Музей ЧерномырдинаЭнциклопедия по машиностроению XXL. Голографическая картина
Наш мир и голография - Голографическая реальность
Приведенная здесь в журнале информация, подобранная с разных источников, разных авторов утверждает, что окружающий нас мир – это голографическая картинка, созданная нашим мозгом. Понять это трудно, а принять так уж совсем невозможно. Но я попробую и для этого про-анализирую сказанное здесь и попытаюсь убедить себя, а может еще и кого-нибудь из читателей.
Итак, основой голограммы является интерференция волн, то есть наложение двух или более волн друг на друга при одновременном распространении в пространстве, при этом происходит взаимное усиление или ослабление волн.
Возникающая при этом сложная конфигурация из пересекающихся вершин и впадин представляет собой интерференционную картину. Такую картину может создавать любое волновое явление, включая свет и радиоволны. Если волны встречаются в фазе, то они складываются друг с другом и дают результирующую волну с амплитудой, равной сумме их амплитуд. Если же они встречаются в противофазе, то будут гасить одна другую. Между двумя этими крайними положениями наблюдаются различные ситуации сложения волн. Результирующая сложения двух когерентных волн будет всегда стоячей волной. То есть интерференционная картина будет устойчива во времени. Пучок света, падающий на пластину, назвали опорным, а пучок, отраженный или прошедший через объект, предметным. Схему голограммы можно посмотреть здесь
Как же человек, точнее его мозг, создает голографическую картину? Понятно, что функцию фотографической пластины здесь выполняет сам мозг. Что в нем создает интерференционную картину? Откуда в мозг приходит опорный свет, воссоздающий голографическую картину и что выполняет функцию предметного луча, отраженного, или прошедшего через объект и где там сам объект? В книге “Голографическая вселенная” Майкл Талбот пишет, что Карл Прибрам, нейрофизиолог с многолетним опытом исследования работы мозга после открытия голографии начал рассматривать ее как возможное объяснение работы мозга. Прибраму нужно было выяснить, какие волновые явления в мозгу способны создавать голограммы. Эту задачу он вскоре решает: “Нейроны имеют древовидные разветвления, и когда электрический сигнал достигает конца одного такого разветвления, он распространяется далее в виде волн точно таких, какие мы наблюдаем на поверхности воды. Поскольку нейроны тесно прилегают друг к другу, расходящиеся электрические волны постоянно налагаются друг на друга.” Это наложение волн друг на друга и создает интерференционную картину. О каких электрических сигналах здесь говорится? Чтобы это понять привожу выдержку из моего поста Безграничный океан энергии : “ Бом и другие ученые квантовой физики считают, что космос и пространство вокруг нас не пустые. Все заполнено безграничным океаном энергии. По выражению Бома, все пропитано безграничной импликативной реальностью и вселенная неотделима от этой реальности, от этого океана энергии.”
Каббала это называет светом Творца. Итак, этот свет воздействует на наш орган зрения, в сетчатке глаза преобразуется в электрические сигналы и по зрительному нерву поступает в мозг. Именно этот свет в голографических схемах называется опорным, который, воздействуя на фотографическую пластину, в нашем рассуждении на мозг человека, воссоздает в пространстве вне нас голографическую картинку, т.е. окружающий нас мир. Далее в схемах мы видим предметный луч, отраженный, или прошедший через объект. Этот луч взаимодействует с опорным лучом, создавая интерференционную картинку на фотопластинке, т.е. в нашем мозгу. Итак, предметный луч и сам объект, через который луч проходит или от которого отражается. Где они в человеке? Снаружи их нет, там только импликативная реальность, или свет Творца, или безграничный океан энергии. Назвать можно так, или иначе, суть от этого не меняется. Здесь важно понять, поэтому я приведу вторую выдержку из того же поста: “Поскольку импликативная реальность является основой, произведшей на свет все сущее, это и есть Высший разум, включающий всю информацию и она должна “содержать каждую элементарную частицу, которая была или будет; каждую возможную конфигурацию материи, энергии, жизни и сознания, от квазаров до стихов Шекспира, от двойной спирали ДНК до сил, контролирующих размеры и формы галактик”
Если снаружи Высший разум, включающий всю информацию, то во мне, например, есть мой разум, включающий частичку информации Высшего разума, которую я уже познал, раскрыл для себя. Отсюда делаю вывод: объект – это я, а свет, названный в голографических схемах предметным лучом – это моя память, моя информация, энергия во мне, или мои свойства. Именно этот мой свет, моя энергия в виде электрических сигналов взаимодействует с электрическими сигналами, поступающими извне через мои зрительные нервы в мозг. Мои электрические сигналы отражают мои знания, мой разум и тождественны моим свойствам, электрические сигналы извне выражают Высший разум и тождественны свойствам Творца, или импликативной реальности. В результате взаимодействия этих электрических сигналов в мозгу создается интерференционная картинка. Противоположные свойства при взаимодействии взаимно уничтожаются и на картинке не проявляются. Свойства, в какой-то степени подобные резонируют и складываются, на картинке они создают устойчивый по величине и времени сигнал.
Противоположными свойствами здесь можно считать свойства на 100% альтруистические и на 100% эгоистические. Они взаимно уничтожаются и человек их в окружающем его мире не видит, не ощущает. На интерференционной картинке могут проявиться только промежуточные между этими крайними состояниями свойства человека, подобные свойствам света, приходящего к нам извне, из импликативной реальности. Значит и голографическое изображение, которое мы видим вне нас, т.е. картина нашего мира, отражает не то, что находится вне нас и не то, что есть внутри нас, а лишь ту часть наших свойств, которая подобна и резонирует с какой-то частью свойств импликативной реальности или Творца.
Мне уже кажется, что все это звучит убедительно и понять, что окружающий нас мир – это голографическая картинка, созданная нашим мозгом, уже легче. Это еще не все, выводы можно продолжить, но это уже в следующем посту.
roman2121.livejournal.com
ГОЛОГРАФИЯ - это... Что такое ГОЛОГРАФИЯ?
голография — голография … Орфографический словарь-справочник
ГОЛОГРАФИЯ — (от греч. holos весь полный и ...графия), метод записи, воспроизведения и преобразования волновых полей, основанный на интерференции волн. Предложен Д. Габором в 1948. Голография позволяет получать изображение объектов. На фоточувствительный слой … Большой Энциклопедический словарь
ГОЛОГРАФИЯ — ГОЛОГРАФИЯ, процесс создания голограммы. Одна или несколько фотографий накладываются на одну пленку или пластину с использованием интерференции между двумя частями расщепленного луча ЛАЗЕРА. На первый взгляд сформированная модель бессмысленна, но … Научно-технический энциклопедический словарь
ГОЛОГРАФИЯ — (от греч. holos весь, полный и grapho пишу), способ записи и восстановления волн. поля, основанный на регистрации интерференц. картины, к рая образована волной, отражённой предметом, освещаемым источником света (п р е д м е т н а я волна), и… … Физическая энциклопедия
ГОЛОГРАФИЯ — [Словарь иностранных слов русского языка
Голография — см. Криминалистическая голография … Энциклопедия права
ГОЛОГРАФИЯ — ГОЛОГРАФИЯ, и, жен. (спец.). Получение объёмного изображения, основанное на взаимном действии (наложении друг на друга) световых волн. | прил. голографический, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
голография — сущ., кол во синонимов: 1 • микроголография (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
ГОЛОГРАФИЯ — [g r άj w (графо) пишу] метод регистрации и воспроизведения волновых полей. В частности, может быть реализован фотографическими способами. При этом в отличие от традиционной фотографии на фотопластинке регистрируется не… … Геологическая энциклопедия
голография — Метод формирования изображения, основанный на фиксации, при помощи опорного когерентного излучения, волнового фронта, образованного объектом (получение голограммы), и последующей реконструкции зафиксированного на голограмме волнового фронта для… … Справочник технического переводчика
Голография — метод получения голограмм изображений предметов, которые выглядят объемными. Используется в науч. работе, а также для защиты от подделок ценных бумаг, этикеток товаров … Издательский словарь-справочник
dic.academic.ru
Голография
Физика > Голография
Голография – оптический метод создания трехмерных изображений.
Задача обучения
- Разобраться в процессе записи голографических изображений.
Основные пункты
- Если два луча достигли носителя записи, то световые волны пересекаются и мешают. Эта «сцена» отмечается на носителе.
- Если восстанавливающий луч освещает голограмму, то дифрагируется по узору. Из-за этого формируется поле света, похожее на изначальное.
- В голографическом изображении возникают перемены, когда позиция и ориентация системы меняются также.
Термины
- Лазер – прибор для создания монохроматического когерентного светового луча.
- Интерфеернция – созданный суперпозицией эффект у двух систем волн из-за атмосферных и прочих влияний.
- Галогенид серебра – светочувствительные химикаты, применяемые в фотографической пленке.
Голография – метод создания трехмерных изображений. Основывается на использовании лазера, помех, дифракции и записи световой интенсивности. Если позиция и направленность системы просмотра меняются, то перемены возникают и в изображении, делая его трехмерным.
Лазер: Голограммы создают через применения вспышки света, освещающей сцену, а затем отпечатывается на носителе записи. Но часть светового луча обязана светиться на самом носителе – этот второй луч именуют опорным пучком. Голограмма нуждается в лазере, как единственном световом источнике. Чтобы избавиться от помех, голограммы создают в темноте или на нижнем уровне света в другом цвете лазерного луча. Экспозиция контролируется затвором или электронным сигналом.
Для записи голограммы нужна световая вспышка, освещающая сцену. Также одна часть луча должна светиться на самом носителе – опорный луч
Аппарат: голограмму можно создать блестящей частью светового луча на самом носителе, а вторая размещается на объекте так, чтобы часть рассеянного света попала на носитель. Более гибкая компоновка нуждается в том, чтобы лазерный луч прошел сквозь ряд изменяющихся элементов. Первым будет лучевой разделитель. Он делит пучок на два идентичных луча, направленных в разные стороны:
- освещение – распространяется при помощи объективов и нацелен на сцену зеркалами.
- опорный луч – распространяется линзами, но не соприкасается со сценой, а движется к носителю записи.
В качестве носителя используют различные материалы. Наиболее распространенный вариант – пленка, напоминающая ту, что используют для фотографий, но с повышенной концентрацией светло-реактивных зерен. Этот слой устанавливают на прозрачную подложку (стекло или пластик).
Процесс: Если два луча прибыли к носителю, то световые волны сталкиваются и мешают. Именно этот и закрепляется на носителе. Картинка будет случайной, потому что отображает сами помехи, а не оригинальный световой источник. Интерференционную картину можно воспринимать как кодированную версию сцены, для просмотра которой нужен ключ – исходный световой источник.
Его роль играет лазер, идентичный тому, что применили при создании голограммы. Он дифрагируется по поверхностному образцу, формируя поле света. Изображение будет виртуальным.
Интерференционная картина выступает кодированной версией сцены, нуждающейся в ключе – исходный световой источник. В его роли выступает лазер, идентичный тому, что использовали при записи голограммы. Луч падает на поверхность и следует по образцу, создавая поле света
v-kosmose.com
возможно, все проще, чем кажется / Slon.ru
Современный человек стремится дотошно изучить мир, в котором мы живем, предполагая его объективную реальность. Подсознательно, отбрасывая веру в сверхъестественное, мы стремимся создать логичную картину мира, в которой все должно быть понятно: вот здесь ядерные реакции, тут излучение, а вон там молекулы, из которых сложены мы и окружающий нас мир.
Но ученые продолжают свои поиски и приходят к выводам, которые уже не укладываются в сознание. Одна из самых безумных и непонятных гипотез – это предположение, что окружающая нас Вселенная не более чем прекрасно детализированная голограмма, что для многих из нас, по большому счету, иллюзия. И это не бред сумасшедшего, все больше данных, которые подтверждают данную гипотезу.
Действительно, реальность оказывается гораздо сложнее и удивительнее чем наши фантазии. Точнее, наши фантазии – это следствие удивительной реальности.
От сложного к простому
Очень часто мы пользуемся законами природы в своих интересах, не разбираясь в них. Ну вот сейчас вы читаете этот текст на экране своего компьютера, выполненного в форме смартфона, ноутбука или настольного компьютера. Однако каким бы ни был компьютер внешне, по сути он транслирует поток сигналов, напоминающих азбуку Морзе, по определенному алгоритму, единому для всех аппаратов, иначе мы бы ничего понятного на своих экранах не увидели.
Если начать писать лекцию про компьютерные технологии для новичков, которые не работали с компьютером, проще всего рассказать, как пользоваться теми или иными программами. Уже сложнее – рассказать, как программировать сайты. Еще сложнее – рассказать, как создаются языки программирования. Ну и, наконец, самое сложное, но и самое важное – как управлять потоком сигналов. И вот тут появляются такие объяснения, как «под записью числа в память понимают размещение этого числа в ячейке по указанному адресу и хранение его там до выборки по команде программы...». А что собой представляет число в компьютере? Ответ на этот вопрос определяет всю архитектуру компьютерной техники.
Поэтому рассказ о голографической Вселенной и о том, что дает нам «по жизни» знание этого факта (или не факта), хорошо бы начать не с далеких галактик или многочисленных измерений в черных дырах, а с определения самой голограммы. Что это вообще такое? И почему мы видим голографические наклейки на банкнотах, CD-дисках, даже на бутылках, но почему-то не видим шикарных трехмерных изображений в журналах, постерах или на экранах наших мониторов. Хотя именно трехмерность, возможность осмотреть объект с разных сторон, давно уже упоминается как одно из достоинств голографии.
Многие из нас тут же вспомнят про то, что уже существуют превосходные опыты по голографическому телевидению, однако большинство из них на самом деле голографическим можно назвать весьма условно, потому что трехмерность – далеко не самое важно свойство голографии. Самое удивительное в голограммах то, что каждая ее часть содержит информацию о целом. Но со своего особого ракурса.
Никакой техники
Основополагающим принципом голографии является интерференция, то есть взаимодействие волн. Если воспользоваться советом Козьмы Пруткова и внимательно понаблюдать за кругами, расходящимися от камня, брошенного в тихую воду, то мы увидим, как, отразившись от стенок причала, волны начнут между собой взаимодействовать. Там, где совпадут максимумы, волна еще более вырастет, а где совпадут максимумы и минимумы – исчезнет.
Свет – это тоже колебания, колебания электромагнитного поля. И он также способен к интерференции. Однако мы не видим в окружающем мире никаких всплесков и черных провалов. Главная причина в том, что вокруг нас распространяются волны самой разной длины, или, если говорить образнее, самых разных цветов. Даже свет, пропущенный через цветной светофильтр, все равно несет кванты очень разной частоты.
Поэтому появление настоящих голографических картинок стало возможным только с появлением лазера. Лазер испускает луч строго определенного цвета (то есть частоты). А это дает возможность не просто осветить предмет с одной точки, как в случае с обычной лампой или солнечным светом, но и записать интерференционную картину, которую создает предмет, отражая электромагнитные волны. Вот тут надо рассказать, почему нам нужна именно эта картина смешанной ряби, а не простое изображение объекта.
Есть много интересных объяснений явлений, связанных с голографией. Если постараться сделать это максимально кратко и просто, то можно представить упавший в бассейн шарик, который обозначим точкой (см. рис.). От него пойдут во все стороны круги – сфотографировав их, мы получим голограмму этой идеальной точки. Даже не видя самого камня, но зафиксировав круги, мы можем сказать, где именно он упал. Теперь бросим в воду одновременно два шарика, и получим две системы кругов. Теперь отрежем половину изображения, и все равно мы сможем восстановить местоположение падения обеих точек.
1 – изображение элементарной точки; 2 – интерференционная картина (голограмма) этой точки; 3 – изображение двух точек; 4 – голограмма двух точек; 5 – частично разрушенная голограмма двух точек; 6 – восстановленное изображение двух точек по частично разрушенной голограмме
Чем больше будет таких точек, тем сложнее станет картина. Пять точек формируют уже сложное поле. Что уж тут говорить о картине отражения лучей от реального предмета. Но принцип остается тем же. Каждая часть голограммы несет в себе информацию о всей картинке, но со своей точки зрения, и при этом чем меньше кусочек, тем больше неопределенность картинки, визуально – ниже качество.
Пять точек (1) создают уже весьма сложную голограмму (2), а простенькая золотая рыбка (3) – голографическое поле, в котором уже невозможно увидеть исходное изображение (4).
Голография и жизнь
Этот принцип мы проверяем в нашей жизни ежедневно. Сколько споров о тех или иных явлениях социальной, научной или политической жизни. Мы ездим на места событий, но, по сути, можем не улучшать «голограмму» события, поскольку видеть будем по-прежнему очень маленький кусочек информационного поля. А оно для каждого будет разным, то есть «все знают всё, каждый что-нибудь, никто не знает достаточно». При этом каждому кажется, что он располагает всей полнотой информации, это же так очевидно...
К тому же видим мы не глазами, а мозгом. Глаза – это только детекторы. Именно мозг формирует из имеющихся фрагментов, которые увидели ваши глаза, целостное изображение, и именно поэтому его можно обманывать, выдавая сменяемые 24 картинки в секунду за реальное движущееся изображение. Также, когда мы смотрим на подсвеченное плоское голографическое изображение, несущее в себе информацию о тенях, положении деталей и различиях в углах положения деталей для правого и левого глаза, мы ощущаем его глубину. То есть информация об объекте для мозга превращается как бы в сам объект.
Так голограмма, муароподобная интерференционная картина объекта, с помощью лазера может стать для нас удивительным по своему реализму трехмерным объектом. Но и это еще не все; зная законы интерференции, можно с помощью математики создать программу и с ее помощью рассчитать интерференционную карту для несуществующих в реальности объектов.
Теперь смотрите, что получается: можно принять, что сама программа расчета одномерна – там есть только два состояния, «0» и «1», и одно измерение – время. Созданная в результате этого голограмма будет плоской пленкой с муаровой побежалостью, то есть двухмерным объектом. И, наконец, подсвеченная внешним источником, она явит нам трехмерный объект.
Мы сами материальны, состоим из молекул, те состоят из атомов, атомы из нейтронов, протонов, электронов... И вот там, где в пропасти миниатюрности наш мир начинает исчезать, начинается совсем новая физика. В своем предельном состоянии, согласно теории суперструн, элементарные частицы – это стоячие волны квантового поля в пространстве, имеющем 11 измерений. Представить себе это крайне сложно, да и в данный момент нам не нужно; обратите внимание на другое – это стоячие волны поля. А где есть поле и волны, там есть и интерференция, то есть голограммы.
Так что словосочетание «Вселенная – это голограмма» не означает, что это оптическая иллюзия, а лишь то, что ее законы – это законы интерференционных полей-голограмм, которые на субатомном уровне формируют те или иные материальные частицы. Привычный мир устоял?
Философия и техника
Разобравшись с тем, что такое голограмма, гораздо легче воспринимать откровения ученых, которые видят в ней объяснение особенностей Вселенной. В ее основе действительно может лежать некий информационный код, который, воплощенный в гигантскую голограмму квантовых полей, и создает на каком-то уровне окружающий нас мир и нас – как частицу этого мира. Но каждая частица этого мира – всего лишь одно из отражений чего-то единого.
Такой взгляд прекрасно объясняет явление квантовой спутанности, когда так называемые спутанные, или сцепленные элементарные частицы ведут себя синхронно, независимо от расстояния. То есть изменение одной частицы ведет к мгновенному изменению другой, нарушая предел скорости света, установленный эйнштейновской теорией относительности. Это уже не теория, а экспериментально подтвержденный факт, за который в 2010 году Клаузер, Аспе и Цайлингер получили премию Вольфа, а в 2012 году Арош и Уайнленд стали нобелевскими лауреатами.
Если применить голографическую теорию в качестве объяснения этого явления, то можно сказать, что дело не в том, что существует какой-то исключительный механизм обмена информацией со скоростью, превышающей скорость света, а потому, что на более глубоком уровне реальности эти частицы представляют собой один объект. Эта идея Дэвида Бома, который работал с Оппенгеймером и Эйнштейном, как раз сейчас и находит свое фактологическое подтверждение.
Существуют и более изощренные теории, которые также используют предположения о голографической природе Вселенной, однако они требуют еще долгих экспериментальных проверок и уточнений. Кроме этого, полно мистических спекуляций на данную тему.
Что же касается техники, то, используя принцип составления целого из множества и сохранения целого в частном, инженеры вовсю работают над созданием систем голографического телевидения, которые откроют перед нами новые возможности коммуникации.
Но все же хотелось бы узнать, означает ли все это, что каждый из нас – это часть единого целого и, унижая или любя одного ближнего, мы унижаем или любим весь мир?
republic.ru
ГОЛОГРАФИЯ | Энциклопедия Кругосвет
Содержание статьиГОЛОГРАФИЯ (от греч. холос – полный и графо – пишу) – способ получения объемных изображений предметов на фотопластинке (голограмме) при помощи когерентного (см. КОГЕРЕНТНОСТЬ) излучения лазера. Голограмма фиксирует не само изображение предмета, а структуру отраженной от него световой волны (ее амплитуду и фазу). Для получения голограммы необходимо, чтобы на фотографическую пластинку одновременно попали два когерентных световых пучка: предметный, отраженный от снимаемого объекта, и опорный – приходящий непосредственно от лазера. Свет обоих пучков интерферирует, создавая на пластинке чередование очень узких темных и светлых полос – картину интерференции.
На экспонированной таким образом и проявленной пластинке отсутствует какое-либо изображение, однако его в зашифрованном виде содержит система интерференционных полос, и если голограмму просветить, как диапозитив, лазерным светом той же частоты, что была использована при записи, возникнет «восстановленная голограмма» – объемное изображение снятого предмета, словно висящего в пространстве. Меняя точку наблюдения, можно заглянуть за предметы на первом плане и увидеть детали, ранее скрытые от взгляда, Свет, проходя сквозь систему черно-белых полос голограммы, испытывает дифракцию и воспроизводит волновой фронт, исходивший от снятого предмета (см. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ). Аналогичным образом лазерный луч, пропущенный сквозь отверстие очень малого диаметра, даст на фотопластинке, поставленной за отверстием, систему колец (так называемые «кольца Френеля»). А световой пучок, проходящий сквозь их изображение («зонную пластинку»), сойдется в точку. Кольца Френеля представляют собой простейшую голограмму – голограмму точки.
Голографию изобрел (и придумал название) английский физик Деннис Габор в 1947, исследуя законы построения изображений в оптике и работая над совершенствованием электронного микроскопа. Он пришел к выводу, что зарегистрировать полное изображение предмета можно без объектива, используя только пучок когерентного монохроматичного света. Первые голограммы были получены им при помощи ртутной лампы, из спектра излучения которой «вырезалась» очень узкая полоса частот. Диаметр пучка составлял 1–2 микрона, а время экспозиции – несколько часов. Между источником света и фотопластинкой помещался либо прозрачный объект, либо предмет небольшого размера, так что излучение источника выполняло одновременно функции и предметного, и опорного пучков. Поэтому при восстановлении голограммы возникали сразу два изображения на одной линии, которые создавали взаимные помехи при регистрации. Все это делало невозможным практическое применение голографии, и о ней надолго забыли.
После появления мощного источника когерентного света – лазера интерес к голографии вспыхнул вновь. В 1962 американские оптики и радиофизики Эммет Лейт и Дж. Юрис Упатниекс усовершенствовали схему Габора, разделив предметный и опорный пучки, которые стали теперь пересекаться непосредственно перед фотопластинкой. Это позволило, во-первых, голографировать непрозрачные предметы сложной формы, а во-вторых, разнести восстановленные изображения в пространстве. Схема Лейта – Упатниекса стала основой современных голографических установок.
В это же время на голографические методы записи изображения обратил внимание российский физик Юрий Николаевич Денисюк. Он создал принципиально новый способ записи голограмм в толстом слое фотографической эмульсии. Предметный и опорный пучки приходят к пластинке с разных сторон и интерферируют. В объеме ее эмульсионного слоя на разной высоте в областях максимумов интерференции возникают микроскопические пятна почернения. Падающий на проявленную голограмму свет отражается от них и, интерферируя, формирует восстановленное изображения предмета. При этом из голограммы выходят только свет, частота которого равна частоте записывающего лазерного излучения, а все остальные частоты автоматически подавляются. Объемную голограмму восстанавливают обычным белым светом, получая монохромное изображение.
В своей работе Ю.Денисюк опирался на способ получения цветных фотографических изображений, разработанный французским физиком Габриэлем Липпманом в 1891. Луч света из объектива его фотоаппарата попадал на пластинку, залитую с обратной стороны ртутью (ее слой служил зеркалом). Отраженные световые волны интерферировали с падающими, создавая в толще фотографической эмульсии стоячие волны. В местах их пучностей возникали области почернения – отражающие поверхности, каждая из которых отражала свет только «своего» цвета. Изображение было цветным, но не объемным.
Современная технология позволяет копировать объемные голограммы «по Денисюку» типографским способом. Для этого голограмму получают в особом светочувствительном материале – фоторезисте. После экспонирования материал обрабатывают растворителем, который смывает его слой до зон почернения. Образуется микрорельеф, с которого снимают отпечаток – матрицу. При помощи этой матрицы в пластическом материала печатают копии голографического рельефа, покрывают их слоем металла и прозрачной защитной пленкой. Таким способом изготавливают защитные марки на упаковках пищевых продуктов и документах. Подделать их практически невозможно.
Голографические изображения можно получать при помощи любых когерентных волн, например, акустических, возбужденных в жидкости синхронно работающими вибраторами. Интерференция звуковых волн создает на поверхности жидкости рябь, с которой эту акустическую голограмму восстанавливают лазерным лучом.
Свойства голограмм.
Голографическое изображение отличается от фотографии не только своей объемностью, но и еще несколькими важными свойствами.
1. В любую точку плоской голограммы «по Габору» попадает свет, отраженный от всех точек предмета. Это означает, что любой, самый маленький ее участок содержит зрительную информацию обо всем предмете. Голограмму можно разбить на несколько кусков, и каждый будет полностью воспроизводить первоначальное изображение. Отпечаток голограммы, где черные полосы стали прозрачными и наоборот, дает то же изображение, что исходная голограмма. Ни фотография, ни голограмма «по Денисюку» таким свойством не обладает.
2. Голографическое изображение можно увеличить на стадии восстановления. Когда голограмму записывают параллельным световым пучком, а восстанавливают расходящимся, изображение увеличивается пропорционально углу расхождения (геометрический коэффициент увеличения kг). Если запись ведется излучением длиной волны l1, а восстановление – кратной ему l2 > l1, изображение станет больше в k = l2/l1 раз (волновой коэффициент увеличения kв). Полное увеличение равно произведению обоих коэффициентов; например, для рентгеновского микроскопа (l1 = 10–2 мкм, l2 = 0,5 мкм) с kг = 200 полное увеличение k = 106.
3. Если на одну пластинку записать несколько голограмм, используя разные, но не кратные, длины волн, все они могут быть считаны независимо при помощи лазеров с соответствующим излучением. Таким же образом можно записать и полноцветное изображение.
4. Голограмму можно рассчитать и нарисовать при помощи компьютера и даже вручную. Так, зонную пластинку Френеля нетрудно начертить, получив простейшую голограмму одной точки, но чем сложнее объект, тем более запутанной становится такая искусственная голограмма.
Применение голографии.
Наиболее широкое применение голография находит в науке и технике. Голографическими методами контролируют точность изготовления изделий сложной формы, исследуют их деформации и вибрации. Для этого деталь, подлежащую контролю, облучают светом лазера, и отраженный свет пропускают сквозь голограмму эталонного образца. При отклонении размеров от эталонных, искажении формы и появлении поверхностных напряжений возникают полосы интерференции, число и расположение которых характеризует степень отличия изделия от образца или величину деформаций. Аналогичным образом исследуют обтекание тел потоками жидкости и газа: голограммы позволяют не только увидеть в них вихри и области уплотнений, но и оценить их интенсивность.
Голографическими методами можно распознавать образы, т.е. искать объекты, идентичные заданному, среди множества других, похожих на него. Такими объектами могут быть геометрические фигуры, фотографии людей, буквы или слова, отпечатки пальцев и т.д. На пути лазерного луча устанавливают сначала кадр, на котором может находиться искомый объект, а за ним – голограмму этого объекта. Появление яркого пятна на выходе говорит, что объект в кадре присутствует. Такая оптическая фильтрация может производиться автоматически и с большой скоростью.
Методами акустической голографии удается получать объемные изображения предметов в мутной воде, где обычная оптика бессильна.
Голограммы музейных редкостей уже сделались довольно обычной вещью: они не только экспонируются на выставках, но и продаются в сувенирных ларьках. Начинают появляться, хотя и очень редко, объемные книжные иллюстрации. А голографическое кино и телевидение, несмотря на многолетние исследования и экспериментальные съемки, возникнет, видимо, нескоро.
Сергей Транковский
www.krugosvet.ru
Образование голографического изображения - Энциклопедия по машиностроению XXL
Образование голографического изображения [c.10]Обратная картина имеет место при интерференции встречных или почти встречных волн (0 180°), когда >./[2 sin як /4 и условие (65.1) выполняется с большим запасом. В таких расположениях дифрагировавшая волна соответствует брэгговскому отражению и следует ожидать образования только одного голографического изображения. [c.263]
Голографическое изображение формируется с помощью когерентного света. Восстановленный волновой фронт может интерферировать с другой когерентной волной с образованием интерференционных полос. Если интерферирующие волны не очень сильно отличаются друг от друга, то возникает макроскопическая интерференционная картина, анализируя которую, можно получить информацию о различиях этих волновых поверхностей. [c.154]
В 1960 г. мы экспериментировали с оптической голографией, повторяя прежде всего первоначальный эксперимент Габора. Хотя качество изображений по тем временам вряд ли было удовлетворительным с точки зрения стандартов обычной фотографии, тем не менее результаты были поразительные, поскольку казалось, что изображение получается из ничего. В оптической системе возникало изображение, образованное лучами света, которые могли идти вдоль системы по направлению к источнику, но только до невнятного кусочка фотопленки, называемого голограммой. Этот кусочек не содержал заметных деталей, соответствующих изображению, но лучи, формирующие изображение, внезапно здесь обрывались. Для несведущего в голографии процесс казался загадочным и необъяснимым. Этот голографический эксперимент нас буквально околдовал. Можно представить себе, сколь завороженными были Габор и его сотрудники, когда впервые наблюдали эти же явления [c.18]Интерес представляют лазеры с ламповой накачкой. Их оптические схемы подобны схеме твердотельного лазера. Активный элемент представляет собой трубчатую кювету из прозрачного в полосе накачки материала, через который прокачивается краситель. Накачка от импульсных ксеноновых ламп, которые вместе с кюветой помещены в диффузное или зеркальное устройство, подобное головке твердотельного лазера. Резонатор образован внешними зеркалами. Схема имеет элементы перестройки по длине волны генерации. Схема импульсного лазера типа ЛЖИ показана на рис, 28. Параметры импульсных лазеров приведены в табл. 5. Длина когерентности этих лазеров менее 2 мм, что делает их неприменимыми непосредственно для голографической съемки. Их можно использовать в системах воспроизведения изображений. [c.53]
Кроме рассмотренной интерпретации голографической интерференции, существует еще метод рассмотрения, основанный на биениях пространственных частот. Голограмма представляет собой структуру, пространственная частота которой меняется от точки к точке. При наложении двух мало отличающихся друг от друга голограмм наблюдается явление, аналогичное тому, которое имеет место при сложении мало отличающихся временных частот с образованием биений. На голограмме с двойной экспозицией появляются области, где голографическая картина усилена, а также области, где она ослаблена или же полностью смазана. Первые области дают хорошее восстановление, тогда как вторые не реконструируют изображение. Таким образом, возникают интерференционные полосы. [c.159]
В гл. 5 рассматривается процесс образования изображения при когерентном освещении как естественный предшественник голографии. В голографическом аспекте описаны метод филь- [c.8]
Качественное описание двухступенчатого голографического принципа образования изображения было дано в гл. 1. С методом голографии мы встречались также в гл. 5 в связи с той важ-ной ролью, которую голография играет в системах оптической фильтрации и при синтезе оптических изображений. [c.119]
В книге ведущих зарубежных специалистов в области голографической интерферометрии изложены принципы формирования изображения в голографии, особенности процесса образования интерференционной картины, а также измерения деформаций объекта по интерференционной картине. Рассмотрены характеристики частота, ориентация, видимость и область локализации интерференционных полос. Значительное место занимают рекомендации во применению голографической интерферометрии. [c.4]
Необходимо также иметь в виду, что интерференционные и дифракционные явления играют принципиальную роль в теории голографии, теории образования изображений и новых методах голографической техники. [c.8]
Восстановление акустических голограмм. Как известно, классическая схема голографического процесса, например, в оптике, включает два этапа запись интерференционной картины, образованной предметным и опорным пучками на каком-либо квадратичном (реагирующем на интенсивность) приемнике излучения (фотопластинка, термопластик, жидкий кристалл) — создание голограммы, и считывание записанной интерференционной картины с помощью опорного пучка с целью получения видимого трехмерного изображения предмета — восстановление голограммы. В отличие от оптики, в акустике возможны и линейные приемники (например, микрофоны, пьезопреобразователи и т. п.), сохраняющие информацию как об амплитуде, так и о фазе волны. Поэтому в акустической голографии наряду с классической схемой записи и считывания возможен и другой способ голографирования — без спорного пучка [9, 10, 38—40]. Восстановление акустических голограмм при этом может осуществляться различными методами. В частности, широкие возможности открывает использование для этой цели быстродействующих ЭВМ. [c.357]Создание мощных источников монохроматического излучения — лазеров позволило использовать их для образования голографического изображения, в том числе и па дифракционной решетке. На затоговки наносится особый светочувствительный слой, который облучается двумя когерентными монохроматическими пучками. В результате интерференции этих пучков после соответствующей химической обработки на поверхности подложки остаются полосы, форма и расстояние между которыми определяются положением двух источников излучения относительно заготовки и длиной волны этих источников. Затем интерференционный слой покрывают слоем металла, в результате чего получается отражательная голографическая решетка, с которой могут быть изготовлены копии (реплики). [c.375]
При передаче трехмерных голографических изображений возможно возникновение геометрических искажений в виде образования псевдоскопических изображений, когда элементы, наиболее [c.264]
В этом приближении были выведены основные соотношения, определяющие и другие особенности радужного голографического изображения, при котором восстановленные изображения не имеют аберрации. На практике увеличение или уменьшение голографических изображений приводит к аберрации. Если возникает необходимость более летального исследования процесса образования изображения с учетом аберраций, то нужно включить члены более высокого порядка биномального разложения [c.66]
Как установлено во многих работах [52-57], для оценки влияния трещиноватости на характеристики волн необходимо, чтобы физическая модель содержала множество трещин (аномалеобразующих объектов), имеющих размеры существенно меньше длины волны. В работе [57] для изучения в реальном времени процессов образования микротрещиноватости (при изменении напряженного состояния) и формирования сигналов упругих волн в зоне интенсивной трещиноватости предлагается использование оптико-голографических изображений. Подобные установки позволяют с большой достоверностью оценить влияние трещиноватости на волновое поле. [c.43]
Голографический контроль корродирующих покрытий основан на фундаментальном принципе образования голографическо1 о изображения — принципе сходственных точек. Он заключается в следующем. [c.111]
Принцип голографии, сформулированный в наиболее общем виде, предполагает, что источником опорной волны может быть предмет совершенно произвольной формы. Использование протяженной опорной волны, приводя к образованию сложной интерференционной картины, требует точного воспроизведения исходной конфигурации и на зтапе восстановления. Иными словами, в этом случае реконструкция возможна только при использовании волны, являющейся точной копией опорной [37, 102]. Даже незначительный сдвиг (порядка периода интерференционной картины) протяженного источника (см., например, [73 - 74]) приводит практически к полной потере изображения. В фурье4Х)лографии компенсация протяженности опорного источника [36] также осуществляется путем использования при восстановлении либо самого источника, либо его части. При этом допустимы только параллельные сдвиги восстанавливающего источника в пределах входной апертуры. Поэтому в практике голографического зксперимента используют опорные волны простой формы - плоские или - сферические, за исключением специальных случаев, когда стоит задача предельно затруднить процесс восстановления. [c.31]
Первая ступень получения голограммы — это фотографическая запись интерференционной картины, образованной объектной волной в зоне дифракции Френеля и опорной волной. Вторая ступень — восстановление записанного на голограмме изображения объекта путем освещения голограммы репликой опорной волны. Восстановленное таким образом изображение обладает трехмерными свойствами исходного объекта, а его качество зависит от угла между опорной волной и волной, продифрагировавшей на объекте. Габор работал с осевыми голограммами ), для которых этот угол равен нулю (т, е. опорная и дифрагирующая волны являются соосными). При восстановлении голограмма Габора формирует два сопряженных изображения объекта и когерентный фоновый шум, которые локализуются вблизи оптической оси. Это обстоятельство приводит к существенному ухудшению качества восстановленного изображения из-за интерференции между интересующим нас сфокусированным изображением объекта и фоновым шумом, а также между этим шумом и расфокусированным сопряженным изображением объекта. Лейт и Упатниекс в своих экспериментах ввели внеосевую опорную волну, представляющую собой несущую волну, модулированную информацией об объекте. Эти голограммы также создают при восстановлении два сопряженных изображения и фоновый шум однако два восстановленных изображения, каждое из которых может быть сфокусировано отдельно в своей плоскости, оказываются пространственно разделенными по углу друг от друга и от осевого фонового шума. Благодаря этому получаются восстановленные изображения хорошего качества, причем никакой интерференции с другими распределениями света, порождаемыми голографическим процессом, не происходит. [c.154]
Гл. 6 содержит теоретические и экспериментальные основы оптической голографии, которую Габор назвал методом образования изображения путем восстановления волнового фронта. Здесь рассматриваются проективная голография Френеля, без-линзовая голография Фурье с высоким пространственным разрешением и метод устранения эффекта протяженности источника с целью сохранения высокого пространственного разрешения по предмету. Затем излагается требование к когерентности света в голографии. В конце главы описан классический эксперимент Строука с голограммой, полученной при некогерентном освещении, и даны экспериментальные обоснования возможности применения голографических принципов для рентгеновских лучей. [c.9]
I В этой главе мы более подробно рассмотрим голографические принципы образования изображения и опишем новые результаты (теоретические и экспериментальные), которые были недавно получены с участием автора в ходе разработок систем образования изображений и методов получения максимально возможного разрешения в тех диапазонах электромагнитного спектра, где такие системы невозможно осуш ествить иначе, как только с помощью голографии (например, в рентгеновских лучах). Мы можем сказать в самом обш ем виде, что те принципы голографии, которые рассматриваются в данной главе, составляют основу любых других голографических систем образования изображений и голографических методов преобразования изображений. Например, используя эти принципы, можно воссоздать трехмерное изображение предмета с помош ью голограммы, искусственно изготовленной по расчетным координатам предмета [c.119]
Прежде чем перейти к рассмотрению собственно голографической интерферометрии, остановимся в гл. 2 на некоторых основных положениях дифференциальной геометрии и механики сплошных тел, а в гл. 3 — на принципах формирования изображения в голографии. В гл. 2 приводятся сведения, которые являются основой изложения всей книги. В гл. 3 рассматривается с одной стороны, получение исследуемых волновых фронтов, и, с другой стороны, детально. анализируются свойства изображения, в частности, аберрации, которые могут возникать, если оптическая схема, используемая при восстановлении, отлична от х ы регистрации. В этой же главе показано взаимопроникновение понятий механики и оптики. Затем в основной части книги — гл. 4 — исследуется процесс образования интерференционной картины, обусловленной суперпозицией волновых полей, соответствующих двум данным конфигурациям объекта, и обратная задача — измерение деформаций объекта по данной интерференционной картине. В ней, во-первых, показано, как определяют порядок полосы, т. е. оптическую разность хода интерферирующих лучей, и как отсюда находят вектор смещения. Во-вторых, рассмотрены некоторые характеристики интерференционных полос, их частота, ориентация, видность и область локализации, которые зависят от первых производных от оцтйческой разности хода. Затем показано изменение производной от смещения (т. е. относительной деформации и наклона). В-третьих, определено влияние изменений в схеме восстаноэле ния на вид интерференционной картины и методы измерения. Наконец в гл. 5 кратко приведены некоторые возможные примеры использования голографической интерферометрии для определения производных высших порядков от оптической разности хода в механике сплошных сред, [c.9]
Голографический, или голограммный оптический, элемент преобразует волновой фронт как и оптическая деталь, т. е. фокусирует, отклоняет, расщепляет лучи. Однако в основе этих явлений лежит дифракция света на периодической или квази-периодической структурах. Эта структура формируется на основе тех принципов, которые уже были рассмотрены. Дифракционная структура голографического элемента получается в результате образования на высокоотражающем светочувствительном материале интерференционной картины от двух или большего числа когерентных волн. Голографические (дифракционные) элементы могут быть использованы как линзы, решетки, мультипликаторы и др. Они также применяются для фильтрации изображений и коррекции волнового фронта. [c.410]
Голограмма записывает интерференционную картину, образованную комбинацией опорной волны и световых волн, исходящих от сцены. После того как фотопластинка с голографической записью проявлена, снова осветив ее лазв1ь ным светом, можно наблюдать восстановленное изображение первоначальной сцены. Изображение получается настолько правдоподобным, что у наблюдателя появляется желание приблизиться к нему и потрогать руками. Голограмма представляется нам похожей на окна, через которое мы видим снятую сцену во всей ее глубине. Наблюдатель может смотреть на сцену с равных сторон чтобы за-глянуть за предмет на переднем плане, нужно лишь повести головой или приподнять ее, тогда как в стереофотографии старого типа, использующей два стереоснимка, объемное изображение можно наблюдать лишь под одним углом зрения. В фотографии всегда применяются линзы. [c.7]
mash-xxl.info
Голографическое изображение
Голографическое изображение обладает удивительными свойствами. Волна света, падающая на голограмму, отражается от ее рельефной поверхности и превращается в ту самую световую волну, которая исходила от объекта при записи. Таким образом, рисунок является результатом дифракции света на голограмме, а не результатом поглощения и рассеяния света разными цветами, как в полиграфии. Поэтому такое изображение в принципе невозможно получить с помощью традиционной полиграфии.
Голографическую структуру можно формировать различными способами:
- прямой записью волны, отраженной реальным объектом на оптическом стенде,
- расчетом волны виртуального объекта и последующей записью расчетной голографической структуры с помощью электронного луча (E-beam) или оптической проекцией (dot-matrix).
В голографии, задавая параметры дифракции света, можно создавать разнообразные визуальные эффекты, невозможные при использовании других технологий.
При дифракции света на голограмме его характеристики меняются в зависимости от угла падения света и угла наблюдения. В полиграфии это не так, за исключением специальных красок.
Наиболее распространенными визуальными эффектами голографического изображения являются следующие:
- Эффект реального объема (3D голограмма). При рассматривании такой голограммы под разными углами у смотрящего создается ощущение, что он видит реальной 3D объект.
- Эффект смещения на 2D/ 3D голограмме, когда на голограмму записано 2 или более плоских слоев изображений, размещенных на разной глубине, которые сдвигаются по отношению друг к другу в зависимости от угла обзора.
- Эффект перелива — то, что принципиально отличает голографическое изображение от полиграфического. Любая радужная голограмма под разными углами обзора будет выглядеть по-разному, и будет переливаться всеми цветами радуги. Цвет каждого участка изображения меняется в зависимости от угла падения света и угла наблюдения, и этим можно управлять на этапе разработки дизайна.
- Эффект флип — переключение картинок, когда при небольшом повороте голограммы одно изображение пропадает, а на его месте возникает другое.
- Эффект пульсации — элемент голографической картинки увеличивается и уменьшается при наклоне голограммы, как бы пульсирует
- Эффект динамики. При изменение угла обзора, графические элементы изображения движутся. Голограммы с таким эффектом очень популярны и имеют много названий (кинеграммы, жирограммы).
- Псевдоцвет — хотя цвет голографической картинки меняется при наклоне голограммы, соотношение цветов сохраняется. Поэтому в каком-то определенном ракурсе оно может соответствовать реальному. То есть объект будет выглядеть в своих реальных цветах.
- Изображения сверхнизкой (сверхвысокой) частоты — визуальный эффект, когда на голограмме, помимо того, что мы видим под обычным углом обзора (вокруг 90 градусов), можно найти и другое изображение, посмотрев на нее под очень маленьким или очень большим углом (5-30° — 150-175°).
Эта классификация условна, поскольку визуальные возможности голографического изображения ограничены в большей степени человеческим воображением, способностью глаза к адаптации и возможностями современных материалов и оборудования. Некоторые из них существуют пока только в расчетах, и реализовать их можно будет лишь в будущем.
Помимо удивительных оптических эффектов, которые можно реализовать в изображении, у него есть и другие интересные особенности.Каждый отдельно взятый участок трехмерного рисунка содержит в себе информацию всей голограммы. Предположим мы смотрим внутрь неосвещенного дома через окно. В зависимости от того, под каким углом, с какого расстояния и с каким освещением взглянуть в дом, мы сможем рассмотреть разные его части и в теории весь дом в целом. Разбить голографическое изображение на две части, это все равно, что закрыть половину этого окна. В оставшуюся часть мы сможем видеть все то же самое, но возрастут требования к яркости освещения, дистанциям и углам обзора. Это свойство называется информационной избыточностью. Оно легло в основу создания голографической памяти.
Принципиальным отличием голографической памяти является ее более распределенный характер — отдельные фрагменты информации записываются не на отдельные участки носителя, а вся информация записывается на всю площадь носителя одновременно. Это повышает емкость и надежность информационных носителей.
Другим свойством голограммы, помимо информационной избыточности является очень высокая плотность записи. Для примера, весь текст роман «Евгений Онегин» можно записать в виде изображения на голограмму размером меньше, чем 20*20 миллиметров. Его можно будет прочитать с помощью микроскопа. Это свойство также раскрывает широкие возможности по внедрению больших массивов информации, созданию максимально реалистичных изображений, и для защиты продукции от подделки с помощью голограмм. Микро и нано тексты часто используются в качестве дополнительной степени защиты. Обнаружить их, не зная точно, место расположения практически невозможно. И даже если их найти, копировать информационный массив придется вручную.
Голограмма может нести в себе скрытые графические элементы (concealed image), увидеть которые можно только с помощью специального оборудования (CLR-reader). Скрытые изображения широко используются в защитной голографии.
Слово голография происходит от греческого hólos — всеобъемлющий и графия — запись. Суть понятия — полная запись и воспроизведение параметров объекта. Долгое время этот термин жил только в научном обиходе, однако последнее время он приобрел небывалую популярность. Словом «голографический» называют объемные изображения в воздухе или в прозрачном материале, методы медицинской и психотерапии, а самой новомодной концепцией устройства вселенной является голографическая. Иногда это просто спекуляция модным словом, однако невозможно отрицать, что голографические технологии будут все шире распространяться в науке и в повседневной жизни. Объяснение этому простое. Наш мир трехмерен, поэтому для более точной передачи его объектов необходимо третье измерение.
h-shop.ru
