbeli ábrák jeleníthetők meg. Az eljárást még ugyanazon az évben a MasterCard bankkártya biztonsági  technológiaként kezdi alkalmazni. Rá egy évre a Visa kártyákra is felkerülnek a csalás elleni kis holografikus matricák.

1984 – A National Geographic magazin márciusi száma hologramos képpel a borítóján 11 milliós példányszámban jelenik meg. (Ezt a bravúrt 1985-ben és 1988-ban is megismétlik. Kép itt.) A Johnnie Walker kimondottan termékhamisítás elleni technológiaként bevezeti a whiskys üvegeken a hologramos jelzéseket.

1988 – A Glaxo gyógyszeripari cég elsőként használ termékvédelmi céllal hologramokat. A biztonsági címke Zantac nevű gyógyszerére kerül fel, amely akkor a világ egyik legismertebb gyógyszere volt.

1989 – Az osztrák 500 shilling az első olyan bankjegy, amelyre hologramok is kerülnek.

1991 – A digitális hologramok megjelenése.

1994 - A SmithKline Beecham Aquafresh márkájú fogkrémét hologramos papírba csomagolja, ezzel a cég az első, amely hologramot és márkát társít.

1995 – Irak elsőként vezeti be útlevelekben a hologramos biztonsági címkéket.

2001 – A hologramipar éves forgalma nemzetközi szinten meghaladja az 1 milliárd dollárt.

2002 – Mind a hét új euró bankjegy hologramos címkékkel kerül forgalomba.

A ma és a jövő – A holográfia előtt a technológia jelenkori vívmányai csodálatos új utakat nyitnak meg. Számos módszer és eljárás még mindig gyerekcipőben jár, de valószínűleg nem állítunk sokat vele, ha azt mondjuk, hogy az okostelefonokba, számítógépekbe épített holografikus kivetítő, a holo televízió vagy épp a fent említett holografikus utaskísérő az elkövetkező évtizedekben már a mindennapok része lesz.

Forrás: holophile.com, IHMA

A holográfia elméletének ismertetése után, de még a technológia gyakorlati alkalmazásának bemutatása előtt, ideje, hogy az 1947-es dátumtól indulva átvegyük hogyan alakult a holografikus eljárás története, melyek azok a meghatározó pillanatok, amelynek köszönhetően ma már - csak, hogy egy érdekességet említsünk - hologramos utaskísérők is köszöntik az utasokat egyes európai reptereken.

1947 - Az a dátum, amikor is Gábor Dénes megalkotta a holográfia elméletét, majd kísérleti úton elkezdte bizonyítani az elmélet gyakorlati megvalósíthatóságát.

1948 - Egy év hallgatást és kísérletezgetést követően Gábor Dénes ekkor foghatott először kezébe holografikus képet. Ugyanezen évben a Nature magazinban „Egy új mikroszkóp elv” címmel először publikál találmányáról, igaz a cikkben még mikrograph néven említi azt.

1949 - „Hologramnak nevezem, mert holos-t, vagyis mindent tartalmaz” – írja 1949-ben kelt, Selényi Pálnak címzett levelében Gábor Dénes, ekkor már nevén nevezi a technológiát.

Ahogy a holográfiáról szóló bevezetőnkben is írtuk, 1947-48 után kicsit "parkoló pályára" került a holográfia kutatása, mivel a tökéletes képrekonstrukcióhoz nem állt rendelkezésre megfelelő fényforrás. Az áttörés 1960-ban történt meg, amikor is az amerikai Theodore H. Maiman kifejlesztette a lézert.

1962 - A Michigani Egyetem két elektromérnöke, Emmett N. Leith és Juris Upatnieks a lézerfény segítségével megalkotja az első valódi holografikus képet (lásd balra). A két kutató munkájának köszönhetően a technológia egy csapásra ismertté és érdekessé válik.

1968 - Stephen A. Benton olyan áttörést ér el a technológiában, ami a laikus nagyközönség számára is érdekessé teszi a hologramokat. Fehér fény használatával megalkotja az ún. szivárvány hologramokat, amelyek hétköznapi megvilágítással is láthatóak. A képek mélysége, élessége, és szivárványszerű színhatása olyan látványosság, ami azóta is számos művészt megihlet.

1971 - Gábor Dénes munkásságát fizikai Nobel-díjjal jutalmazzák.

1972 - Lloyd Cross a fehér fény megvilágítás és a hagyományos filmfelvétel készítés kombinációjával megalkotja az első három dimenziós hologramot oly módon, hogy holografikus képrögzítésre alkalmas filmre a hagyományos technológiával rögzít mozgóképet. 1972 két további érdekességgel is szolgál. Salvador Dalí a New York-i Knoedler Galériában rendezett tárlatán holografikus képeket is kiállít, míg az amerikai Quaker Oats Company egy promóciója keretében első alkalommal kerül tömeggyártásba hologram. A cég egy műanyag gyűrűt adott ajándékba müzli terméke mellé, amelynek közepén egy kis holografikus kép szerepelt.

1976 - Szovjetunióban Victor Komar a hologramos mozival kísérletezik: sikerül másodpercenként 20 képkocka rögzítésével egy olyan 47 másodperces mozgóképét készítenie, amely holografikus vászonra vetítve vált megnézhetővé. Ugyanebben az évben nyitja meg kapuit New York-ban a Hologram Múzeum, amely egy évvel később már utazó kiállítást szervez, ami a következő tíz évben a világ számos országát bejárja.

Folytatjuk!

Forrás: holophile.com, IHMA

Tegnap áttekintettük a hologram készítésének elméletét, mára, hogy a leírtakat segítsük értelmezni, egy videóval készültünk, amelyben megnézhetitek, a gyakorlatban hogyan készül egy hologram!

A videó tanúsága szerint először is beállítják a lézerfényt, hogy az a megfelelő szögből világítsa meg a holografálni kívánt tárgyat. Ezt követően a helyére illesztik azt a szobrot, amelyről a képet készítik, majd ismételten ellenőrzik a lézerfény irányát. Ahogy tegnap is írtuk, a fényhullám két irányból érkezik: a felvételhez a tárgyról visszavert fényt és a referenciahullámot használják. Az egész szerkezet egy speciális, rendkívül stabilitás asztalra van állítva, ugyanis akár a legkisebb bemozdulás is elmosódottá teheti a felvételt.

A lézersugár beállítását követően a tárgy elé helyezett üvegtáblára illesztik a filmet, amelyre a felvétel rögzül majd. Ezt is alaposan rögzítik, hogy ne tudjon elmozdulni. Ezt követi a felvétel elkészítésének pillanata: 1 másodpercen keresztül megvilágítják a tárgyat a lézerrel. (A narrátor szerint speciális lézerek használata mellett a felvételi idő akár 12 nanomásodpercre is csökkenthető). 

A "kattintás" után a filmet ugyanúgy előhívják, mint a hagyományos fényképezésre használt filmet. A megfelelő folyadékba áztatás során a film előbb feketére vált, majd teljesen átlátszóvá, végül, ahogy a videóban is elhangzik, "felfedi titkait".

Tegnap írtunk néhány gondolatot a hologramok jellemzőiről, és ott hagytunk abba, hogy a fényképezésnél a holografálás azért jelent többet, mert ez utóbbi nem csak a tárgy síkját, de térbeliségét is rögzíti. Nézzük akkor, hogyan lehetséges ez!

A hologram maga is egy fénykép, amit filmre vagy fotólemezre rögzítenek megvilágítás segítségével. A holografikus kép azért olyan valószerű, mert tökéletesen rögzíti a tárgyról visszavert hullámokat, ami annak köszönhető, hogy a kép rögzítéséhez nem csak a tárgy felől érkező fényhullámot, de egy referenciahullámot is használnak. Valahogy így:

A képre kattintva nagyban is megnyílik!

Az eljárás során rendszerint lézerfényt használnak (mivel ez koherens fénynyalábot szolgáltat), amelyet tükrökkel és lencsékkel irányítanak a tárgyra, illetve a képet rögzítő lemezre. A lézerfényt egy nyalábosztó segítségével terelik két irányba, ezek egyike lesz a tárgysugár, a másik a referenciasugár. A két sugár a képrögzítésre használt felületen találkozik. Mivel azonban ezeknek csak egyike visszaverődött fény, a két sugár nincs azonos fázisban, így egy ún. egy interferenciateret hoznak létre, amelyek világos és sötét csíkok formájában jelennek meg a lemezen. A fekete sávokban a két hullám fázisa azonos, így erősítik egymást, a világos helyeken viszont a hullámok kioltották egymást. Ez az a kettősség, ami a holográfia tökéletes képalkotását adja: az interferenciacsíkokban és ezek egymástól való távolságában ugyanis rögzült a visszavert fény minden jellemzője.

A kérdés akkor már csak az, a csíkos lemezről hogyan lesz kép? Nos, a lemezről ugyanúgy elő kell hívni a képet, ahogy a hagyományos filmtekercseket kellett korábban. Az előhíváshoz azonban a lemezt ismét meg kell világítani, méghozzá ugyanabból az irányból, ahonnan a referenciasugár érkezett.

Három érdekesség van, amit még érdemes tudni a holografálásról. Először is, a hologramok nem színhelyesek, színűk a tárgyat megvilágító lézer színétől függ. Ezért lehet az, hogy a jobb oldali képen II. Erzsébet kék. Másodszor, egy lemezre több képet is rögzíthetünk, ha a referenciasugár szögét változtatjuk. Ennek köszönhető, hogy más-más szögből más képet látunk, avagy a kép egészét mozogni véljük. Harmadszor pedig, a hologram nem vész el, ha a rögzítő lemez eltörik, a kép, ha nem is oly jó minőségben, de annak bármely darabkájáról rekonstruálható.

Forrás: A holográfia, Első könyvem a lézerről (Budapest, 1998) 

Röviden áttekintettük már, mi is a holográfia, most nézzünk néhány gondolatot azokról a képekről, amelyeket e technológiával előállítanak. Ha egy hologramot szeretnénk látni, nem kell messzire mennünk. Elég, ha elővesszük a bankkártyánkat, jogosítványunkat, és máris megszemlélhetünk egyet. Ha ezek épp nincsenek kéznél, leemelhetünk egy CD-t a polcról, egy eredeti szoftver dobozát, de újonnan vásárolt ruháink árucímkéjén is találhatunk holografikus jelzést, amely annak eredetiségét hivatott igazolni. 

Ezek a hologramok persze nem túl látványosak. Mozgatásra változik a színük, esetleg egy újabb képet jelenítenek meg, mégis egyszerűek. A holográfia nyújtotta igazi látványt akkor tapasztalhatjuk meg igazán, ha egy olyan képet szemlélünk, amelyet a megfelelő körülmények között, gondos - többnyire lézeres - megvilágítással készítettek. Ezek ugyanis a kétdimenziós felületen megjelenő tökéletes háromdimenziós leképezései a valódi tárgynak, amelyről készítették. (A holográfia hajnala és horizontja kiállításon természetesen ilyet is láthattok majd.)

Ha ezeket a képeket különböző szögből szemléljük, a leképezett tárgy más-más perspektívából jelenik meg. Éppen úgy, mintha a valódi tárgyat néznénk. Némely hologram mozogni látszik, ahogy elhaladunk a kép előtt, mások a színüket "változtatják", megint másokon egy teljesen új kép jelenik meg. 

Hogy hogyan lehetséges mindez? Úgy, hogy a holográfiával a fényképezéssel ellentétben a térbeli tárgyaknak nem csak a síkja, de a térbelisége is rögzíthető. Hogyan? Erről holnap bővebben is írunk!