Музей ЧерномырдинаГолограмма - это что такое? Изготовление и применение голограмм. Картина голограмма
Физика в школе » Объёмные изображения 3. Голограмма
21 Июль 2007, 21:31 | Музей физики | 1 коментарий »
Говоря об объёмных изображениях, невозможно обойти вниманием самое интересное – голограммы. Суть голографии сложна для объяснения детям, и практически невозможно поместить на стенде корректную и одновременно краткую и понятную информацию о голографии (необходимы знания волновой теории света), но поместить голограммы в школьный музей физики надо обязательно! Приобрести их можно, например, в главном павильоне ВВЦ в Москве, где есть выставка голограмм, и где можно заказать даже свой портрет. Образцы «радужных» голограмм Бентона в настоящее время можно найти легко (используются для подтверждения подлинности товаров, бланков документов, а также в качестве разных сувениров).
Голограмма
Линза с диафрагмой (пространственный фильтр) расширяет лазерный луч в широкий пучок. Встречаясь в фотоэмульсии, опорная и предметная волны складываются. В тех точках, в которых волны от объекта и от лазера встретились в одной фазе, возникает максимум интенсивности света (как бы на воде встретились два гребня от двух встречных волн). В тех точках, в которых волны от объекта и от лазера встретились в противофазе, возникнет минимум интенсивности света (как бы на воде встретились гребень и впадина от встречных волн). На фотопластинке создастся чередование тёмных и светлых полос – интерференционная картина.
Если осветить проявленную эмульсию светом того же источника, голограмма восстановит причудливую форму светового фронта, который при записи голограммы отражался от реального объекта. Зрительное восприятие восстановленной световой волны неотличимо от наблюдения реального объекта – такое же объёмное. Голограммы Денисюка могут восстанавливаться обычным белым светом (т.е. голографическое изображение будет идно при обычном естественном или искуственном свете). Картинка будет восстановлена только теми частотами волн, которые использовались при записи, а остальные лучи - компоненты белого света – поглотятся голограммой. Голографическое изображение имеет цвет, соответствующий цвету лазерного света, с помощью которого записывалась голограмма, (обычно жёлто-зеленоватый или красный). Но можно получить и полноцветное голографическое изображение. Для этого в фотопластинке нужно зарегистрировать три элементарных голограммы при длинах волн синего, зеленого и красного света. При восстановлении голограммы белым светом каждая из элементарных голограмм формирует свое изображение в соответствующем цвете. Эти три изображения образуют полноцветную картину, подобно тому, как это происходит на экране цветного телевизора. Голограммы Денисюка используются для изображения предметов искусства, поэтому называются также «изобразительными». Существуют целые галереи изобразительных голограмм редких золотых украшений и прочих раритетов из коллекций различных музеев. Но изготавливать голограмму по такому методу довольно сложно. Сложно и дорого также тиражировать эти голограммы. Более просто тиражировать голограммы Бентона, которые называют »радужными», т.к. они переливаются на белом свете всеми цветами радуги. Их можно видеть теперь повсюду: на банковских карточках и денежных купюрах, сувенирах и обложках журналов, на упаковках товаров и бланках важных документов. Для их создания используются очень тонкие слои фоторезиста (материал, изменяющий свои свойства при воздействии света). При химической обработке засвеченные участки слоя фоторезиста вымываются, образуя на его поверхности микроскопический рельеф. Радужные голограммы легко тиражируются: механическим способом рельеф переносится на специальный носитель, и далее идёт процесс тиснения на фольге или пластиковой плёнке. Но скопировать их стандартной копировальной и печатающей техникой невозможно, поэтому их широко используют для защиты документов и товаров от подделки.
Как правильно размещать голограмму и другие ответы на часто задаваемые вопросы: http://www.holography.ru/faqrus.htm
При желании можно изготовить голограмму своими собственными руками: http://bsfp.media-security.ru/school20/15.htm http://www.holography.ru/files/volpoint.htm
fiziks.org.ua
Лучше, чем голограмма: исследователи создали трехмерные изображения, "плавающие в воздухе"
Рекомендуемэту новость
В оригинальном фильме «Звездные войны» R2D2 воспроизводит изображение принцессы Леи, которая оказалась в беде. Знаменитая сцена включает в себя фразу, известную спустя 40 лет: «Помоги мне Оби Ван Кеноби, ты моя единственная надежда».
Профессор электротехники и вычислительной техники BYU и эксперт по голографии Даниэль Смолли давно поставил задачу создать проекцию трехмерного изображения того же типа. В статье, опубликованной на этой неделе в Nature, Смалли подробно описывает метод, который он разработал для этого.
«У нашей группы есть миссия принять 3D-проявления научной фантастики и сделать их реальными. Мы создали дисплей, который может это сделать», – сказал Смалли
Во-первых, говорит Смалли, образ принцессы Леи – это не то, что думают люди: это не голограмма. 3D-изображение, которое плавает в воздухе, так что вы можете ходить вокруг и видеть его со всех сторон, на самом деле называется объемным изображением. Примеры объемных изображений включают в себя 3D-дисплеи, с которыми Тони Старк взаимодействует в фильме “Железный человек” или массивной проекцией в фильме “Аватар”.
Голографический дисплей рассеивает свет только на двумерной поверхности. Если вы не смотрите на эту поверхность, вы не увидите 3D-изображение, потому что вы должны смотреть на поверхность рассеяния, чтобы увидеть изображение. Объемный дисплей имеет мало рассеивающих поверхностей, разбросанных по всему пространству 3D – того же пространства, занимаемого трехмерным изображением, поэтому, если вы смотрите на изображение, то вы также смотрите на рассеиватели. По этой причине объемное изображение можно увидеть под любым углом, сообщает vnauke.in.ua
Смалли и его соавторы разработали платформу свободного пространства для объемного отображения на основе фотофоретического оптического захвата, которая производит полноцветные аэрофотоснимки с 10-микронными точками изображения.
«Мы используем лазерный луч для улавливания частицы, а затем мы можем управлять лазерным лучом , который движется вокруг, чтобы перемещать частицу и создавать изображение», – сказал соавтор исследования Эрих Нигаард.
Смалли сказал, что самый простой способ понять, что они делают, – подумать о изображениях, которые они создают, как о 3D-печатных объектах.
«Этот дисплей похож на трехмерный принтер», – сказал Смалли. «Вы фактически печатаете объект в пространстве при помощи этих маленьких частиц».
В то время как предыдущие исследователи вне BYU проделали соответствующую работу по созданию объемных изображений, команда Смалли первой использует эффективно оптическое захват и цвет. Их метод захвата частиц и освещения лазерами, является новым.
«Мы предоставляем метод для создания объемного изображения. Это то, что мы представляли, когда думали о голограмме», – сказал Смалли.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Голограммы сфокусированных изображений | Статьи
Современную голографию часто определяют как совокупность безлинзовых методов формирования изображений. Однако лишь в начальный период развития голографии, при осуществлении голографических схем Френеля, регистрация и воспроизведение волнового фронта проводились действительно полностью без применения линз.
Позднее фокусирующая оптика широко использовалась при реализации методов голографии Фурье, предусматривающих регистрацию пространственного спектра объекта в фокальной плоскости линз.
И лишь совсем недавно линзы были применены в голографических устройствах по привычному назначению — для формирования сфокусированного изображения объекта. В результате такого использования фокусирующей оптики были получены голограммы, обладающие рядом новых свойств.
Схема получения голограмм сфокусированных изображений (рис.1) предусматривает подачу опорного пучка в плоскость резкого качественного изображения объекта, сформированного с помощью линзы
Рис.1.
или набора линз. Иными словами, в схему фотографической регистрации, использующую когерентное излучение добавляется обычный для голографии опорный пучок, Зарегистрированная таким образом картина, хотя и получена с помощью линз, обладает типичными свойствами голограмм и, в первую очередь, формирует изображения объекта в дифрагированных пучках.
Использование схемы голографирования сфокусированных изображений прежде всего позволяет сообщить фотографическому изображению третье измерение — глубину. Освещая голограмму сфокусированного изображения широким пучком лазерного излучения, можно наблюдать объёмное изображение, а также перестраиваться по глубине, наблюдая сфокусированными различные плоскости объекта.
Изображения, формируемые голограммами сфокусированных изображений (будем называть их фотоголограммами), имеют некоторое своеобразие, отличавшее их от привычных уже для нас мнимого и действительного голографических изображений. Это своеобразие заключается в том, что два симметричных изображения объекта восстанавливаются и наблюдаются в плоскости самой фотоголограммы.
Рассмотрим случай регистрации фотоголограммы плоского транспаранта, характеризующегося амплитудным пропусканием Т(х). Будем предполагать, что оптическая схема фокусировки создаёт изображение без изменения масштаба, в частности, это может быть достигнуто за счёт использования двух одинаковых собирательных линз, осуществляющих последовательные преобразования Фурье. Тогда интенсивность, регистрируемая фотоголограммой, может быть записана в виде:
Ir(x) = T(x)+exp(-ikxSin ) 2+
= { T(x) 2+1}+T(x)exp[ikxSin ]+T*(x)exp[-ikxSin ](1)
Здесь — угол, под которым подаётся опорный пучок. При освещении фотоголограммы, зарегистрировавшей интенсивность Тr(x), лазерным пучком с той же длиной волн, совпадающим по направлению с опорным, на её выходе возникает три пучка:
Iв(x) = Ir(x)exp(-ikxSin ) =
= { T(x) 2+1}e-ikxSin+T(x)+T*(x)e-2ikxSin(2)
Из (2) следует, что изображения формируются непосредственно в плоскости фотоголограммы.
В рассмотренном случае фокусировки без изменения масштаба оба восстановленных изображения имеют одинаковый размер и практически неотличимы. Естественно, что при изменении масштаба изображения на этапе регистрации фотоголограммы восстановленные изображения получаются разного размера, и нетрудно установить, какое из них соответствует действительному и какое мнимому изображениям.
Следует подчеркнуть, что в случае голографирования сфокусированных изображений слаборассеивающих транспарантов наблюдение восстановленных изображений при освещении фотоголограммы широким пучком лазерного излучения оказывается существенно затруднённым. Конечно, этой трудности не возникает в случае голографирования сфокусированных изображений диффузно отражающих объектов или использования диффузора при голографировании в проходящем свете. В первом же случае каждое из изображений может быть получено на матовом экране (подобно тому, как наблюдаются действительные изображения в схеме голографии Френеля) за счёт осуществления двух последовательных преобразований Фурье и фильтрации пространственных частот фокальной плоскости.
Естественно, что необходимость пространственной фильтрации с использованием дополнительных линз приводит к усложнению процесса восстановления изображений.
Однако имеется одно счастливое обстоятельство, позволяющее обойти это неудобство. Это обстоятельство заключается в том, что голограммы сфокусированных изображений (или фотоголограммы) формируют высококачественные восстановленные изображения при освещении их протяженными источниками белого света, т.е. источниками, практически абсолютно не когерентными.
Изображения исходного объекта наблюдаются в белом свете в плоскости фотоголограммы по направлению первых дифракционных максимумов (рис.2) и представляют собой участок непрерывного спектра, промодулированный по интенсивности структурой объекта. При смещении фотоголограммы относительно линии глаз-источник происходит
Рис.2.
смешение спектральной окраски. В направлении нулевого дифракционного максимума имеет место лишь ослабление яркости источника квазиоднородной структурой фотоголограммы. Восстановленные изображения легко наблюдаются также в отражённом свете. Такими же свойствами обладают фазовые фотоголограммы, получаемые путём отбеливания обработанных фотопластинок.
Возможность восстановления в белом свете спектрально окрашенных изображений по фотоголограммами вытекает из известных наблюдений. При рассмотрении обычной голограммы Френеля, освещённой белым светом, в направлении первого дифракционного максимума можно заметить спектрально окрашенное размытое изображение исходного объекта, причём степень размытости этого изображения тем меньше, чем меньше расстояние объект-голограмма при регистрации последней. Особенно чётко проявляется это свойство в случае, когда в качестве объекта используется контрастный транспарант. Наблюдаемая картина представляет собой результат наложения изображений, сформированных при дифракции на голограмме всех спектральных и пространственных компонент протяженного источника белого света.
Если голографическое изображение имеет вид объёмной интерференционной картины, полученной, например, методом двойной экспозиции, то сечение этой картины, проходящее через голограмму, может быть восстановлено в белом свете.
Эти соображения логически приводят к заключению: для обеспечения высокого качества изображения, восстанавливаемого в белом свете от протяженного источника, необходимо либо сфокусировать изображение объекта на голограмму при регистрации, либо производить голографирование в плоскости самого объекта (например, контактное голографирование с обращённым опорный лучком).
Если в случае голографической регистрации сфокусированных изображений плоских объектов (транспарантов) можно говорить о восстановлении: в белом свете изображений, то в случае объектов трёхмерных имеет место восстановление в белом свете соответствующих сечений этих объектов.
Однако, как показывает опыт, при регистрации увеличенных изображений отражающих трёхмерных объектов на голограмме оказывается зафиксированной большая глубина объекта (восстанавливающаяся в белом свете), чем при фотографическом проектировании о той не оптикой. Это означает, что требования к точности фокусировки в голографической схеме сфокусированных изображений менее жёстки, чем в фотографии и микроскопии.
Таким образом, оказывается возможным получать в белом свете изображения квазиобъёмных объектов типа барельефов с глубиной порядка нескольких миллиметров. Схема регистрации фотоголограмм барельефов приведена на рис.5. Визуально объёмность изображения
Рис.5.
барельефа проявляется в смешении контуров рисунка в плоскости фотоголограммы при перемещении головы наблюдателя. В отличие от случая регистрации плоских объектов, спектральная окраска восстановленных изображений барельефов оказывается существенно неоднородной. Это объясняется появлением дополнительной пространственной модуляции структуры фотоголограммы при отражении когерентного излучения от объектов с переменным рельефом и соответствующей дополнительной дисперсией при дифракции белого света на фотоголограмме; в схему голографической регистрации сфокусированных изображений барельефов целесообразно включать матовый рассеиватель (между источником излучения и объектом) для исключения эффекта бликования в восстановленных изображениях.
Следует отметить, что наибольшая яркость восстановленного в белом свете изображения для объектов обоих типов имеет место в случае равенства интенсивностей объектного и опорного пучков, в отличие от обычной голографии, где оптимальным является соотношение интенсивностей порядка 1:4.
Методика голографии сфокусированных изображений, основанная на использовании пространственной несущей, позволяет осуществлять запись на один участок фотоматериала нескольких изображений с последующим независимым наблюдением каждого из них. Оценки показывают, что количество таких изображений может превышать 102.
Полезной особенностью методики голографии сфокусированного изображения является более эффективное использование рассеянного объектами излучения, особенно в случае использования линз с большими апертурами.
Голограммы сфокусированных изображений или фотоголограммы благодаря своим особенностям могут найти применение в ряде демонстрационных задач.
Мыслимо также использование фотоголограмм в голографической интерферометрии, поскольку регистрация их методом двойной экспозиции позволяет восстанавливать в белом свете интерферограммы, характеризующие изменение состояния практически любых объектов.
opticstoday.com
Голограммы будущего или будущее голограмм
С тех пор, как принцесса Лея в фильме «Звездные войны. Эпизод IV: Новая надежда» предстала в виде голограммы, изменилось многое. Технологии будущего стали настоящим: например, 3D-технология телеприсутствия, которую мы видели в «Стар Треке». Совсем скоро появятся порталы для псевдоголографических видеоконференций, планшеты с голографическими дисплеями и доступные голографические проекторы. Art Electronics решил разобраться, как будет развиваться технология голографии и скоро ли нам жить в том будущем, которое придумала кинофантастика.
Голограмма — это объемное изображение, которое создается с помощью лазера. Голограмма по сути воспроизводит изображение трехмерного объекта. Вы буквально видите реальный объект, но это лишь картинка. Голографический объект можно обойти, придать ему глубину, чего не может сделать 3D-технология. В отличие от голограмм, в 3D используется стереоэффект при рассматривании двух плоских изображений. Стереоэффект — это психофизиологический эффект интерпретации мозгом отличающихся (из-за смещения позиции наблюдения) изображений от двух глаз.
Голограмма формируется в воздухе, а 3D-картинка ― это иллюзия объема, которая создается на плоском экране. Голография может быть гибридной: 3D-голография, или псевдоголография ― когда можно обойти изображение, и оно будет меняться так, будто вы ходите вокруг голографического объекта. Такая иллюзия возможна благодаря камерам с контроллерами движений и 3D-проекцией на цилиндрический экран.
Несмотря на то, что современного человека окружают целые экосистемы технологий, привыкнуть к 3D-технологиям пока не получается: у некоторых зрителей быстро устают глаза, кружится голова, может ухудшиться самочувствие. Однако нельзя не согласиться с тем, что будущее визуальных технологий ― за объемом и реалистичностью.
Тренд на трехмерность охватил не только сферу кино, маркетинга, но и телевидение.
Исследователь Дэниэл Смолли из MIT Media Lab предложил технологию для голографического телевидения, основанную на использовании оптического чипа. В его блоге можно даже посмотреть схемы и описание.
Одно из двумерных изображений, составляющих голографическую стереограмму Дэвида Смолли
Японские разработчики уже предложили вариант голографических телевизоров, которые должны стать популярными к 2020 году. Еще в феврале 2006 года японские ученые работали над так называемыми «реалистичными 3D изображениями».
Псевдоголография
Псевдоголографическая технология TeleHuman, или «стерео-Skype», позволяет разговаривать с голографическими образами, делать совещания как в фильме «Звездные войны».
Эту технологию разработала научно-исследовательская группа профессора Роэла Вертегаала из лаборатории Human Media Lab при канадском университете Queen's University. Технология не так сложна, как можно было бы подумать.
TeleHuman состоит из нескольких 3D-камер с сенсорами движения Microsoft Kinect, акрилового цилиндрического дисплея высотой 1,8 м, 3D-проектора и выпуклого зеркала. Два человека в разных географических точках стоят перед своими цилиндрическими порталами–подами. 3D-камеры с контроллерами движения Microsoft Kinect, установленные по верху цилиндра, снимают человека, непрерывно конвертируют данные в изображение и в режиме реального времени передают полноразмерную трехмерную картинку на цилиндрический дисплей собеседника. Голограмму цилиндрический портал пока не показывает. Это только экран, но он способен показать человека на 360 градусов ― при желании собеседника можно увидеть сбоку и со спины.
Планшеты с голографическими дисплеями
Кристофер Ист из компании WaterWorks создал визуализацию идеи телефона с голографической технологией. Ист убежден, что такой телефон будет не только незаменим для презентаций и работы дизайнеров и архитекторов, но и станет важным инструментом в сферах маркетинга, урбанистики и образования.
Голографические мероприятия
Индустрия развлечений выходит на новый уровень благодаря технологиям мэппинга и голографии. Можно даже устраивать концерты артистов, которых уже нет в живых. Выступления голограммы Тупака Шакура на фестивале Coachella 2012 или Майкла Джексона на музыкальной премии Billboard Music Awards в 2014 стали сенсацией, но для организаторов оказались пока слишком затратными.
Совместное выступление голограммы Тупака Шакура и Доктора Дре, 2012
Академическая среда также заинтересовалась технологией голографии для мероприятий и использует их и как образовательный, и как маркетинговый инструмент. Большой популярностью на рынке пользуются голографические проекторы. Они показывают голограммы на 360 градусов и позволяют взаимодействовать с ними: крутить, увеличивать и уменьшать, смотреть меню.
Голограмма размером 3 х 3 м, создаваемая четырьмя проекторами ViTech
Голографический проектор Holo
Голографическая телепортация
Компания Microsoft представила процесс голографической телепортации или, проще говоря, передачи объёмного изображения собеседника на расстоянии при помощи его сканирования в реальном времени и создания 3D-модели с натянутыми на неё текстурами.
Технология «Голопортация» от Microsoft
Подобное возможно только при наличии двух помещений, которые оборудованы специальными камерами. Такое общение можно будет записывать на жесткий диск компьютера и пересматривать. Причем вы сможете видеть сцену со всех сторон, как бы присутствовать внутри неё, а также уменьшать или увеличивать 3D-модели.
Осязаемая голограмма
Специалисты японской научной лаборатории Digital Nature Group создали голограмму, которую можно безопасно потрогать руками.
Осязаемая голограмма Digital Nature Group
В сериале «Стар Трек» ощущение прикосновения создавалось за счет силовых полей, но японские исследователи использовали фемтосекундные лазеры. Эффект безопасной на ощупь голограммы был достигнут за счет сокращения длительности импульсов лазерного излучения и перехода с наносекунд на фемтосекунды — миллионные доли миллиардной доли секунды. Голографическое изображение состоит из крошечных объемных элементов ― вокселей. Воксел представляет собой световую точку, излучаемую плазмой, которая создается при ионизации воздуха лазером.
Перечисленные реализованные технологии из кино только подтверждают оптимистичные прогнозы о будущем голографических технологий. Каждый год Голливуд выпускает несколько фантастических фильмов. Кто знает, какие технологии нас еще ждут в фантастическом будущем.
artelectronics.ru
это что такое? Изготовление и применение голограмм
В век современных компьютеров новые технологии шагают все дальше и дальше. Люди привыкли видеть голографические картинки на игрушках, на одежде, на упаковках. Но многие ли знают, что уже существует 3D проектор, который создает видимые глазу без специальных очков голографические изображения?
Голограмма – это что?
Хорошая упаковка продукции – это ни больше ни меньше как лицо бренда или компании. Разумеется, товар встречают по «одежке», а вот провожают уже по качеству. Тогда что такое голограмма на упаковке? Гарантия того, что покупатель приобретает качественный и оригинальный товар.
На сегодняшний день голографическое изображение на заказ не является особой редкостью, потому что есть множество причин использовать его как на упаковках, так и на картах товаров. Что такое голограмма? В первую очередь, отличный, а главное, эффективный способ защитить продукцию от подделок. Голограмма, фотопример которой представлен ниже, дает покупателям гарантию, что они приобретают настоящий товар, а не поддельный, ведь нелегально упаковку или карту, на которой имеется подобное изображение, подделать во много раз сложнее.
Где применяются голографические изображения?
Итак, голограмма – это гарантия качества продукции. Кроме того, это отличный способ защитить товары или документы от подделки. Например, голограмма в трудовой книжке. Подобного рода изображения на упаковках способны сохранить продукцию от вскрытия. Защита пластиковых банковских карт также происходит с помощью голограммы. Эти изображения эффективно повышают возможности брендинга. Кроме того, голограмма – это один из способов улучшить внешний вид упаковки.
Изготовление голограмм
Естественно, что разработка и изготовление подобного изображения проводятся строго индивидуально. Почему? Потому что голограмма – это своеобразный замок. А если все замки являются копиями друг друга, то и подобрать ключ (то есть изготовить подделку) не составит большого труда. Поэтому с целью повышения уровня защиты того или иного товара необходимо создавать каждый логотип с нуля.
Изготовление голограмм – достаточно сложный процесс, ведь они бывают разных типов. К примеру, саморазрушающиеся изображения. Неоднократно наблюдались случаи, когда мошенники скупали большое количество товара, снимали этикетки и клеили на их место поддельные голограммы. Чтобы это предотвратить, в ход пошла саморазрушающаяся голограмма. Это значит, что если наклейку один раз сняли, то ее невозможно будет использовать во второй раз. Вследствие этого вероятность подделки товара снижается.
Интересно то, что голограмма фото также подлежит изготовлению. То есть, если у вас есть любимая фотография, то вы можете заказать ее голографическое изображение. Единственное «но» - оно все равно будет выглядеть плоским, так как третье, отсутствующее, измерение на бумаге не сможет восполнить даже голографическая съемка.
3D проектор – что это?
На сегодняшний день уже изобретен 3D проектор, или система трехмерного проецирования, которая позволяет создать реалистичные изображения в пространстве, способные двигаться. Это могут быть фотографии или чертежи любых предметов или даже изображения людей. Диапазон, который может вместить подобная 3D голограмма, варьируется от размеров баскетбольного мячика до габаритов танка в масштабе 1:1.
Кроме того, подобная технология – это не просто показ трехмерных изображений. Она позволяет взаимодействовать людям и виртуальным объектам. К примеру, человек может повернуть изображение, наглядно показать, как действует виртуальная система и прочее.
Зачем нужен 3D проектор? Чем он полезен?
При 3D показе зрителям вовсе не обязательно сидеть в специальных очках. Все действия происходят как в реальности, только в виртуальной среде. И предметы, и людей зритель видит объемными, независимо от расстояния от человека до изображения и угла наблюдения. И все это доступно и без 3D очков!
Помимо всего прочего, подобный проектор является визуализатором самых смелых идей. Он позволяет показать зрителю все что угодно, и при этом максимально реалистично, потому что изображение имеет разрешение Full HD, вне зависимости от его размера.
Визуализация человека, который по каким-либо причинам не смог приехать на мероприятие
3D проектор позволяет максимально реалистично показать того человека, который не смог присутствовать на встрече. В этом случае «реалистично» - значит так, будто бы человек стоит сейчас на сцене и разговаривает с залом. То есть очень живо и правдоподобно.
Поэтому даже если у реального выступающего нет возможности участвовать в шоу, его голограмма блестяще справится и без него. Причем копия будет действовать абсолютно так же, как и оригинал, к примеру, взаимодействовать с предметами, свободно расхаживать по сцене, обращаться к аудитории, танцевать, петь и прочее.
В зрительном зале даже могут не распознать подобную подмену и не догадываться, что перед ними копия, до тех пор, пока в их поле зрения не появится двойник.
Показать зрителю то, что не вмещается в зрительном зале без материальных и денежных затрат
С помощью 3D технологии легко можно показать предметы, обладающие значительным весом, громоздкие и сложные для транспортировки. В этом случае использовать трехмерное изображение предмета куда проще, удобнее и рациональнее, чем оригинальный объект. Представьте, что вам необходимо продемонстрировать, к примеру, танк времен Великой Отечественной войны, находясь в зале размером 10 на 10 метров, который, ко всему прочему, забит зрителями. Виртуальное изображение вы легко сможете прокрутить, уменьшить или увеличить.
На простых примерах показать нечто сложное
Вы сумеете без проблем продемонстрировать зрителю достаточно сложный объект, например, устройство механизма ядерного реактора или целого комплекса.
Естественно, можно транспортировать и установить сложнейшее оборудование на вращающейся платформе. Включить опыт в сценарий лекции, хоть и с большими затратами сил, времени и нервов, предположим, можно. А вот с помощью 3D проектора вы сумеете разобрать сложную машину на составные части, выбрать определенную деталь и увеличить ее размеры, потом продемонстрировать зрителю, как работает именно она, кроме того, можно показать ее принцип работы в разрезе. 3D-технология позволяет все это сделать, не прикладывая усилия. Кроме того, деталь будет демонстрироваться в натуральном размере.
Наглядно показать несуществующее или невидимое
Для подавляющего большинства людей главный канал восприятия информации – зрение. Это делает наглядность одним из важнейших свойств новейших технологий, потому что с помощью нее можно показать зрителю все, что необходимо.
Наглядность особенно ценится в тех случаях, когда реальный объект показать невозможно, так как он мал или невидим. К примеру, можно продемонстрировать зрителям радиоизлучение телефона и его влияние на организм или показать, как происходит процесс заживления раны.
Восхитить зрителя – устроить зрелищное шоу
Довольно часто ораторы задаются целью удивить зрителя, показать ему то, чего он наверняка еще не видел. Обычно после постановки подобной задачи люди начинают ломать голову, что показать, а главное, как. Ведь в век Интернета удивить публику очень и очень непросто. С этой задачей вполне справится пара художников и 3D проектор.
Таким образом, можно сделать вывод, что технология голограмм и 3D технологии значительно шагнули вперед. Осталось только дождаться, когда подобное начнет внедряться в систему образования.
fb.ru
Отражательная голограмма ю.Н. Денисюка
Рисунок 7. Схема Денисюка
В этой схеме луч лазера расширяется линзойи направляетсязеркаломнафотопластинку. Часть луча, прошедшая через неё, освещает объект. Отраженный от объекта свет формирует объектную волну. Как видно, объектная и опорная волны падают на пластинку с разных сторон (т. н. схема на встречных пучках). В этой схеме записывается отражающая голограмма, которая самостоятельно вырезает из сплошного спектра узкий участок (участки) и отражает только его (т.о. выполняя роль светофильтра).
Благодаря этому изображение голограммы видно в обычном белом свете солнцаили лампы. Изначально голограмма вырезает ту длину волны, на которой её записывали (однако в процессе обработки и при хранении голограммыэмульсияможет менять свою толщину, при этом меняется и длина волны), что позволяет записать на одну пластинку три голограммы одного объектакрасным,зелёнымисинимлазерами, получив в итоге одну цветную голограмму, которую практически невозможно отличить от самого объекта.
Эта схема отличается предельной простотой и в случае применения полупроводникового лазера(имеющего крайне малые размеры и дающего расходящийся пучок без применениялинз) сводится к одному лишь лазеру и некоторой основы, на которой закрепляется лазер, пластинка и объект. Именно такие схемы применяются при записи любительских голограмм.
Пропускающая голограмма и.Лейта и ю.Упатниекса
В 1962 г. И. Лейти Ю. Упатниексполучили первыепропускающие голограммыобъемных объектов, выполненные с помощью лазера. Схема, предложенная ими, используется в изобразительной голографии повсеместно.
Пучок когерентного излучения лазера направляется на полупрозрачное зеркало, с помощью которого получают два пучка – предметныйиопорный. Опорный пучок направляют непосредственно на фотопластинку. Предметный пучок освещает объект, голограмму которого регистрируют. Отраженный от объекта световой пучок - объектный попадает на фотопластинку. В плоскости пластинки два пучка - объектный и опорный образуют сложную интерференционную картину, которая вследствие когерентности двух пучков света остается неизменной во времени и представляет собой изображение стоячей волны.
Рисунок 8. Запись пропускающей голограммы
При такой схеме записи формируется пропускающая голограмма, требующая для своего восстановления источника света с той же длиной волны, на которой производилась запись, в идеале — лазера.
Интересно, что изображение, восстановленное с голограммы можно было записать на другую голограмму, при этом изменив не только его положение относительно фотопластины (например, можно вынести объект перед голограммой), но и сам тип голограммы.
Схема Лейта и Упатниекса своим названием подчеркивает исторический приоритет авторов в применении внеосевого расположения интерферирующих пучков. В настоящее время при регистрации голограмм используют внеосевые схемы с самым различным расположением интерферирующих пучков.
Радужная голограмма Бентона
Метод Бентона включает два последовательных этапа записи 2- х голограмм по схеме Лейта и Упатниекса. Сначала записывается обычная голограмма, например, по схеме, приведенной на рис .9.
Рисунок 9. Схема голограммы Лейта и Упатниекса
При этом объект располагают от голограммы на расстоянии наилучшего зрения 25 – 30 см. Затем с этой первичной голограммы восстанавливают действительное псевдоскопическое объемное голографическое изображение . Для этого используют восстанавливающий пучок лазерного света , сопряженный опорному пучку ( рис .10,а). При этом голограмму прикрывают вертикальной узкой и длинной щелью так, что восстановление действительного изображения происходит только с узкой вертикальной полоски на голограмме. В область действительного изображения помещают фоточувствительный слой и для записи второй голограммы направляют опорный пучок, когерентный световому пучку, восстанавливающему действительное изображение с первой голограммы. Таким образом записывается основная радужная голограмма.
Если теперь полученную голограмму осветить пучком белого света, сопряженным опорному, то одновременно с ортоскопическим изображением объекта будет восстанавливаться и изображение полоски- щели, прикрывавшей первичную голограмму. Изображение щели в разных цветах в силу зависимости угла дифракции от длины волны λ будут занимать разное пространственное положение и поэтому в этой области наблюдается цветная полоса с чередованием всех цветов радуги. (рис. 10,б).
Рисунок 10. Оптические схемы записи радужной голограммы (а) и восстановление с нее в белом свете разноцветных изображение (б)
Зрачок глаза наблюдателя, помещенный в эту область, выделит из всего спектра одну цветовую составляющую, в свете которой и будет наблюдатель воспринимать восстановленное голографическое изображение. Каждое изображение щели выполняет роль окна наблюдения восстановленного голографического изображения в соответствующем цвете. Перемещение глаз наблюдателя по радужной полосе, или наклон голограммы будет сопровождаться изменением цвета воспринимаемого изображения. При смещении головы наблюдателя в пределах одной цветовой полоски, как и для обычной голограммы, наблюдается параллакс восстановленного объемного голографического изображения.
На радужной голограмме можно получить и цветное изображение, если на этапе записи использовать лазеры с красным, синим и зеленым светом. При восстановлении с таких голограмм изображений в белом свете первоначальное распределение цвета по изображению наблюдается только при одном направлении взгляда на голограмму. В других вертикальных положениях головы наблюдателя непрерывно изменяются все цвета восстановленного изображения. При этом возникают весьма необычные цветовые соотношения и цветовая гамма восстановленного изображения оказывается более разнообразной, чем объекта- оригинала.
Радужные голограммы тиражируются механическим путем посредством перенесения рельефа на специальный носитель. Но разработка дизайна, а также сам процесс тиснения и финишной отделки, требующие специальных знаний и навыков, высоких технологий, дорогостоящего оборудования, современных материалов для тиражирования, не позволяют производить высококачественные радужные голограммы в кустарных условиях.
studfiles.net
Голография
О голографии
Наиболее распространенным и широко применяемым способом регистрации изображения предметов является фотография. В фотографии регистрируется распределение интенсивности световых волн в двумерной проекции изображения объекта на п
лоскости фотоснимка. Однако, информация об объемности объекта заложена не только в амплитуде, но и в фазе световых волн, распространяющихся от точек регистрируемого объекта. Поэтому, под каким углом мы ни рассматривали бы фотографию, мы не видим новых ракурсов. Не можем увидеть также предметы, расположенные на заднем плане и скрытые впереди стоящими. Перспектива на фотографии видна лишь по изменению относительных размеров предметов и четкости их изображения.
Правда, оценивая размеры предметов и учитывая форму и направление теней от этих предметов, мы создаем в нашем сознании общее представление об объемных свойствах изображенной на фотографии сцены. Но если размеры предметов одинаковы и теней нет, то объемное содержание сфотографированной сцены полностью теряется. П
римером этого может послужить фотография снежинок на темном фоне. На такой фотографии мы не можем определить, какая из снежинок находится ближе, а какая - дальше.
Итак, фотография, на первый взгляд являющаяся объективным способом регистрации изображений, при детальном рассмотрении дает весьма субъективную информацию, рассчитанную на восприятие человеческим глазом. Недостатки фотографии в полной мере компенсируются принципиально новым методом регистрации изображений, получившим название голография.
История голографии
Основоположником голографии является профессор государственного колледжа в Лондоне Деннис Габор, получивший в 1947 г. первую голограмму. Открытие голографии было им сделано в ходе экспериментов по увеличению разрешающей способности электронного микроскопа. Названием "голография" Д. Габор подчеркнул, что метод позволяет зарегистрировать полную информацию об исследуемом о
бъекте.
Голография начала бурно развиваться и приобрела большое практическое значение после того, как в результате фундаментальных исследований по квантовой электронике, выполненных советскими физиками - академиками Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым - и американским ученым Чарльзом Таунсом, в 1960 г. был создан первый лазер. В том же году профессором Т. Маймамом был сконструирован импульсный лазер на рубине. Эта система (в отличие от непрерывного лазера) дает мощные и короткие, длительностью в несколько наносекунд (10-9 сек), лазерные импульсы, позволяющие фиксировать на голограмме подвижные объекты. Первый портрет человека был снят с помощью рубинового лазера в 1967 году.
Начало изобразительной голографии было положено работами Эмметта Лейта и Юриса Упатниекса из Мичиганского Технологического Института (США), получившими в 1962 г. первую объемную пропускающую голограмму, восстанавливаемую в лазерном свете. Схема записи голограмм, предложенная этими учеными, теперь используется в голографических лабораториях повсюду в мире.
Решающее значение для развития изобразительной голографии имели работы академика Ю.Н. Денисюка,выполненные в 60-70-х годах. Он в
первые получилотражательные голограммы, позволяющие воспроизводить объемные изображения в обычном, белом свете. Практически вся современная изобразительная голография базируется на методах, предложенных Денисюком. Первые высококоачественные голограммы по методу Ю.Н. Денисюка были выполнены в 1968 г. в СССР - Г.А. Соболевым и Д.А. Стаселько, а в США - Л. Зибертом.
В 1969 г. Стивен Бентон из Polaroid Research Laboratories (США) изготовил пропускающую голограмму, видимую в обычном белом свете. Голограммы, изобретенные Бентоном, были названы радужными, так как они переливаются всеми цветами радуги, из которых состоит белый свет. Открытие Бентона позволило начать массовое производство недорогих голограмм путем "штамповки" интерференционных картин на пластик. Голограммы именно такого типа применяются сегодня для защиты от подделок д
окументов, банковских к
арточек и т.д. Благодаря Бентону голография обрела популярность в широких слоях общества.
В 1977 г. Ллойд Кросс получил мультиплексную голограмму, состоящую из множества обычных фотографий объекта, снятых с множества точек зрения, лежащих в горизонтальной плоскости. При перемещении такой голограммы в поле зрения можно увидеть все запечатленные кадры.
С середины 70-х годов ведутся разработки систем голографического кинематографа. В нашей стране значительные успехи в этом направлении были достигнуты специалистами Научно-исследовательского кино-фото института (НИКФИ) в Москве под руководством В.Г. Комара.
В настоящее время голография продолжает активно развиваться, и с каждым годом в этой области появляются новые интересные решения. Нет сомнения, что в будущем изобразительной голографии предстоит занять в жизни людей еще более значительное место.
Физические основы
Г
олография основывается на двух физических явлениях - дифракции и интереференции световых волн. Физическая идея состоит в том, что при наложении двух световых пучков, при определенных условиях возникает интерференционная картина, то есть, в пространстве возникают максимумы и минимумы интенсивности света (это подобно тому, как две системы волн на воде при пересечении образуют чередующиеся максимумы и минимумы амплитуды волн). Для того, чтобы эта интерференционная картина была устойчивой в течение времени, необходимого для наблюдения, и ее можно было записать, эти две световых волны должны быть согласованы в пространстве и во времени. Такие согласованные волны называютсякогерентными. Если волны встречаются в фазе, то они складываются друг с другом и дают результирующую волну с амплитудой, равной сумме их амплитуд. Если же они в
стречаются 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. Это явление лежит в основе получения и восстановления голограмм.
Обычные источники света не обладают достаточной степенью когерентности для использования в голографии. Поэтому решающее значение для ее развития имело изобретение в 1960 г. оптического квантового генератора или лазера - удивительного источника излучения, обладающего необходимой степенью когерентности и могущего излучать строго одну длину волны.
Деннис Габор, изучая проблему записи изображения, выдвинул замечательную идею. Сущность ее реализации заключается в следующем. Если пучок когерентного света разделить на два и осветить регистрируемый объект только одной частью пучка, направив вторую часть на фотографическую пластинку, то лучи, отраженные от объекта, будут интерферировать с лучами, попадающими непосредственно на пластину от источника света. Пучок света, падающий на пластину, назвали опорным, а пучок, отраженный или прошедший через объект, предметным. Учитывая, что эти пучки получены из одного источника излучения, можно быть уверенным в том, что они когерентны. В данном случае интерференционная картина, образующаяся на пластинке, будет устойчива во времени, т.е. образуется изображение стоячей волны. Полученная интерференционная картина является кодированным изображением, описывающим объект таким, каким он виден из всех точек ф
отопластинки. В этом изображении сохранена информация как об амплитуде, так и о фазе отраженных от объекта волн и, следовательно, заложена информация о трехмерном (объемном) объекте. Ф
отографическая запись картины интерференциипредметной волны и опорной волны обладает свойством восстанавливать изображение объекта, если на такую запись снова направить опорную волну. Т.е. при освещении записанной на пластине картины опорным пучком восстановится изображение объекта, которое зрительно невозможно отличить от реального. Если смотреть через пластинку под разными углами, можно наблюдать изображение объекта в перспективе с разных сторон. Конечно, полученную таким чудесным способом фотопластинку нельзя назвать фотографией. Это -голограмма.
В 1962 г. И. Лейт и Ю. Упатниекс получили первые пропускающие голограммы объемных объектов, выполненные с помощью лазера. Схема, предложенная ими,используется в изобразительной голографии повсеместно: Пучок когерентного излучения лазера направляется на полупрозрачное зеркало, с помощью которого получают два пучка - предметный и опорный. Опорный пучок направляют непосредственно на фотопластинку. Предметный пучок освещает объект, голограмму которого регистрируют. Отраженный от объекта световой пучок - объектный попадает на фотопластинку. В плоскости пластинки два пучка - объектный и опорный образуют сложную интерференционную картину, которая вследствие когерентности двух пучков света остается неизменной во времени и представляет собой изображение стоячей волны. Остается только зарегистрировать ее обычным ф
отографическим путем
Если голограмму записать в некоторой объемной среде, то полученная модель стоячей волны однозначно воспроизводит не только амплитуду и фазу, но и спектральный состав записанного на ней излучения. Это обстоятельство было положено в основу создания трехмерных (объемных) голограмм. В основу работы объемных голограмм положен дифракционный эффект Брэгга: в результате интерференции волн, распространяющихся в толстослойной эмульсии, образуются плоскости, засвеченные светом большей интенсивности. После проявления голограммы на засвеченных плоскостях образуются слои почернения. В результате этого создаются так называемые брэгговские плоскости, которые обладают свойством частично отражать свет. Т.е. в эмульсии создается трехмерная интерференционная картина.
Такая толстослойная голограмма обеспечивает эффективное восстановление объектной в
олны при условии, что угол падения опорного пучка при записи и восстановлении останется неизменным. Не допускается также изменение длины волны света при восстановлении. Такая избирательность объемной пропускающей голограммы позволяет записать на пластинке до нескольких десятков изображений, изменяя угол падения опорного пучка соответственно при записи и восстановлении.
Схема записи пропускающих объемных голограмм аналогична схеме Лейта-Упатниекса для двумерных голограмм.
При восстановлении объемной голограммы, в отличие от плоских пропускающих голограмм, образуется только одно изображение вследствие отражения от голограммы восстанавливающего пучка только в одном направлении, определяемом углом Брэгга
Отражательные объемные голограммы записываются по иной схеме. Идея создания данных голограмм принадлежит Ю.Н. Денисюку. Поэтому голограммы этого типа известны под именем их создателя.
Опорный и предметный световые пучки образуются с помощью делителя и посредством зеркала направляются на пластину с двух сторон. Предметная волна освещает фотографическую пластину со стороны эмульсионного слоя, опорный - со стороны стеклянной подложки. Плоскости Брэгга в таких условиях записи располагаются почти параллельно плоскости фотопластины. Таким образом, толщина фотослоя может быть сравнительно небольшой. На приведенной схеме объектная волна образуется с пропускающей голограммы. Т.е. вначале изготавливаются обычные пропускающие голограммы по описанной выше технологии, а потом уже с этих голограмм (которые называются мастер-голограммами) изготавливают в режиме копирования голограммы Денисюка.
Основное свойство отражательных голограмм - это возможность восстановления записанного изображения с помощью источника белого света, например, лампы накаливания или солнца. Не менее важным свойством является цветовая избирательность голограммы. Это значит, что при восстановлении изображения белым светом, оно восстановится в том цвете, в каком было записано. Если для записи был использован, например, рубиновый лазер, то восстановленное изображение объекта будет красным.
В соответствии со свойством цветовой избирательности можно получить цветную голограмму объекта, в точности передающую его естественный цвет. Для этого необходимо при записи голограммы смешать три цвета: красный, зеленый и синий либо провести последовательное экспонирование фотопластинки этими цветами. Правда, технология записи цветных голограмм находится еще в экспериментальной стадии и потребует еще значительных усилий и экспериментов. Примечательно при этом, что многие, посетившие выставки голограмм, уходили оттуда в полной уверенности, что видели цветные объемные изображения
Искусство голографии
На протяжении своего развития голография дала исключительно эффективный способ создания безукоризненных по качеству трехмерных изображений. Появилась самостоятельная область голографической техники - изобразительная голография. Решение творческих задач привело к тому, что в развитии изобразительной голографии важное место заняла художественная голография, как новая область изобразительного искусства.
Голография и художник
Первым художником, использовавшим удивительные свойства голограмм, был Сальвадор Дали. Оптика вообще и возможности ее применения для создания иллюзии объема всегда привлекали Дали. Еще до открытия лазера и его использования в голографии стереоскопическое видение наиболее близко подходило к намеченной им для себя цели. И вполне естественно, что при его стремлении овладеть третьим измерением все, что связано с рельефностью, приобретает для него первостепенное значение.
Так, первым этапом на этом пути стал 1964 год, когда он привез из Нью-Йорка состоящие из мелких ячеек пластмассовые панно, которые при наложении создавали эффект рельефности. Этот “муар”, напоминающий глаз насекомого, послужил основой для нескольких живописных работ, среди которых “Пейзаж с мухами” и “Лаокоон, терзаемый мухами”. В 1970 году в Лувре он изучает полотна Герарда Доу, современника Вермера. Дали узнает, что Доу написал шесть стереоскопических, то есть двойных картин. Самая замечательная из них изображает мальчика, поймавшего мышь; одно из двух панно находится в Дрезденской галерее, другое - в Санкт-петербургском Эрмитаже. Сделав это открытие, он берется за работу над стереоскопическими картинами. Эффект достигался при отражении двумя зеркалами, стоящими под углом 60° друг к другу. П
ри помощи этого приема он создает две небольшие двойные картины, изображающие Гала (его жену), стоящую в мастерской Порт-Лигата. Тогда же он выполняет две гравюры - первый стереоскопический эстамп - для своей книги “Десять рецептов бессмертия”. Одновременно при помощи линз Френеля он старается упростить прием, позволяющий сразу нескольким зрителям видеть картину в стереоскопическом изображении. Когда американский ученыйДеннис Габор получает Нобелевскую премию за открытие голографии, Дали видит в этом изобретении наилучшее средство для своего продвижения по пути к рельефному изображению. В начале 1972 года благодаря советам Денниса Габора он создает три композиции, которые будут представлены с 5 апреля по 13 мая в нью-йоркской галерее Нёдлер. Во вступлении к каталогу выставки, он поясняет, чем является голография для художника: “Трехмерная реальность занимала художников еще со времен Веласкеса; в наше время трехмерностью Веласкеса попытался овладеть аналитический кубизм Пикассо. Теперь, благодаря гению Габора, использование голографии сделало возможным художественное возрождение, и передо мной открылись двери новой области творчества”.
Изобразительные возможности голограмм
По прошествии некоторого времени после возникновения изобразительной голографии, после периода эйфории, вызванного освоением новых возможностей, необходимо спокойно осмыслить роль этой технологии в ряду иных изобразительных технологий, ее специфические особенности и недостатки и, наконец, возможности на основе этой технологии нового вида изобразительного искусства.
Т
ак как объективно голография ближе всего к фотографии, рассмотрим более подробно отличия голографического и фотографического изображений:
Голограмма формирует реальное объемное изображение, в отличие от фотографии и даже от таких подделок под объемность, как стереограммы. Реальность состоит в том, что голограмму можно наблюдать с разных точек, наблюдая части объекта или сцены, которые были скрыты при наблюдении с другой точки зрения. В этом смысле голографическое изображение ведет себя полностью как реальный объект. Особенно хорошо это иллюстрируют голографические изображения прозрачных объектов, например, голограмма линзы полностью сохраняет все свойства реальной линзы, и поэтому через изображение линзы можно просматривать увеличенное изображение расположенных за ней объектов. Правда, на голограмме не могут быть отображены самосветящиеся объекты, например, электрическая лампа. Это следует из самой технологии голографии - снимаемый объект должен быть освещен лазерным светом, и только этот свет фиксируется на голограмме.
Динамический диапазон яркостей на голограмме на несколько порядков выше, чем на фотографии. На фотографии (как кстати и в живописи) максимальная яркость - это просто яркость незакрашенного листа бумаги (или яркость белил). На голографическом изображении такого ограничения нет, так как яркие места формируются за счет света, приходящего со всей поверхности голограммы. Если на бумажном изображении яркость формируется вычитанием из максимальной яркости, то на голограмме - перенаправлением света из темных участков на светлые. Именно этим объясняется удивительная реальность передачи прозрачных предметов, стекла, водяных капель, то есть тех объектов, которые в действительности имеют очень большой динамический диапазон яркости. То, что художникам и фотографам дается с большим трудом, за счет специальных приемов, голограмма отображает автоматически предельно точно. Но, в отличие от фотографий и картин, для наблюдения голограмм в необходим точечный источник света (лампа), иначе изображение в некоторой степени размывается.
Голография в точности передает фактуру поверхности объекта. При любом фотографическим или полиграфическом исполнении изображения невозможно полностью исключить влияние фактуры самого материала или красящего слоя. Даже при качественной офсетной печати присутствует структура поверхности, определяемая технологией, кроме того, из-за наличия зеркального отражения на изображении могут формироваться блики или она окрашивается цветом ближайших предметов. Голографическое изображение в принципе не имеет материального носителя, так как формируется в свободном пространстве. Это определяет до удивления точную передачу фактуры поверхности любого материала.
На одну голограмму может быть записано несколько изображений, которые разнесены по углу наблюдения и, следовательно, будут появляться при перемещении относительно голограммы по очереди (многоракурсная голограмма). Это уже используется при съемке групповых портретов. На голограмму, как впрочем, и на фотографию, может быть наложено несколько изображений, но если на фотографии все они сливаются в одной плоскости, то в голограмме они могут быть отделены в пространстве. Эта технология уже использовалась в опытах по художественной голографии, когда перед объектом размещали завесу из водяных брызг. Так как средствами оптических трансформаций можно выполнять конформные преобразования изображений объектов, то можно предположить, что возникнут возможности записи объектов с такими трансформациями. Это можно делать и в обычной фотографии, но при переносе в трехмерную среду возможности приобретут качественно иной уровень.
Теперь несколько слов о цвете. Ц
вет в голографии формируется совершенно иным образом, чем в фотографии. В фотографии цвет образуется специальными цветными красителями, которые пока еще недостаточно стойки и именно поэтому цветные фотографии не рекомендуется хранить на свету. Кроме того, все цветовые схемы, основанные на цветоделении (то есть когда реальный цвет имитируется набором некоторых трех цветов, иногда с добавкой четвертого - черного) неидеальны. Специалисты по цветопередаче знают, что любое устройство, основанное на цветоделении, включая телевизор или цветной принтер, не может правильно отображать все пространство цветов. В голограмме же нет никаких красителей. Цветную голограмму изготавливают на обычной голографической черно-белой фотопластинке. Цвет формируется здесь за счет интерференции белого света на пространственной системе интерференционных полос и слоев. Поэтому цветная голограмма не выцветает и, теоретически, не должна иметь ограничений по качеству цветопередачи. В настоящее время технология цветной голографии еще не вышла за пределы экспериментальных лабораторий, но есть надежда, что в ближайшие годы она станет более доступной.
Голография как искусство
Чисто теоретически голограмма может отображать любой реальный или вымышленный объект. Но сама технология изготовления голограммы, если не говорить об отдаленной перспективе синтезированных в суперкомпьютерах голограмм, довольно жестко привязывает голограмму к реальным объектам.
Если рассматривать голографию цветов или натюрмортов, то строго говоря, область творчества здесь в работе мастера икебаны или композиции, а сама голография выступает только великолепным регистратором. Если говорить о портретной голографии, то это направление вполне можно назвать искусством, так как художественный результат определяется именно самим искусством съемки и здесь не происходит тривиальной фиксации уже существующего. Возможность записи нескольких изображений, разнесенных по углу наблюдения и положению в объеме голограммы стало мощным творческим инструментом в голографии.
Художественная голография находится еще в начале своего пути и ее возможности до конца не раскрыты. Во многих голографических студиях художники придумывают фантастические проекты, которые иногда требуют новых решений технологий и аппаратуры, то есть являются движущей силой и самой науки. Голография как искусство проявляет себя синтезом оптической науки и художественного творчества, в котором многие творческие замыслы требуют совместной работы ученых, конструкторов и художников
Примеры голографических сцен
| Голограммы произведений искусства и музейных экспонатов представляют искусство реальности в своем виртуальном пространстве. Иногда такое повторение бывает настолько удачным, что представляет самостоятельную художественную ценность. |
| |
| Макет архитектурного сооружения. Практическая польза от такого применения голографии несомненна. Но всегда будет оставаться ощущение - что это изображение макета, а не самого памятника. Фотографии архитектуры все же изображают сам памятник, хоть и не в объемном виде. |
| |
| К вопросу о динамическом диапазоне голограммы и фотографии. Фотография, к сожалению, не хочет иллюстрировать высокую яркость блестящих зон металлической статуэтки. На реальной голограмме этот блеск очень яркий. Но что интересно - при рассмотрении этой фотографии возникает полное впечатление, что на ней снят реальный металлический объект, а не его световая иллюзия. |
| |
| Синтезированнный сюжет. Всадница, летящая в космическом пространстве. Здесь явно не хватает еще чего-то типа метеорного потока, пронизывающего сцену, причем экспонированного под разными углами, чтобы метеорные штрихи возникали и гасли при перемещении мимо картины. Это придало бы жизнь этой неподвижной сцене. |
| |
| На голограммах очень хорошо смотрятся рельефные вещи.Очень хорошо передается фактура всех фрагментов иконы. Для использования в качестве мастер-копии музейной ценности не хватает только полноцветности. Технология цветной голографии для неподвижных объектов уже существует в лабораторных вариантах и, по-видимому, получит широкое распространение в ближайшие годы. |
| |
| А это портрет маленькой девочки. Настоящее произведение искусства. Это очень перспективное направление в голографии - импульсная съемка портретов людей и животных. Наличие импульсной лазерной установки позволяет снимать художественные композиции из любых объектов. |
|
studfiles.net
