Holographie (vom griechischen ὅλος hólos, "ganz" +  grafē, "das Schreiben," ziehend), ist eine Technik, die dem von einem Gegenstand gestreuten Licht erlaubt, registriert und später wieder aufgebaut zu werden, so dass, wenn ein Bildaufbereitungssystem (eine Kamera oder ein Auge) in den wieder aufgebauten Balken gelegt wird, ein Image des Gegenstands gesehen wird, selbst wenn der Gegenstand nicht mehr da ist. Das Image ändert sich als die Position und Orientierung der Betrachtungssystemänderungen auf genau dieselbe Weise, als ob der Gegenstand noch da gewesen ist, so das Image lassend, dreidimensional scheinen.

Die holografische Aufnahme von sich ist nicht ein einfaches Image; es besteht aus einer anscheinend zufälligen Struktur entweder der unterschiedlichen Intensität, der Dichte oder des Profils.

Übersicht und Geschichte

Der ungarisch-britische Physiker Dennis Gabor (ungarischer Name: Gábor Dénes), wurde dem Nobelpreis in der Physik 1971 "für seine Erfindung und Entwicklung der holografischen Methode" zuerkannt.

Seine Arbeit, getan gegen Ende der 1940er Jahre, hat auf Wegbahnen für Arbeit im Feld der Röntgenstrahl-Mikroskopie durch andere Wissenschaftler einschließlich Mieczysław Wolfke 1920 und WL Bragg 1939 gebaut. Die Entdeckung war ein unerwartetes Ergebnis der Forschung in die Besserung von Elektronmikroskopen an British Thomson-Houston Company im Rugby, England, und die Gesellschaft hat ein Patent im Dezember 1947 abgelegt (patentieren Sie GB685286). Die so ursprünglich erfundene Technik wird noch in der Elektronmikroskopie verwendet, wo es bekannt ist wie Elektronholographie, aber optische Holographie ist bis zur Entwicklung des Lasers 1960 nicht wirklich vorwärts gegangen.

Die Entwicklung des Lasers hat die ersten praktischen optischen Hologramme ermöglicht, die 3D-Gegenstände registriert haben, 1962 von Yuri Denisyuk in der Sowjetunion und von Emmett Leith und Juris Upatnieks an der Universität Michigans, der USA gemacht zu werden. Frühe Hologramme haben silberne lichtempfindliche Halogenid-Schichten als das Aufnahme-Medium verwendet. Sie waren nicht sehr effizient, weil die Vergitterung erzeugt hat, hat viel vom Ereignis-Licht absorbiert. Verschiedene Methoden, die Schwankung in der Übertragung zu einer Schwankung im Brechungsindex (bekannt als "Bleiche") umzuwandeln, wurden entwickelt, der viel effizienteren Hologrammen ermöglicht hat, erzeugt zu werden.

Mehrere Typen von Hologrammen können gemacht werden. Übertragungshologramme, wie diejenigen, die von Leith und Upatnieks erzeugt sind, werden durch das Polieren des Laserlichtes durch sie und das Schauen auf das wieder aufgebaute Image von der Seite des Hologramms gegenüber der Quelle angesehen. Eine spätere Verbesserung, das "Regenbogen Übertragung" Hologramm, erlaubt günstigere Beleuchtung durch das weiße Licht aber nicht durch Laser. Regenbogen-Hologramme werden heute auf Kreditkarten als eine Sicherheitseigenschaft und auf dem Produktverpacken allgemein gesehen.

Eine andere Art des allgemeinen Hologramms, des Nachdenkens oder Hologramms von Denisyuk, kann auch mit einer weiß-leichten Beleuchtungsquelle auf derselben Seite des Hologramms wie der Zuschauer angesehen werden und ist der Typ des in holografischen Anzeigen normalerweise gesehenen Hologramms. Sie sind auch zur Mehrfarbenimage-Fortpflanzung fähig.

Spiegelnde Holographie ist eine zusammenhängende Technik, um dreidimensionale Images durch das Steuern der Bewegung von specularities auf einer zweidimensionalen Oberfläche zu machen. Es arbeitet durch nachdenklich oder Refraktions-Manipulierung von Bündeln von leichten Strahlen, wohingegen Gabor-artige Holographie durch diffractively arbeitet, der wavefronts wieder aufbaut.

Die meisten erzeugten Hologramme sind von statischen Gegenständen, aber Systeme, um sich ändernde Szenen auf einer holografischen volumetrischen Anzeige zu zeigen, werden jetzt entwickelt.

Hologramme können auch verwendet werden, um Information optisch zu versorgen, wiederzubekommen, und zu bearbeiten.

In seinen frühen Tagen hat Holographie teure Hochleistungslaser, aber heutzutage verlangt, hat preisgünstigen Halbleiter serienmäßig hergestellt oder hat Laser, wie diejenigen GEFÜHRT, die in Millionen von DVD-Recordern gefunden sind, und hat in anderen allgemeinen Anwendungen verwendet, kann verwendet werden, um Hologramme zu machen, und hat Holographie viel zugänglicher für billige Forscher, Künstler gemacht und hat Hobbyisten gewidmet.

Es wurde gedacht, dass es möglich sein würde, Röntgenstrahlen zu verwenden, um Hologramme von Molekülen zu machen und sie anzusehen, sichtbares Licht verwendend. Jedoch sind Röntgenstrahl-Hologramme bis heute nicht geschaffen worden.

Wie Holographie arbeitet

Holographie ist eine Technik, die ein leichtes Feld ermöglicht, das allgemein das Produkt einer leichten Quelle ist, die von von Gegenständen gestreut ist, um registriert und später wieder aufgebaut zu werden, wenn das ursprüngliche leichte Feld nicht mehr wegen der Abwesenheit der ursprünglichen Gegenstände da ist. Von Holographie kann als etwas ähnlich gedacht werden, um Aufnahme erklingen zu lassen, wodurch ein geschaffenes Klangfeld, indem es Sache wie Musikinstrumente oder Stimmbänder vibrieren lassen wird, auf solche Art und Weise verschlüsselt wird, dass es später ohne die Anwesenheit der ursprünglichen vibrierenden Sache wieder hervorgebracht werden kann.

Laser

Hologramme werden mit einem Blitz des Lichtes registriert, das eine Szene illuminiert und dann auf einem Aufnahme-Medium viel in der Weise aufdruckt, wie eine Fotographie registriert wird. Außerdem, jedoch, muss ein Teil des leichten Balkens direkt auf das Aufnahme-Medium poliert werden - dieser zweite leichte Balken ist als der Bezugsbalken bekannt. Ein Hologramm verlangt einen Laser als die alleinige leichte Quelle. Laser können genau kontrolliert werden und eine feste Wellenlänge, verschieden vom Sonnenlicht oder Licht von herkömmlichen Quellen haben, die viele verschiedene Wellenlängen enthalten. Um Außenlicht davon abzuhalten, sich einzumischen, werden Hologramme gewöhnlich in der Dunkelheit, oder im Licht der niedrigen Stufe einer verschiedenen Farbe vom im Bilden des Hologramms verwendeten Laserlicht genommen.

Holographie verlangt eine spezifische Belichtungszeit (gerade wie die Fotografie), der mit einem Verschluss, oder durch das elektronische Timing des Lasers kontrolliert werden kann.

Apparat

Ein Hologramm kann durch das Polieren des Teils des leichten Balkens direkt auf das Aufnahme-Medium und den anderen Teil auf den Gegenstand auf solche Art und Weise gemacht werden, dass etwas vom gestreuten Licht auf das Aufnahme-Medium fällt.

Eine flexiblere Einordnung, für ein Hologramm zu registrieren, verlangt, dass der Laserbalken durch eine Reihe von Elementen gerichtet wird, die es unterschiedlich ändern. Das erste Element ist ein Balken splitter, der den Balken in zwei identische Balken, jeder teilt, der in verschiedenen Richtungen gerichtet ist:

• Ein Balken (bekannt als die Beleuchtung oder der Gegenstand-Balken) wird mit Linsen ausgebreitet und auf die Szene mit Spiegeln geleitet. Etwas vom Licht gestreut (widerspiegelt) von der Szene fällt dann auf das Aufnahme-Medium.
• Der zweite Balken (bekannt als der Bezugsbalken) wird auch durch den Gebrauch von Linsen ausgebreitet, aber wird geleitet, so dass es mit der Szene nicht in Berührung kommt, und stattdessen direkt auf das Aufnahme-Medium reist.

Mehrere verschiedene Materialien können als das Aufnahme-Medium verwendet werden. Einer der allgemeinsten ist ein dem fotografischen Film sehr ähnlicher Film (silberne lichtempfindliche Halogenid-Schicht), aber mit einer viel höheren Konzentration von leicht-reaktiven Körnern, es fähig zur viel höheren Entschlossenheit machend, die Hologramme verlangen. Eine Schicht dieses Aufnahme-Mediums (Film, usw.) wird einem durchsichtigen Substrat beigefügt, das allgemein Glas-ist, aber auch Plastik sein kann.

Prozess

Wenn die zwei Laserbalken das Aufnahme-Medium erreichen, schneiden sich ihre leichten Wellen und stören einander. Es ist dieses Einmischungsmuster, das auf dem Aufnahme-Medium aufgedruckt wird. Das Muster selbst ist anscheinend zufällig, weil es den Weg vertritt, auf den das Licht der Szene die ursprüngliche leichte Quelle — aber nicht die ursprüngliche leichte Quelle selbst gestört hat. Wie man sagen kann, ist das Einmischungsmuster eine verschlüsselte Version der Szene, einen besonderen Schlüssel — d. h. die ursprüngliche leichte Quelle verlangend —, um seinen Inhalt anzusehen.

Dieser fehlende Schlüssel wird später durch das Polieren eines Lasers zur Verfügung gestellt, identisch zu demjenigen hat gepflegt, das Hologramm auf den entwickelten Film zu registrieren. Wenn dieser Balken das Hologramm illuminiert, wird er durch das Oberflächenmuster des Hologramms gebeugt. Das erzeugt ein leichtes Feld, das zu demjenigen identisch ist, der ursprünglich durch die Szene erzeugt ist und auf das Hologramm gestreut ist. Das Image, das diese Wirkung in einer Netzhaut einer Person erzeugt, ist als ein Scheinbild bekannt.

Holographie gegen die Fotografie

Holographie kann über eine Überprüfung seiner Unterschiede zur gewöhnlichen Fotografie besser verstanden werden:

• Ein Hologramm vertritt eine Aufnahme der Information bezüglich des Lichtes, das aus der ursprünglichen Szene, wie gestreut, in einer Reihe von Richtungen aber nicht von nur einer Richtung, als in einer Fotographie gekommen ist. Das erlaubt der Szene, von einer Reihe von verschiedenen Winkeln angesehen zu werden, als ob sie noch da gewesen ist.
• Eine Linse ist in der Fotografie erforderlich, das Image zu registrieren, wohingegen in der Holographie das Licht vom Gegenstand direkt auf das Aufnahme-Medium gestreut wird.
• Eine holografische Aufnahme verlangt, dass ein zweiter leichter Balken (der Bezugsbalken) auf das Aufnahme-Medium geleitet wird.
• Wenn eine Fotographie entzwei, jedes Stück Shows Hälfte der Szene geschnitten wird. Wenn ein Hologramm entzwei geschnitten wird, kann die ganze Szene noch in jedem Stück gesehen werden. Das ist, weil, wohingegen jeder Punkt in einer Fotographie nur Licht vertritt, das von einem einzelnen Punkt in der Szene gestreut ist, jeder Punkt auf einer holografischen Aufnahme Information über das Licht einschließt, das von jedem Punkt in der Szene gestreut ist. Denken Sie, eine Straße außerhalb Ihres Hauses durch 4 ft x 4 ft Fenster, und dann durch 2 ft x 2 ft Fenster anzusehen. Sie können alle dieselben Dinge durch das kleinere Fenster sehen (durch das Bewegen Ihr Kopf, um Ihren Betrachtungswinkel zu ändern), aber Sie können mehr sofort durch das 4 ft Fenster sehen.
• Wohingegen eine Fotographie eine zweidimensionale Darstellung ist, die nur eine rudimentäre dreidimensionale Wirkung wieder hervorbringen kann, fügt die wieder hervorgebrachte Betrachtungsreihe eines Hologramms noch viele Tiefe-Wahrnehmungsstichwörter hinzu, die in der ursprünglichen Szene da gewesen sind. Diese Stichwörter werden durch das menschliche Gehirn anerkannt und in dieselbe Wahrnehmung eines dreidimensionalen Images als übersetzt, als die ursprüngliche Szene angesehen worden sein könnte.
• Eine Fotographie arbeitet klar das leichte Feld der ursprünglichen Szene aus. Die Oberfläche des entwickelten Hologramms besteht aus einem sehr feinen, anscheinend zufälligen Muster, das scheint, keine Beziehung zur Szene zu tragen, die sie registriert hat.
• Eine Fotographie kann in einer breiten Reihe von Lichtverhältnissen angesehen werden, wohingegen Hologramme nur mit sehr spezifischen Formen der Beleuchtung angesehen werden können.

Physik der Holographie

Für ein besseres Verstehen des Prozesses ist es notwendig, Einmischung und Beugung zu verstehen. Einmischung kommt vor, wenn ein oder mehr wavefronts überlagert sind. Beugung kommt vor, wann auch immer ein wavefront auf einen Gegenstand stößt. Der Prozess, eine holografische Rekonstruktion zu erzeugen, wird unten rein in Bezug auf die Einmischung und Beugung erklärt. Es wird etwas vereinfacht, aber ist genau genug, ein Verstehen dessen zur Verfügung zu stellen, wie der holografische Prozess arbeitet.

Für diejenigen, die mit diesen Konzepten fremd sind, ist es lohnend, die jeweiligen Artikel vor dem Lesen weiter in diesem Artikel zu lesen.

Flugzeug wavefronts

Eine Beugungsvergitterung ist eine Struktur mit einem sich wiederholenden Muster. Ein einfaches Beispiel ist ein Metallteller mit der Schlitz-Kürzung regelmäßig. Ein leichtes Welle-Ereignis auf einer Vergitterung wird in mehrere Wellen gespalten; die Richtung dieser gebeugten Wellen wird durch den knirschenden Abstand und die Wellenlänge des Lichtes bestimmt.

Ein einfaches Hologramm kann durch das Superauferlegen von zwei Flugzeug-Wellen von derselben leichten Quelle auf einem holografischen Aufnahme-Medium gemacht werden. Die zwei Wellen mischen sich ein, ein Franse-Muster der Gerade gebend, dessen sich Intensität sinusförmig über das Medium ändert. Der Abstand des Franse-Musters wird durch den Winkel zwischen den zwei Wellen, und auf der Wellenlänge des Lichtes bestimmt.

Das registrierte leichte Muster ist eine Beugungsvergitterung. Wenn es durch nur eine der Wellen illuminiert wird, die verwendet sind, um es zu schaffen, kann es gezeigt werden, dass eine der gebeugten Wellen in demselben Winkel wie das erscheint, an dem die zweite Welle ursprünglich Ereignis war, so dass die zweite Welle 'wieder aufgebaut' worden ist. So ist das registrierte leichte Muster eine holografische Aufnahme, wie definiert, oben.

Punkt-Quellen

Wenn das Aufnahme-Medium mit einer Punkt-Quelle und normalerweise Ereignis-Flugzeug-Welle illuminiert wird, ist das resultierende Muster ein sinusförmiger Zonenteller, der als eine negative Linse von Fresnel handelt, deren im Brennpunkt stehende Länge der Trennung der Punkt-Quelle und des Aufnahme-Flugzeugs gleich ist.

Wenn ein Flugzeug wavefront eine negative Linse illuminiert, wird es in eine Welle ausgebreitet, die scheint, vom Brennpunkt der Linse abzuweichen. So, wenn das registrierte Muster mit der ursprünglichen Flugzeug-Welle illuminiert wird, wird etwas vom Licht in einen abweichenden zur ursprünglichen Flugzeug-Welle gleichwertigen Balken gebeugt; eine holografische Aufnahme der Punkt-Quelle ist geschaffen worden.

Wenn die Flugzeug-Welle Ereignis in einem nichtnormalen Winkel ist, ist das gebildete Muster komplizierter, aber handelt noch als eine negative Linse, vorausgesetzt dass es im ursprünglichen Winkel illuminiert wird.

Komplizierte Gegenstände

Um ein Hologramm eines komplizierten Gegenstands zu registrieren, wird ein Laserbalken zuerst in zwei getrennte Lichtstrahlen gespalten. Ein Balken illuminiert den Gegenstand, der dann Streuungslicht auf das Aufnahme-Medium. Gemäß der Beugungstheorie, jedem Punkt in den Gegenstand-Taten als eine Punkt-Quelle des Lichtes so, wie man betrachten kann, wird das Aufnahme-Medium von einer Reihe von Punkt-Quellen illuminiert, die in unterschiedlichen Entfernungen vom Medium gelegen ist.

Das zweite (Verweisung) Balken illuminiert das Aufnahme-Medium direkt. Jede Punkt-Quellwelle stört den Bezugsbalken, seinen eigenen sinusförmigen Zonenteller im Aufnahme-Medium verursachend. Das resultierende Muster ist die Summe aller dieser 'Zonenteller', die sich verbinden, um einen zufälligen (Fleck) Muster als in der Fotographie oben zu erzeugen.

Wenn das Hologramm durch den ursprünglichen Bezugsbalken illuminiert wird, baut jeder der individuellen Zonenteller die Gegenstand-Welle wieder auf, die es, und diese erzeugt hat, tragen individuelle wavefronts zusammen bei, um den ganzen der Gegenstand-Balken wieder aufzubauen. Der Zuschauer nimmt einen wavefront wahr, der zum wavefront identisch ist, der vom Gegenstand auf das Aufnahme-Medium gestreut ist, so dass es ihm oder ihr erscheint, dass der Gegenstand noch im Platz ist, selbst wenn es entfernt worden ist. Dieses Image ist als ein "virtuelles" Image bekannt, weil es erzeugt wird, wenn auch der Gegenstand nicht mehr dort ist.

Mathematisches Modell

Eine leichte Welle kann durch eine komplexe Zahl U modelliert werden, der das elektrische oder magnetische Feld der leichten Welle vertritt. Der Umfang und die Phase des Lichtes werden durch den absoluten Wert und Winkel der komplexen Zahl vertreten. Der Gegenstand und die Bezugswellen an jedem Punkt im holografischen System werden durch U und U gegeben. Der vereinigte Balken wird durch U + U gegeben. Die Energie der vereinigten Balken ist zum Quadrat des Umfangs der vereinigten Wellen als proportional:

Wenn ein fotografischer Teller zu den zwei Balken ausgestellt und dann entwickelt wird, ist sein Durchlässigkeitsgrad, T, zur leichten Energie proportional, die Ereignis auf dem Teller war und durch gegeben wird

wo k eine Konstante ist.

Wenn der entwickelte Teller durch den Bezugsbalken illuminiert wird, ist das Licht, das durch den Teller, U übersandt ist, dem Durchlässigkeitsgrad T multipliziert mit dem Bezugsbalken-Umfang U gleich, gebend

Es kann gesehen werden, dass U vier Begriffe, jeder hat, einen leichten Balken vertretend, der aus dem Hologramm erscheint. Der erste von diesen ist zu U proportional. Das ist der wieder aufgebaute Gegenstand-Balken, der einem Zuschauer ermöglicht, den ursprünglichen Gegenstand 'zu sehen', selbst wenn es nicht mehr im Feld der Ansicht da ist.

Die zweiten und dritten Balken sind modifizierte Versionen des Bezugsbalkens. Der vierte Begriff ist als der "verbundene Gegenstand-Balken" bekannt. Es hat die Rückkrümmung zum Gegenstand-Balken selbst und bildet ein echtes Image des Gegenstands im Raum außer dem holografischen Teller.

Wenn die Verweisung und Gegenstand-Balken Ereignis auf dem holografischen Aufnahme-Medium in bedeutsam verschiedenen Winkeln, dem virtuellen, dem echten und der Verweisung wavefronts sind, erscheinen alle in verschiedenen Winkeln, dem wieder aufgebauten Gegenstand ermöglichend, klar gesehen zu werden.

Aufnahme eines Hologramms

Sachen erforderlich

Um ein Hologramm zu machen, ist der folgende erforderlich:

• ein passender Gegenstand oder Satz von Gegenständen
• ein passender Laserbalken
• ein Teil des zu leitenden Laserbalkens, so dass es den Gegenstand (der Gegenstand-Balken) und ein anderer Teil illuminiert, so dass es das Aufnahme-Medium direkt (der Bezugsbalken) illuminiert, den Bezugsbalken und das Licht ermöglichend, das vom Gegenstand auf das Aufnahme-Medium gestreut wird, um ein intereference Muster zu bilden
• ein Aufnahme-Medium, das dieses Einmischungsmuster in ein optisches Element umwandelt, das entweder den Umfang oder die Phase eines Ereignis-Licht-Balkens gemäß der Intensität des Einmischungsmusters modifiziert.
• eine Umgebung, die genügend mechanische und thermische Stabilität zur Verfügung stellt, dass das Einmischungsmuster während der Zeit stabil ist, in der das Einmischungsmuster registriert wird

Diese Voraussetzungen werden zueinander in Beziehung gebracht, und es ist notwendig, die Natur der optischen Einmischung zu verstehen, um das zu sehen. Einmischung ist die Schwankung in der Intensität, die vorkommen kann, wenn zwei leichte Wellen überlagert sind. Die Intensität der Maxima überschreitet die Summe der individuellen Intensitäten der zwei Balken, und die Intensität an den Minima ist weniger als das und kann Null sein. Das Einmischungsmuster stellt die Verhältnisphase zwischen den zwei Wellen kartografisch dar, und jede Änderung in den Verhältnisphasen veranlasst das Einmischungsmuster, das Feld der Ansicht zu bewältigen. Wenn sich die Verhältnisphase der zwei Wellen durch einen Zyklus, dann die Muster-Antriebe durch eine ganze Franse ändert. Ein Phase-Zyklus entspricht einer Änderung in den durch die zwei Balken einer Wellenlänge gereisten Verhältnisentfernungen. Da die Wellenlänge des Lichtes von der Ordnung von 0.5μm ist, kann es gesehen werden, dass sehr kleine Änderungen in den optischen Pfaden, die durch jeden der Balken im holografischen Aufnahme-System gereist sind, zu Bewegung des Einmischungsmusters führen, das die holografische Aufnahme ist. Solche Änderungen können durch Verhältnisbewegungen von einigen der optischen Bestandteile oder des Gegenstands selbst, und auch durch lokale Änderungen in der Lufttemperatur verursacht werden. Es ist notwendig, dass irgendwelche solche Änderungen bedeutsam weniger sind als die Wellenlänge des Lichtes, wenn eine klare bestimmte Aufnahme der Einmischung geschaffen werden soll.

Die Belichtungszeit, die erforderlich ist, das Hologramm zu registrieren, hängt von der Lasermacht verfügbar, auf dem besonderen Medium verwendet und auf der Größe und Natur des Gegenstands (E) ab, ebenso in der herkömmlichen Fotografie registriert zu werden. Das bestimmt die Stabilitätsvoraussetzungen. Aussetzungszeiten von mehreren Minuten sind typisch, wenn sie ziemlich starke Gaslaser und Silberhalogenid-Emulsionen verwenden. Alle Elemente innerhalb des optischen Systems müssen zu Bruchteilen eines μm im Laufe dieser Periode stabil sein. Es ist möglich, Hologramme von viel weniger stabilen Gegenständen durch das Verwenden eines pulsierten Lasers zu machen, der einen großen Betrag der Energie in einer sehr kurzen Zeit (μs oder weniger) erzeugt. Diese Systeme sind verwendet worden, um Hologramme von lebenden Leuten zu erzeugen. Ein holografisches Bildnis von Dennis Gabor wurde 1971 mit einem pulsierten rubinroten Laser erzeugt.

So wird die Lasermacht, mittlere Empfindlichkeit registrierend, Zeit und mechanische und thermische Stabilitätsvoraussetzungen registrierend, alles verkettet. Allgemein, je kleiner der Gegenstand, desto kompakter das optische Lay-Out, so dass die Stabilitätsvoraussetzungen bedeutsam weniger sind als, wenn sie Hologramme von großen Gegenständen machen.

Ein anderer sehr wichtiger Laserparameter ist seine Kohärenz. Das vorgestellt werden, indem es ein Laser gedacht wird, eine Sinus-Welle zu erzeugen, deren Frequenz mit der Zeit treibt; wie man dann betrachten kann, ist die Kohärenz-Länge die Entfernung, über die sie eine einzelne Frequenz aufrechterhält. Das ist wichtig, weil zwei Wellen von verschiedenen Frequenzen kein stabiles Einmischungsmuster erzeugen. Die Kohärenz-Länge des Lasers bestimmt die Tiefe des Feldes, das in der Szene registriert werden kann. Ein guter Holographie-Laser wird normalerweise eine Kohärenz-Länge von mehreren Metern haben, die für ein tiefes Hologramm groß sind.

Die Gegenstände, die die Szene bilden, müssen im Allgemeinen optisch raue Oberflächen haben, so dass sie Licht über eine breite Reihe von Winkeln streuen. Ein spiegelnd Reflektieren (oder glänzend) Oberfläche widerspiegelt das Licht in nur einer Richtung an jedem Punkt auf seiner Oberfläche also im Allgemeinen, der grösste Teil des Lichtes wird nicht Ereignis auf dem Aufnahme-Medium sein. Hologramme von flachen glänzenden Gegenständen sind durch das Auffinden davon sehr in der Nähe vom Aufnahme-Teller gemacht worden.

Hologramm-Klassifikationen

Es gibt drei wichtige Eigenschaften eines Hologramms, die in dieser Abteilung definiert werden. Ein gegebenes Hologramm wird ein oder andere von jedem dieser drei Eigenschaften haben, z.B können wir abgestimmtes dünnes Übertragungshologramm eines Umfangs, oder eine Phase abgestimmt, Volumen-Nachdenken-Hologramm haben. es wird aus virtuellen Systemen zusammengesetzt.

Umfang und Phase-Modulationshologramme

Ein Umfang-Modulationshologramm ist dasjenige, wo der Umfang des durch das Hologramm gebeugten Lichtes zur Intensität des registrierten Lichtes proportional ist. Ein aufrichtiges Beispiel davon ist lichtempfindliche Schicht auf einem durchsichtigen Substrat. Die Emulsion wird zum Einmischungsmuster ausgestellt, und wird nachher entwickelt, einen Durchlässigkeitsgrad gebend, der sich mit der Intensität des Musters ändert - je leichter, der auf dem Teller an einem gegebenen Punkt, desto dunkler der entwickelte Teller an diesem Punkt gefallen ist.

Ein Phase-Hologramm wird durch das Ändern entweder der Dicke oder des Brechungsindexes des Materials im Verhältnis zur Intensität des holografischen Einmischungsmusters gemacht. Das ist eine Phase-Vergitterung, und es kann gezeigt werden, dass, wenn solch ein Teller durch den ursprünglichen Bezugsbalken illuminiert wird, er den ursprünglichen Gegenstand wavefront wieder aufbaut. Die Leistungsfähigkeit (d. h. der Bruchteil des beleuchteten Balkens, der zum wieder aufgebauten Gegenstand-Balken umgewandelt wird) ist für die Phase größer als für abgestimmte Hologramme des Umfangs.

Dünne Hologramme und dick (Volumen) Hologramme

Ein dünnes Hologramm ist dasjenige, wo die Dicke des Aufnahme-Mediums viel weniger ist als der Abstand der Einmischungsfransen, die die holografische Aufnahme zusammensetzen.

Ein dickes Hologramm oder Volumen-Hologramm sind dasjenige, wo die Dicke des Aufnahme-Mediums größer ist als der Abstand des Einmischungsmusters. Das registrierte Hologramm ist jetzt eine dreidimensionale Struktur, und es kann gezeigt werden, dass Ereignis-Licht durch die Vergitterung nur in einem besonderen Winkel gebeugt wird, der als der Winkel von Bragg bekannt ist. Wenn das Hologramm mit einem leichten Quellereignis im ursprünglichen Bezugsbalken-Winkel illuminiert wird, aber ein breites Spektrum von Wellenlängen, Rekonstruktion kommt nur an der Wellenlänge des ursprünglichen verwendeten Lasers vor. Wenn der Winkel der Beleuchtung geändert wird, wird Rekonstruktion an einer verschiedenen Wellenlänge und der Farbe der re-consturcted Szene-Änderungen vorkommen. Ein Volumen-Hologramm handelt effektiv als ein Farbenfilter.

Übertragung und Nachdenken-Hologramme

Ein Übertragungshologramm ist dasjenige, wo der Gegenstand und die Bezugsbalken Ereignis auf dem Aufnahme-Medium von derselben Seite sind. In der Praxis können noch mehrere Spiegel verwendet werden, um die Balken in den erforderlichen Richtungen zu leiten.

Normalerweise können Übertragungshologramme nur mit einem Laser oder einer quasimonochromatischen Quelle wieder aufgebaut werden, aber ein besonderer Typ des Übertragungshologramms, das als ein Regenbogen-Hologramm bekannt ist, kann mit dem weißen Licht angesehen werden.

In einem Nachdenken-Hologramm sind der Gegenstand und die Bezugsbalken Ereignis auf dem Teller von Gegenseiten des Tellers. Der wieder aufgebaute Gegenstand wird dann von derselben Seite des Tellers wie das angesehen, an dem der Wiederaufbau-Balken Ereignis ist.

Nur Volumen-Hologramme können verwendet werden, um Nachdenken-Hologramme zu machen, weil gebeugter Balken der nur einer sehr niedrigen Intensität durch ein dünnes Hologramm widerspiegelt würde.

Holografische Aufnahme-Medien

Das Aufnahme-Medium muss das ursprüngliche Einmischungsmuster in ein optisches Element umwandeln, das entweder den Umfang oder die Phase eines Ereignis-Licht-Balkens im Verhältnis zur Intensität des ursprünglichen leichten Feldes modifiziert.

Das Aufnahme-Medium sollte im Stande sein, völlig alle Fransen aufzulösen, die aus der Einmischung zwischen Gegenstand und Bezugsbalken entstehen. Dieser Franse-Abstand kann sich von Zehnen von Mikron zu weniger als einem Mikron, d. h. Raumfrequenzen im Intervall von einiger hundert zu mehreren tausend Zyklen/Mm, und ideal erstrecken, das Aufnahme-Medium sollte eine Antwort haben, die über diese Reihe flach ist. Wenn die Antwort des Mediums zu diesen Raumfrequenzen niedrig ist, wird die Beugungsleistungsfähigkeit des Hologramms schwach sein, und ein dunkles Image wird erhalten. Es sollte bemerkt werden, dass fotografischer Standardfilm einen sehr niedrigen, oder sogar Null, Antwort an den Frequenzen beteiligt hat und nicht verwendet werden kann, um ein Hologramm zu machen - sehen zum Beispiel, den weißen und schwarzen Berufsfilm des Kodaks, dessen Entschlossenheit anfängt, an 20 Linien/Mm zurückzugehen, und es ist unwahrscheinlich, als jeder wieder aufgebaute Balken mit diesem Film erhalten würde.

Wenn die Antwort über die Reihe von Raumfrequenzen im Einmischungsmuster nicht flach ist, dann kann die Entschlossenheit des wieder aufgebauten Images auch erniedrigt werden.

Der Tisch zeigt unten die für die holografische Aufnahme verwendeten Hauptmaterialien. Bemerken Sie, dass diese die in die Massenerwiderung eines vorhandenen Hologramms verwendeten Materialien nicht einschließen, die in der folgenden Abteilung besprochen werden. Die im Tisch vorgeschriebene Entschlossenheitsgrenze zeigt die maximale Zahl von Einmischungslinien/Mm des gratings an. Die erforderliche Aussetzung ist für eine lange Aussetzung. Kurze Aussetzungszeiten (weniger als 1/1000 einer Sekunde, solcher als mit einem pulsierten Laser) verlangen eine höhere Aussetzung wegen des Reziprozitätsmisserfolgs.

----

Die Prägung und Massenproduktion

Ein vorhandenes Hologramm kann wiederholt entweder optisch, zur holografischen Aufnahme oder im Fall von Oberflächenentlastungshologrammen durch die Prägung ähnlich werden. Oberflächenentlastungshologramme werden darin registriert photowidersetzt sich oder Photothermoplaste, und erlauben Sie preiswerte Massenfortpflanzung. Solche geprägten Hologramme werden jetzt zum Beispiel weit verwendet, weil Sicherheit auf Kreditkarten oder Qualitätswaren zeigt. Die Königliche kanadische Minze erzeugt sogar holografisches Gold- und Silberprägen durch einen komplizierten stampfenden Prozess. Das erste Buch, um ein Hologramm auf dem Vorderdeckel zu zeigen, war Der Skook (Bücher von Warner, 1984) durch JP Miller, eine Illustration von Miller zeigend. Dass dasselbe Jahr "Telstar" dadurch Ad infinitum die erste Aufzeichnung mit einem Hologramm-Deckel geworden ist und National Geografisch die erste Zeitschrift mit einem Hologramm-Deckel veröffentlicht hat.

Der erste Schritt im Prägungsprozess ist, einen stamper durch die elektrolytische Abscheidung von Nickel auf dem Entlastungsimage registriert auf dem Photowiderstehen oder Photothermoplast zu machen. Wenn die Nickel-Schicht dick genug ist, wird sie vom Master-Hologramm getrennt und auf einem sich rückwärts bewegenden Metallteller bestiegen. Das Material, das verwendet ist, um geprägte Kopien zu machen, besteht aus einem Polyester-Grundfilm, einer Harz-Trennungsschicht und einem thermoplastischen Film, der die holografische Schicht einsetzt.

Der Prägungsprozess kann mit einer einfachen erhitzten Presse ausgeführt werden. Die unterste Schicht des Kopieren-Films (die thermoplastische Schicht) wird über seinem sich erweichenden Punkt geheizt und gegen den stamper gedrückt, so dass es seine Gestalt aufnimmt. Diese Gestalt wird behalten, wenn der Film abgekühlt und von der Presse entfernt wird. Um die Betrachtung von geprägten Hologrammen im Nachdenken zu erlauben, wird eine zusätzliche nachdenkende Schicht von Aluminium gewöhnlich auf dem Hologramm hinzugefügt, das Schicht registriert. Geprägte Hologramme werden weit auf Kreditkarten, Banknoten verwendet, und schätzen hoch Produkte.

Es ist möglich, Hologramme direkt in Stahl mit einer Platte-Explosivstoff-Anklage zu drucken, um die erforderliche Oberflächenerleichterung zu schaffen.

Der Wiederaufbau und die Betrachtung des holografischen Images

Wenn der Hologramm-Teller durch einen Laserbalken illuminiert wird, der zum Bezugsbalken identisch ist, der verwendet wurde, um das Hologramm zu registrieren, wird eine genaue Rekonstruktion des ursprünglichen Gegenstands wavefront erhalten. Ein Bildaufbereitungssystem (ein Auge oder eine Kamera) gelegen im wieder aufgebauten Balken 'sieht' genau dieselbe Szene, wie es getan hätte, wenn es das Original ansieht. Wenn die Linse, die Bildänderungen ebenso bewegt wird, weil sie getan hätte, als der Gegenstand im Platz war. Wenn mehrere Gegenstände da gewesen sind, als das Hologramm, die wieder aufgebaute Gegenstand-Bewegung hinsichtlich einander, d. h. Ausstellungsstück-Parallaxe ebenso registriert wurde, weil die ursprünglichen Gegenstände getan hätten. Es war in den frühen Tagen der Holographie sehr üblich, ein Schachbrett als der Gegenstand zu verwenden und dann Fotographien in mehreren verschiedenen Winkeln mit dem wieder aufgebauten Licht zu nehmen, um zu zeigen, wie die Verhältnispositionen der Schachfiguren geschienen sind sich zu ändern.

Ein holografisches Image kann auch mit einer verschiedenen Laserbalken-Konfiguration am Uraufschreibungsgegenstand-Balken erhalten werden, aber das wieder aufgebaute Image wird das Original genau nicht vergleichen. Wenn ein Laser verwendet wird, um das Hologramm wieder aufzubauen, ist das Image gefleckt, wie das ursprüngliche Image gewesen sein wird. Das kann ein Hauptnachteil in der Betrachtung eines Hologramms sein.

Weißes Licht besteht aus dem Licht einer breiten Reihe von Wellenlängen. Normalerweise, wenn ein Hologramm von einer weißen leichten Quelle illuminiert wird, wie man betrachten kann, erzeugt jede Wellenlänge seine eigene holografische Rekonstruktion, und diese werden sich in der Größe, dem Winkel und der Entfernung ändern. Diese werden überlagert sein, und das summierte Image wird jede Information über die ursprüngliche Szene, gerade als ob Sie überlagerte eine Reihe von Fotographien desselben Gegenstands verschiedener Größen und Orientierungen wegwischen. Jedoch kann ein holografisches Image mit dem weißen Licht in spezifischen Verhältnissen, z.B mit Volumen-Hologrammen und Regenbogen-Hologrammen erhalten werden. Die weiße leichte Quelle, die verwendet ist, um diese Hologramme anzusehen, sollte immer einer Punkt-Quelle, d. h. einem Punkt-Licht oder der Sonne näher kommen. Eine verlängerte Quelle (z.B eine Leuchtstofflampe) wird kein Hologramm seit ihm wieder aufbauen Licht ist Ereignis an jedem Punkt an einer breiten Reihe von Winkeln, vielfache Rekonstruktionen gebend, die einander "wegwischen" werden.

Weiße leichte Rekonstruktionen enthalten Flecke nicht.

Volumen-Hologramme

Ein Volumen-Hologramm kann einen wieder aufgebauten Balken mit dem weißen Licht geben, weil die Hologramm-Struktur effektiv Farben außer denjenigen herausfiltert, die oder sehr in der Nähe von der Farbe des Lasers gleich sind, der verwendet ist, um das Hologramm zu machen, so dass das wieder aufgebaute Image scheinen wird, ungefähr dieselbe Farbe zu sein, wie das Laserlicht gepflegt hat, die holografische Aufnahme zu schaffen.

Regenbogen-Hologramme

In dieser Methode wird die Parallaxe im vertikalen Flugzeug geopfert, um wieder aufgebautem Image einer hellen bestimmten einzelnen Farbe zu erlauben, mit dem weißen Licht erhalten zu werden. Der Regenbogen-Holographie-Aufnahme-Prozess verwendet einen horizontalen Schlitz, um vertikale Parallaxe im Produktionsimage zu beseitigen. Der Zuschauer sieht dann das holografische Image durch einen schmalen horizontalen Schlitz effektiv an. Horizontale Parallaxe-Information wird bewahrt, aber die Bewegung in der vertikalen Richtung erzeugt Farbe aber nicht verschiedene vertikale Perspektiven. Stereopsis und horizontale Bewegungsparallaxe, zwei relativ starke Stichwörter zur Tiefe, werden bewahrt.

Die auf Kreditkarten gefundenen Hologramme sind Beispiele von Regenbogen-Hologrammen. Das sind technisch Übertragungshologramme, die auf eine reflektierende Oberfläche wie ein metalized Polyäthylen terephthalate als HAUSTIER allgemein bekanntes Substrat bestiegen sind.

Treue des wieder aufgebauten Balkens

Um den ursprünglichen Gegenstand-Balken genau zu wiederholen, muss der Wiederaufbau-Bezugsbalken zum ursprünglichen Bezugsbalken identisch sein, und das Aufnahme-Medium muss im Stande sein, das Einmischungsmuster völlig aufzulösen, das zwischen dem Gegenstand und den Bezugsbalken gebildet ist. Genaue Rekonstruktion ist in holografischem interferometry erforderlich, wo der holografisch wieder aufgebaute wavefront den wavefront stört, der aus dem wirklichen Gegenstand kommt, eine ungültige Franse gebend, wenn es keine Bewegung des Gegenstands und das Ausarbeiten der Versetzung gegeben hat, wenn sich der Gegenstand bewegt hat. Das verlangt sehr genaue Wiederposition des entwickelten holografischen Tellers.

Jede Änderung in der Gestalt, Orientierung oder Wellenlänge des Bezugsbalkens verursacht Abweichungen im wieder aufgebauten Image. Zum Beispiel wird das wieder aufgebaute Image vergrößert, wenn der Laser, der verwendet ist, um das Hologramm wieder aufzubauen, eine kürzere Wellenlänge hat als der ursprüngliche Laser. Dennoch wird gute Rekonstruktion mit einem Laser einer verschiedenen Wellenlänge, quasimonochromatischen leichten oder weißen Lichtes in den richtigen Verhältnissen erhalten.

Da jeder Punkt im Gegenstand das ganze Hologramm illuminiert, kann der ganze Gegenstand von einem kleinen Teil des Hologramms wieder aufgebaut werden. So kann ein Hologramm in kleine Stücke zerbrochen werden, und jeder wird dem ganzen den ursprünglichen Gegenstand ermöglichen, dargestellt zu werden. Man verliert wirklich jedoch Information, und die Raumentschlossenheit wird schlechter, weil die Größe des Hologramms vermindert wird — wird das Image "krauser". Das Feld der Ansicht wird auch reduziert, und der Zuschauer wird Position ändern müssen, verschiedene Teile der Szene zu sehen.

Anwendungen

Kunst

Bald haben Künstler das Potenzial der Holographie als ein Medium gesehen und haben Zugang zu Wissenschaftslaboratorien gewonnen, um ihre Arbeit zu schaffen. Holografische Kunst ist häufig das Ergebnis von Kollaborationen zwischen Wissenschaftlern und Künstlern, obwohl ein holographers sich sowohl als ein Künstler als auch als ein Wissenschaftler betrachten würde.

Salvador Dalí hat behauptet, erst gewesen zu sein, um Holographie künstlerisch zu verwenden. Er war sicher der erste und am besten bekannte Surrealist, um so zu tun, aber 1972 dem New Yorker Ausstellungsstück von Hologrammen von Dalí war durch die holografische Kunstausstellung vorangegangen worden, die an der Cranbrook Akademie der Kunst in Michigan 1968 und durch dasjenige an der Galerie Finch College in New York 1970 gehalten wurde, das nationale Mediaaufmerksamkeit angezogen hat.

Während der 1970er Jahre wurden mehreres Kunststudio und Schulen, jeder mit ihrer besonderen Annäherung an die Holographie gegründet. Namentlich gab es die San Francisco Schule der Holographie, die von Lloyd Cross, Dem Museum der Holographie in durch Rosmarin gegründetem New York gegründet ist, (Possie) H. Jackson, die Königliche Universität der Kunst in London und den Seewalduniversitätssymposien, die von Tung Jeong (T.J).. None von diesem Studio noch organisiert sind, bestehen; jedoch gibt es das Zentrum für die Holografischen Künste in New York und den HOLOcenter in Seoul, das Künstlern einen Platz anbietet, Arbeit zu schaffen und auszustellen.

Während der 1980er Jahre haben viele Künstler, die mit der Holographie gearbeitet haben, der Verbreitung dieses so genannten "neuen Mediums" in der Kunstwelt, wie Harriet Casdin-Silver der USA, Dieter Jung aus Deutschland und Moysés Baumstein aus Brasilien, jeder geholfen, nach einer richtigen "Sprache" suchend, mit der dreidimensionalen Arbeit zu verwenden, die einfache holografische Fortpflanzung einer Skulptur oder Gegenstands vermeidend. Zum Beispiel, in Brasilien, viele konkrete Dichter (Augusto de Campos, Décio Pignatari, das Julio Plaza und José Wagner Garcia, hat mit Moysés Baumstein verkehrt), gefunden in der Holographie eine Weise, sich zu äußern und die Konkrete Dichtung (oder Gestalt-Dichtung) zu erneuern.

Eine kleine, aber energische Gruppe von Künstlern verwendet noch Holographie als ihr Hauptmedium, und noch viele Künstler integrieren holografische Elemente in ihre Arbeit. Einige werden mit neuartigen holografischen Techniken vereinigt; zum Beispiel hat Künstler Matt Brand rechenbetontes Spiegeldesign verwendet, um Bildverzerrung von der spiegelnden Holographie zu beseitigen.

Das MIT Museum und Jonathan Ross sowohl haben umfassende Sammlungen der Holographie als auch Online-Kataloge von Kunsthologrammen.

Datenlagerung

Holographie kann zu einer Vielfalt des Gebrauches außer der Aufnahme von Images gestellt werden. Holografische Datenlagerung ist eine Technik, die Information an der hohen Speicherdichte innerhalb von Kristallen oder Photopolymern versorgen kann. Die Fähigkeit, große Beträge der Information in einer Art Medien zu versorgen, ist als viele elektronische Produkte amtlich eingetragene Speichergeräte von großer Bedeutung. Da aktuelle Lagerungstechniken wie Blu-Strahl-Scheibe die Grenze der möglichen Datendichte erreichen (wegen der Beugungsbeschränkten Größe der Schreiben-Balken), hat holografische Lagerung das Potenzial, um die folgende Generation von populären Speichermedien zu werden. Der Vorteil dieses Typs der Datenlagerung besteht darin, dass das Volumen der Aufnahme-Medien statt gerade der Oberfläche verwendet wird.

Zurzeit verfügbarer SLMs kann ungefähr 1000 verschiedene Images pro Sekunde an der 1024×1024-Bit-Entschlossenheit erzeugen. Mit dem richtigen Typ von Medien (wahrscheinlich Polymer aber nicht etwas wie LiNbO) würde das über einen gigabit hinauslaufen, pro Sekunde Geschwindigkeit schreibend. Gelesene Geschwindigkeiten können das übertreffen, und Experten glauben einen terabit pro Sekunde Ausgabe ist möglich.

2005 haben Gesellschaften wie Optware und Maxell eine 120-Mm-Scheibe erzeugt, die eine holografische Schicht verwendet, um Daten zu potenziellen 3.9 TB zu versorgen, die sie planen, unter dem Namen Holografische Vielseitige Scheibe auf den Markt zu bringen. Eine andere Gesellschaft, InPhase Technologies, entwickelt ein konkurrierendes Format. Während viele holografische Datenlagerungsmodelle "seitenbasierte" Lagerung verwendet haben, wo jedes registrierte Hologramm eine große Datenmenge hält, ist die neuere Forschung ins Verwenden submicrometre-großer "Mikrohologramme" auf mehrere potenzielle optische 3D-Datenlagerungslösungen hinausgelaufen. Während diese Annäherung an die Datenlagerung die hohen Datenraten der seitenbasierten Lagerung, der Toleranz, technologischen Hürden nicht erreichen kann, und Kosten, ein kommerzielles Produkt zu erzeugen, bedeutsam niedriger sind.

Dynamische Holographie

In der statischen Holographie kommen Aufnahme, das Entwickeln und der Wiederaufbau folgend vor, und ein dauerhaftes Hologramm wird erzeugt.

Dort auch bestehen holografische Materialien, die den sich entwickelnden Prozess nicht brauchen und ein Hologramm in einer sehr kurzen Zeit registrieren können. Das erlaubt, Holographie zu verwenden, um einige einfache Operationen auf eine volloptische Weise durchzuführen. Beispiele von Anwendungen solcher Echtzeithologramme schließen mit der Phase verbundene Spiegel ("Zeitumkehrung" des Lichtes), optische Erinnerungen des geheimen Lagers, Bildverarbeitung (Muster-Anerkennung von zeitändernden Images), und optische Computerwissenschaft ein.

Der Betrag der bearbeiteten Information kann (terabits/s) sehr hoch sein, da die Operation in der Parallele auf einem ganzen Image durchgeführt wird. Das ersetzt die Tatsache, dass die Aufnahme-Zeit, die in der Ordnung einer Mikrosekunde ist, noch im Vergleich zur Verarbeitungszeit eines elektronischen Computers sehr lang ist. Die optische durch ein dynamisches Hologramm durchgeführte Verarbeitung ist auch viel weniger flexibel als elektronische Verarbeitung. Auf einer Seite muss man die Operation immer auf dem ganzen Image, und auf der anderen Seite durchführen, die Operation, die ein Hologramm durchführen kann, ist grundsätzlich entweder eine Multiplikation oder eine Phase-Konjugation. In der Optik verwandeln sich Hinzufügung und Fourier werden bereits in geradlinigen Materialien, die Letzteren einfach durch eine Linse leicht durchgeführt. Das ermöglicht einige Anwendungen wie ein Gerät, das Images auf eine optische Weise vergleicht.

Die Suche nach Roman für die dynamische Holographie ist ein aktives Gebiet der Forschung. Die allgemeinsten Materialien sind fotorefraktive Kristalle, aber in Halbleitern oder Halbleiter heterostructures (wie Quant-Bohrlöcher), Atomdämpfe und Benzin, plasmas und sogar Flüssigkeiten, war es möglich, Hologramme zu erzeugen.

Eine besonders viel versprechende Anwendung ist optische Phase-Konjugation. Es erlaubt die Eliminierung der wavefront Verzerrungen, die ein leichter Balken erhält, wenn er ein aberrating Medium, durch das Zurücksenden davon durch dasselbe aberrating Medium mit einer konjugierten Phase durchführt. Das ist zum Beispiel in optischen Frei-Raumkommunikationen nützlich, um die atmosphärische Turbulenz zu ersetzen (das Phänomen, das das Blinken des Sternenlichtes verursacht).

Hobbyist-Gebrauch

Seit dem Anfang der Holographie haben Experimentatoren seinen Gebrauch erforscht. 1971 anfangend, hat Lloyd Cross die San Francisco Schule der Holographie angefangen und hat angefangen, Dilettanten die Methoden zu unterrichten, Hologramme mit der billigen Ausrüstung zu machen. Diese Methode hat sich auf den Gebrauch eines großen Tisches von tiefem Sand verlassen, um die Optik starre und feuchte Vibrationen zu halten, die das Image zerstören würden.

Viele dieser holographers würden fortsetzen, Kunsthologramme zu erzeugen. 1983 hat Fred Unterseher das Holographie-Handbuch, bemerkenswert easy-read Beschreibung veröffentlicht, Hologramme zuhause zu machen. Das hat in einer neuen Welle von holographers gebracht und hat einfache Methoden gegeben, die dann verfügbaren AGFA Silberhalogenid-Aufnahme-Materialien zu verwenden.

2000 hat Frank DeFreitas das Shoebox Holographie-Buch veröffentlicht und hat den Gebrauch von billigen Laserzeigestöcken unzähligen Hobbyisten eingeführt. Das war eine sehr wichtige Entwicklung für Dilettanten, als die Kosten für einen 5 mW Laser fallen gelassen von 1200 $ bis 5 $, weil Halbleiter-Laserdioden Massenmarkt erreicht haben. Jetzt gibt es Hunderte zu Tausenden von Amateurholographers weltweit.

2006 ist eine Vielzahl der Überschussholographie-Qualität Grüne Laser (Zusammenhängender C315) verfügbare und gestellte Dichromated Gelatine (DCG) innerhalb der Reichweite des Amateurholographer geworden. Die Holographie-Gemeinschaft war an der erstaunlichen Empfindlichkeit von DCG zum grünen Licht überrascht. Es war angenommen worden, dass die Empfindlichkeit nicht existierend sein würde. Jeff Blyth hat mit der G307 Formulierung von DCG erwidert, um die Geschwindigkeit und Empfindlichkeit zu diesen neuen Lasern zu vergrößern.

Viele Filmlieferanten sind gekommen und vom Silberhalogenid-Markt gegangen. Während mehr Filmfertigungen die Leere ausgefüllt haben, machen viele Dilettanten jetzt ihren eigenen Film. Die Lieblingsformulierungen sind Dichromated Gelatine, Methylen Blaue Sensibilisierte Dichromated Gelatine- und Verbreitungsmethode-Silberhalogenid-Vorbereitungen. Jeff Blyth hat sehr genaue Methoden veröffentlicht, um Film in einem kleinen Laboratorium oder Werkstatt zu machen.

Eine kleine Gruppe von Dilettanten baut sogar ihre eigenen pulsierten Laser, um Hologramme zu machen, Gegenstände zu bewegen.

Holographie-Bastelsätze mit sich selbstentwickelnden Filmtellern sind jetzt in den Verbrauchermarkt eingegangen. Die Bastelsätze machen holographs und sind gefunden worden, ziemlich Fehler tolerant zu sein, und Hologrammen zu ermöglichen, ohne jede andere Spezialausrüstung gemacht zu werden.

Holografischer interferometry

Holografischer interferometry (HI) ist eine Technik, die statischen und dynamischen Versetzungen von Gegenständen mit optisch rauen Oberflächen ermöglicht, zur optischen interferometric Präzision (d. h. zu Bruchteilen einer Wellenlänge des Lichtes) gemessen zu werden. Es kann auch verwendet werden, um Schwankungen der optischen Pfad-Länge in durchsichtigen Medien zu entdecken, der, zum Beispiel, Flüssigkeitsströmung ermöglicht, vergegenwärtigt und analysiert zu werden. Es kann auch verwendet werden, um Konturen zu erzeugen, die die Form der Oberfläche vertreten.

Es ist weit verwendet worden, um Betonung, Beanspruchung und Vibrieren in Technikstrukturen zu messen.

Mikroskopie von Interferometric

Das Hologramm behält die Information über den Umfang und die Phase des Feldes. Mehrere Hologramme können Information über denselben Vertrieb des Lichtes behalten, das zu verschiedenen Richtungen ausgestrahlt ist. Die numerische Analyse solcher Hologramme erlaubt, mit großer numerischer Öffnung wettzueifern, die abwechselnd Erhöhung der Entschlossenheit der optischen Mikroskopie ermöglicht.

Die entsprechende Technik wird interferometric Mikroskopie genannt. Neue Ergebnisse der interferometric Mikroskopie erlauben, sich der Grenze der Viertel-Wellenlänge der Entschlossenheit zu nähern.

Sensoren oder biosensors

Das Hologramm wird mit einem modifizierten Material gemacht, das mit bestimmten Molekülen aufeinander wirkt, die eine Änderung in der Franse-Periodizität oder dem Brechungsindex, deshalb, der Farbe des holografischen Nachdenkens erzeugen.

Sicherheit

Sicherheitshologramme sind zur Schmiede sehr schwierig, weil sie aus einem Master-Hologramm wiederholt werden, das teure, spezialisierte und technologisch fortgeschrittene Ausrüstung verlangt. Sie werden weit in vielen Währungen wie das brasilianische echte 20 Zeichen verwendet, britisches Pfund am 5/10/20, bemerkt estnischer kroon 25/50/100/500 Zeichen, kanadischer Dollar 5/10/20/50/100 Zeichen, Euro 5/10/20/50/100/200/500 Zeichen, Südkoreaner hat 5000/10000/50000-Zeichen und Japanischen Yen 5000/10000 Zeichen gewonnen. Sie werden auch in Kredit und Scheckkarten sowie Pässen, Ausweisen, Büchern, DVDs und Sportausrüstung verwendet.

Andere Anwendungen

Holografische Scanner sind im Gebrauch in Posten, größeren Schiffsunternehmen und automatisierten Beförderer-Systemen, um die dreidimensionale Größe eines Pakets zu bestimmen. Sie werden häufig im Tandem mit checkweighers verwendet, um automatisierte Vorverpackung von gegebenen Volumina, wie ein Lastwagen oder Palette für die Hauptteil-Sendung von Waren zu erlauben.

In elastomers erzeugte Hologramme können als Betonungsbeanspruchungsreporter wegen seiner Elastizität und Verdichtbarkeit verwendet werden, der Druck und die angewandte Kraft werden zur widerspiegelten Wellenlänge, deshalb seine Farbe aufeinander bezogen.

Nichtoptische Holographie

Im Prinzip ist es möglich, ein Hologramm für jede Welle zu machen.

Elektronholographie ist die Anwendung von Holographie-Techniken zu Elektronwellen aber nicht leichten Wellen. Elektronholographie wurde von Dennis Gabor erfunden, um die Entschlossenheit zu verbessern und die Abweichungen des Übertragungselektronmikroskops zu vermeiden. Heute wird es allgemein verwendet, um elektrische und magnetische Felder in dünnen Filmen zu studieren, weil magnetische und elektrische Felder die Phase der Störwelle auswechseln können, die die Probe durchführt. Der Grundsatz der Elektronholographie kann auch auf das Einmischungssteindruckverfahren angewandt werden.

Akustische Holographie ist eine Methode, die verwendet ist, um das Klangfeld in der Nähe von einer Quelle durch das Messen akustischer Rahmen weg von der Quelle über eine Reihe des Drucks und/oder der Partikel-Geschwindigkeitswandler zu schätzen. Das Messen von innerhalb der akustischen Holographie eingeschlossenen Techniken wird immer populärer in verschiedenen Feldern, am meisten namentlich diejenigen von Transport, Fahrzeug und Flugzeugsdesign und NVH. Die allgemeine Idee von der akustischen Holographie hat zu verschiedenen Versionen wie akustische Nah-Feldholographie (NAH) und statistisch optimale akustische Nah-Feldholographie (SONAH) geführt. Für die Audiointerpretation ist die Welle-Feldsynthese das am meisten zusammenhängende Verfahren.

Atomholographie hat sich aus der Entwicklung der Grundelemente der Atom-Optik entwickelt. Mit der Beugungslinse von Fresnel und den Atomspiegeln folgt Atomholographie einem natürlichen Schritt in der Entwicklung der Physik (und Anwendungen) Atombalken. Neue Entwicklungen einschließlich Atomspiegel und besonders gezahnter Spiegel haben die für die Entwicklung von Atomhologrammen notwendigen Werkzeuge zur Verfügung gestellt, obwohl solche Hologramme noch nicht kommerzialisiert worden sind.

Dinge häufig mit Hologrammen verwirrt

Effekten, die durch den linsenförmigen Druck, das Geistertrugbild des Pfeffers (oder moderne Varianten wie der Musion Eyeliner), und volumetrische Anzeigen erzeugt sind, sind häufig mit Hologrammen verwirrt.

Die Geistertechnik des Pfeffers, das leichteste zum Werkzeug dieser Methoden seiend, ist in 3D-Anzeigen am meisten überwiegend, die behaupten zu sein (oder genannt werden) "holografisch". Während das ursprüngliche Trugbild, das im Theater verwendet ist, zu wirklichen physischen Gegenständen und Personen wiedergekehrt ist, ersetzen gelegene hinter den Kulissen, moderne Varianten den Quellgegenstand durch einen Digitalschirm, der mit der 3D-Computergrafik erzeugte Bilder zeigt, um die notwendigen Tiefe-Stichwörter zur Verfügung zu stellen. Das Nachdenken, das scheint, Mitte Luft schwimmen zu lassen, ist noch, jedoch, so weniger realistisch flach, als wenn ein wirklicher 3D-Gegenstand widerspiegelt wurde.

Beispiele dieser Digitalversion des Geistertrugbildes des Pfeffers schließen die Leistungen von Gorillaz in den 2005-MTV europäische Musik-Preise und die 48. Grammy-Preise ein; und die virtuelle Leistung von Tupac Shakur an der Coachella Talmusik und dem Kunstfest 2012, neben Snoop Dogg während des Satzes des Letzteren mit Dr Dre pochend.

Ein noch einfacheres Trugbild kann durch Hinterseite planende realistische Images in halbdurchsichtige Schirme geschaffen werden. Der hintere Vorsprung ist notwendig, weil sonst die Halbdurchsichtigkeit des Schirms dem Hintergrund erlauben würde, durch den Vorsprung illuminiert zu werden, der das Trugbild brechen würde.

Crypton Zukunft-Medien, eine Musik-Softwaregesellschaft, die Hatsune Miku, einen von vielen Vocaloid erzeugt hat, sythesizer Anwendungen singend, haben Konzerte erzeugt, die Miku zusammen mit anderem Crypton Vocaloids haben, auf der Bühne als "holografische" Charaktere leistend. Diese Konzerte verwenden hinteren Vorsprung auf einen halbdurchsichtigen Schirm DILAD, um seine "holografische" Wirkung zu erreichen.

2011, in Peking, Kleidungsgesellschaft hat Burberry die Burberry Prorsum "Hologramm-Startbahn-Show des Herbstes/Winters 2011" erzeugt, die Lebensgröße 2. Vorsprünge von Modellen eingeschlossen hat. Das eigene Video der Gesellschaft zeigt mehrere in den Mittelpunkt gestellte und Schüsse außer Zentrum der 2-dimensionalen Hauptprojektionswand, die letzte Aufdeckung der Flachheit der virtuellen Modelle. Der Anspruch, dass Holographie verwendet wurde, wurde als Tatsache in den Handelsmedien berichtet.

Holographie in der Fiktion

Hologramme werden häufig als Anschlag-Geräte in der Sciencefiction verwendet.

• Das Schloss Carpathian (1893-Roman von Jules Verne) der Anschlag dreht um die Primadonna La Stilla, der in den Zeiten der Ereignisse als ein geplantes Image vertreten ist.
• Der Jetsons (1962-3 Fernsehreihen) verwendet Hologramme als Unterhaltungsgeräte, das Fernsehen in vielen Episoden ersetzend
• Sterntreck: Die Belebte Reihe (1974 Fernsehreihen) Episode "Der Praktische Spaßvogel" wird der holodeck eingeführt
• Star Wars (1977-Film), Gebrauch des Hologramms im Kino und den Videospielen der Reihe, um Leute zu zeigen, die entfernt mit jedem anderen kommunizieren
• Hallo Amerika (1981-Buch von J.G. Ballard), holografische Technologie wird von Präsidenten Charles Manson verwendet, um nomadische Völker entlang den Vereinigten Staaten von Amerika zu erschrecken, Images von amerikanischen Knall-Kulturikonen wie Gary Cooper, Mickymaus, oder das Unternehmensraumschiff zeigend.

• (1987 Fernsehreihen), verwendet den holodeck umfassend; wenn sie mit dieser Reihe beginnen, zeigen verschiedene Episoden und Filme überall in der Sterntreck-Reihe holografische Charaktere und Schiffe
• Roter Zwerg (1988 Fernsehreihen), nach einer katastrophalen Strahlenleckstelle innerhalb des Jupiters, der Behälter genannt 'Roter Zwerg', Besatzungsmitglied abbaut, der Zweite Techniker Arnold Rimmer wird als ein Hologramm und Spaziergänge über das Schiff und die Planeten wieder belebt, auf die sie stoßen. Weil er ein "weich-leichtes Hologramm ist," kann er nichts berühren, weil Gegenstände gerade direkt durch ihn gehen. Jedoch später in der Reihe trifft er 'Legion', eine gestalt Entität mit der fortgeschrittenen Technologie, wer die leichte Biene von Rimmer - der Gegenstand befördert, der sein Hologramm durch das Schweben ringsherum - das Ändern seines Vorsprungs dazu plant, was die Show "hartes Licht" herbeigerufen wird, so ihm erlaubend, wieder Gegenstände außer computererzeugt zu berühren.
• Zurück zum Zukünftigen zweiten Teil (1989-Film) wird ein riesiges Vorsprung-Hologramm als eine Anzeige für den (erfundenen) 2015-Film Kiefer 19 verwendet
• Gesamtrückruf (1990-Film), der Hauptcharakter verwendet ein Gerät, das einer Armbanduhr ähnlich ist, um ein Hologramm von sich zu erzeugen und seine Feinde zu täuschen

• (1995-2001 Fernsehreihen) hat den Arzt von Emergency Medical Hologram (EMH) vorgestellt
• Yu-Gi-Oh! (1996-Gegenwart-manga, Film, Fernsehreihe, Videospiele), der Gebrauch der holografischen verwendeten Technologie, um ein Spiel genannt Duell-Ungeheuer scheinen zu lassen, mehr Leben wie, Duell-Ungeheuer zu sein, ist ein Spiel, wo Spieler, die ein Handgelenk verwenden, bestiegen haben, dass Duell-Platte Ungeheuer auffordert und Perioden und Fallen geworfen hat, um einem Spieler-Leben Punkte zu 0 zu bringen oder alle Karten in einem Spieler-Deck zu verringern. Verwendet überall in der kompletten Reihe

• (1997-2007 Fernsehreihen), verschiedene Charaktere erscheinen als Hologramme in verschiedenen Episoden: Die Asgard Maskerade selbst holografisch als skandinavische Götter zu den primitiven Völkern unter ihrem Schutz, Morgan le Fay "im Projekt von Pegasus" und Myrddin als ein Merlin in "Avalon" und "Camelot" als ein holografischer Wachtposten; Heliopolis "Buch"; der Pfütze-Springer starship hat einen holografischen HUD
• Halbwertzeit (1998-Videospiel), die wissenschaftliche Forschungsgesellschaft, wie man bekannt, verwendet Schwarzer Mesa Hologramme als registrierte Nachrichten in ihrer Möglichkeit.
• Verloren im Raum (1998-Film) ist June Lockhart (Maureen Robinson) als Wills Schulhaupt"Wagenbauer" in einem Hologramm erschienen
• Macht-Ranger-Zeitkraft (2001 Reihen), ihre chrono morphers verwenden holografische Kommunikation.
• Ring (Reihe) (2001-Videospiel) verwendet "holotanks", um den avatar einer Konstruktion der künstlichen Intelligenz zu zeigen. Im Ring: Reichen Sie, eine Rüstungsfähigkeit hat gerufen das Hologramm erlaubt dem Benutzer, einen identischen Köder zu schaffen.
• Die Ersten $ 20 Millionen sind Immer am Härtesten (2002-Film) Computerstreber entwickeln einen Computer von 99 $ mit einem holografischen Kinoprojektor sowohl als das Display als auch als die Benutzerschnittstelle.
• Schatz-Planet (2002-Film) Jim als ein kleiner Junge liest aus einem 3D-Hologramm-Buch die Geschichte über Kapitän Flint und Schatz-Planeten. Späterer Jim als ein Teenager findet eine Bereich-Karte und verwendet sie, um auf die Milchstraße-Karte zu schauen, um Planeten Hoch zu schätzen.
• Pinocchio 3000 (2004-Film) Bürgermeister Scamboli besitzt eine 3. Hologramm-Karte auf seinem Tisch. Cabby und Roto ändern Kanäle darauf. Später an Scamboland begrüßt Bürgermeister Scamboli Kinder als eine riesige 3. Hologramm-Version für die Karneval-Öffnung von Scamboland.

• (2004-2009 Fernsehreihen), Atlantis Stadt-Starship zeigt ein Hologramm-Zimmer, das Zugang zur Alten Datenbank in der Form von Hologrammen erlaubt; ein Alter Kontrollstuhl enthält holografische Kinoprojektoren; in der Episode "das Steigen" wird Melia (ein Mitglied des Atlantean Hoher Rat während der ersten Belagerung von Atlantis vor ungefähr zehn Millennien) zuerst als ein Hologramm gesehen, das die Geschichte der Menschen der Antike in der Milchstraße von Pegasus beschreibt; Kriegsschiff der Aurora-Klasse kann Hologramme entfernt zu Nachrichtenzwecken planen
• Die Insel (2005-Film), ein holografischer Kinoprojektor hat die militärische Zusammensetzung umgeben, wo Klone behalten wurden, um das Trugbild einer tropischen Umgebung zu geben; holografische Anzeigen sind auf verschiedenen Terminals, einschließlich des MSN Informationsterminals in Los Angeles da
• Treffen Sie Robinsons (2007-Film), Bowler Hat Michael Goob Yagoobian hat eine Diskussion mit dem Roboter von Bowler Hat über das Bekommen der Rache, und Roboter von Bowler Hat zeigt ihm ein 3. Hologramm-Image einer fliegenden autostufigen Zeitmaschine.
• Toter Raum (2008-Videospiel), um den HUD des Spielers zu ersetzen, taucht eine holografische Anzeige vor dem Charakter des Spielers auf
• Avatar (2009-Film), holografische Anzeigen werden umfassend auf Terminals und HUDs verwendet

• ein 2009-lebender Actionfilm
• Eisenmann und Eisenmann 2, in den 2008- und 2010-Filmen, erscheinen holografische Anzeigen in der Klage des Titelcharakters.
• Enthiran (2010-Film), Chitti, der Roboter, kann telecommunicated mit dem Verwenden eines "virtuellen Benennens" sein, wo jeder Anrufer als ein holografischer Vorsprung vor dem Roboter während des Anrufs gesehen werden kann
• Computer-GUIs in der Massenwirkung werden im Kodex erklärt, um aus einer geplanten holografischen Anzeige zu bestehen, die mit dem Gebrauch von 'Kraft Feed-Back' Handschuhen verbunden ist, die dem Benutzer erlauben, vorgetäuschte fühlbare Sensationen zu erfahren, wenn sie sie manipulieren.
• Hologramm von Tupac Shakur ist auf dem Musik-Fest von Coachella auf am 15. April 2012 während einer Leistung mit Snoop Dogg und Dr Dre Erschienen. Das Hologramm ist für runde zwei am 22. April 2012 zurückgekehrt.

Siehe auch

• Australischer Holographics
• Autostereoscopy
• Computererzeugte Holographie
• Digitalholographie
• Planare Digitalholographie
• Holografischer Grundsatz
• Gehirntheorie von Holonomic
• Integrierte Bildaufbereitung
• Liste von erscheinenden Technologien
• Mit der Phase zusammenhängende Holographie
• Plasmon - Mögliche Anwendungen (Volle Farbenholographie)
• Tomographie

Bezugsquellen

• Hariharan P, 1996, Optische Holographie, Universität von Cambridge Presse, internationale Standardbuchnummer 0-521-43965-5
• Hariharan P, 2002, Grundlagen der Holographie, Universität von Cambridge Presse, internationale Standardbuchnummer 0-521-00200-1
• Lipson A., Lipson SG, Lipson H, Optische Physik, 2011, Universität von Cambridge Presse, internationale Standardbuchnummer 978-0-521-49345-1

Weiterführende Literatur

• Laser und Holographie: eine Einführung in die zusammenhängende Optik W. E. Kock, Veröffentlichungen von Dover (1981), internationale Standardbuchnummer 978-0-486-24041-1
• Grundsätze der Holographie H. M. Smith, Wiley (1976), internationale Standardbuchnummer 978-0-471-80341-6
• G. Berger u. a. Digitaldatenlagerung in einem Phase-verschlüsselten holograhic Speichersystem: Datenqualität und Sicherheit, Verhandlungen von SPIE, Vol. 4988, p. 104-111 (2003)
• Holografische Visionen: Eine Geschichte der Neuen Wissenschaft Sean F. Johnston, Presse der Universität Oxford (2006), internationale Standardbuchnummer 0-19-857122-4
• Dreidimensionale Bildaufbereitungstechniken Takanori Okoshi, Atara Presse (2011), internationale Standardbuchnummer 978-0-9822251-4-1

Links

• Internationale Hologramm-Hersteller-Vereinigung
• Der Nobelpreis-Vortrag von Denis Gabor
• Spatial Imaging Group von MIT mit Papieren über die holografische Theorie und das Holografische Video
• Medizinische Anwendungen von Hologrammen
• Wie Zeug-Arbeiten - Hologramme
• Spaziergänger, John. (1992) "Holografische Kunst". Wörterverzeichnis der Kunst, der Architektur & des Designs seit 1945, 3. Hrsg.
• Zentrum für die Holografischen Künste, New York - eine gemeinnützige Organisation, die Holographie fördert
• Spiegelnde Holographie-Kunstseite
• Schnellere Weise, holografische Ziegel zu erzeugen
• Abreiben, handgezogene Hologramme
• Holoforum - Ein Platz, Holographie zu besprechen
• Zeichentrickfilme, die Holographie durch QED demonstrieren

• — "Rekonstruktion von Wavefront mit einem zusammenhängenden Bezugsbalken" — E. N. Leith und al.