홀로그램 작동 방식

홀로그램을 보고 싶다면 지갑보다 훨씬 더 멀리 볼 필요가 없다. 대부분의 운전 면허증, 신분증 및 신용 카드 에는 홀로그램이 있습니다 . 운전을 하거나 신용을 사용할 수 있는 나이가 아니더라도 집 주변에서 홀로그램을 찾을 수 있습니다. 그들은있는 거의 일부 CD , DVD 및 소프트웨어 포장,뿐만 아니라 단지로 판매 모든 것에 대해 "공식 상품."

불행히도 위조를 더 어렵게 만들기 위해 존재하는 이러한 홀로그램은 그다지 인상적이지 않습니다. 앞뒤로 움직일 때 색상과 모양의 변화를 볼 수 있지만 일반적으로 반짝이는 그림이나 색상 얼룩처럼 보입니다. 영화와 만화책 영웅이 등장하는 대량 생산 홀로그램조차도 놀라운 3D 이미지보다 녹색 사진처럼 보일 수 있습니다.

반면에 레이저로 조명을 비추 거나 어두운 방에 신중하게 지시된 조명으로 표시되는 대규모 홀로그램 은 놀랍습니다. 그것들은 실제 물체의 절대적으로 정확한 3차원 이미지를 보여주는 2차원 표면입니다. 특별한 안경을 착용하거나 View-Master를 통해 3D로 이미지를 볼 필요도 없습니다.

이러한 홀로그램을 다른 각도에서 보면 실제 개체를 보는 것처럼 다른 관점에서 개체를 볼 수 있습니다. 일부 홀로그램은 지나가면서 다른 각도에서 볼 때 움직이는 것처럼 보이기도 합니다. 다른 것들은 당신이 보는 방식에 따라 색이 바뀌거나 완전히 다른 물체의 보기를 포함합니다.

홀로그램에는 다른 놀라운 특성도 있습니다. 반으로 자르면 각 반에는 전체 홀로그램 이미지의 전체 보기가 포함됩니다. 작은 조각을 잘라낸 경우에도 마찬가지입니다. 작은 조각에도 전체 그림이 포함됩니다. 여기에 돋보기의 홀로그램을 만들면 홀로그램 버전이 홀로그램 속 다른 물체를 실제처럼 확대해준다.

홀로그램의 원리를 알고 나면 이 모든 작업을 수행하는 방법을 쉽게 이해할 수 있습니다. 이 기사에서는 홀로그램, 빛 및 두뇌가 함께 작동하여 선명한 3D 이미지를 만드는 방법을 설명합니다. 홀로그램의 모든 속성은 홀로그램을 만드는 데 사용된 프로세스에서 직접 가져오기 때문에 홀로그램을 만드는 데 필요한 개요부터 시작하겠습니다.

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특별한 감사

이 기사에 도움을 준 노스캐롤라이나 대학교 애쉬빌 물리학 교수 인 Dr. Chuck Bennett 에게 특별한 감사를 드립니다 .

내용

1. 홀로그램 만들기
2. 작업 공간 요구 사항
3. 홀로그램 및 사진
4. 홀로그램과 빛
5. 빛 반사
6. 변두리 캡처
7. 에멀젼 표백
8. 프린지 디코딩
9. 객체 빔 재생성
10. 기타 홀로그램 유형
11. 여러 이미지

홀로그램을 만드는 데 많은 도구가 필요하지 않습니다. 다음을 사용하여 만들 수 있습니다.

이러한 도구를 정렬하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 지금 은 기본 전송 홀로그램 설정을 사용 하겠습니다 .

다음 섹션에서는 작업 공간 요구 사항을 살펴보겠습니다.

투과 및 반사

홀로그램에는 투과와 반사의 두 가지 기본 범주가 있습니다. 투과 홀로그램은 단색광 또는 모두 하나의 파장인 빛이 통과할 때 3차원 이미지를 만듭니다. 반사 홀로그램은 레이저 빛이나 백색광이 표면에서 반사될 때 3D 이미지를 만듭니다. 간단하게 하기 위해 이 문서에서는 언급된 경우를 제외하고 레이저를 사용하여 본 투과 홀로그램에 대해 설명합니다.

좋은 이미지를 얻으려면 적절한 작업 공간이 필요합니다. 어떤 면에서는 이 공간에 대한 요구 사항이 장비에 대한 요구 사항보다 더 엄격합니다. 방은 어두울수록 좋습니다. 완성된 홀로그램에 영향을 주지 않고 방에 약간의 빛을 추가하는 좋은 옵션은 암실에서 사용되는 것과 같은 안전 조명입니다. 암실 안전 조명은 종종 빨간색이고 홀로그래피는 종종 빨간색 빛을 사용하기 때문에 홀로그래피를 위해 특별히 만들어진 녹색 및 청록색 안전등이 있습니다.

홀로그래피는 또한 장비를 절대적으로 정지 상태로 유지할 수 있는 작업 표면이 필요합니다. 즉, 방을 가로질러 걸어갈 때나 자동차가 밖에서 운전할 때 진동할 수 없습니다. 홀로그래피 연구실과 전문 스튜디오에서는 종종 공압 장치 위에 벌집 모양의 지지층이 있는 특별히 설계된 테이블을 사용합니다.다리. 이것들은 테이블의 윗면 아래에 있으며 진동을 줄여줍니다. 부풀린 내부 튜브를 낮은 테이블 위에 놓고 그 위에 두꺼운 모래 층으로 가득 찬 상자를 올려 자신만의 홀로그래피 테이블을 만들 수 있습니다. 모래와 내부 튜브는 전문 테이블의 벌집과 공압 지지대의 역할을 합니다. 그런 큰 테이블을 위한 공간이 충분하지 않다면 모래나 설탕 컵을 사용하여 각 장비를 고정할 수 있지만, 이것은 더 큰 설치만큼 안정적이지 않습니다.

선명한 홀로그램을 만들기 위해서는 공기 중의 진동도 줄여야 합니다. 난방 및 공조 시스템은 주변의 공기를 불어넣을 수 있으며, 신체의 움직임, 호흡, 심지어는 체온의 발산도 가능합니다. 이러한 이유로 홀로그램을 만들기 위해 장비를 설정한 후 난방 및 냉각 시스템을 끄고 몇 분 동안 기다려야 합니다.

이러한 예방 조치는 극단적인 사진 조언처럼 들립니다. 카메라로 사진을 찍을 때는 렌즈를 깨끗하게 유지하고 조명 수준을 조절하며 카메라를 절대 움직이지 않게 잡아야 합니다. 홀로그램을 만드는 것은 미세한 디테일로 사진을 찍는 것과 비슷하기 때문입니다. 다음 섹션에서 홀로그램이 사진과 같은 방식을 살펴보겠습니다.

필름 카메라로 사진을 찍을 때 4가지 기본 단계가 순식간에 이루어집니다.

셔터가 열리는 거리, 렌즈가 장면을 얼마나 확대하는지, 믹스에 추가하는 추가 빛의 양과 같이 이 프로세스를 많이 변경할 수 있습니다. 그러나 어떤 변경을 하든 네 가지 기본 단계는 여전히 동일합니다. 또한 설정 변경에 관계없이 결과 사진은 여전히 ​​단순히 반사광의 강도를 기록하는 것입니다. 필름을 현상하고 그림을 인쇄할 때 눈과 뇌는 그림에서 반사되는 빛을 원본 이미지의 표현으로 해석합니다. 비전 작동 방식 , 카메라 작동 방식 및 필름 작동 방식 에서 프로세스에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다 .

사진과 마찬가지로 홀로그램은 반사된 빛의 기록입니다. 그것을 만들려면 사진을 만드는 데 필요한 것과 유사한 단계가 필요합니다.

사진과 마찬가지로 이 과정의 결과는 들어오는 빛을 기록하는 한 장의 필름입니다. 그런데 홀로그램 판을 현상해서 보면 보이는 것이 조금 이색적입니다. 카메라에서 현상된 필름 은 원래 장면 의 부정적인 관점을 보여줍니다. 밝은 부분은 어둡고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 네거티브를 보면 원래 장면이 어땠는지 여전히 느낄 수 있습니다.

그러나 홀로그램을 만드는 데 사용되는 현상된 필름을 보면 원본 장면과 같은 것을 볼 수 없습니다. 대신 필름의 어두운 프레임이나 임의의 선과 소용돌이 패턴이 보일 수 있습니다. 이 필름 프레임을 이미지로 바꾸려면 올바른 조명이 필요합니다 . A의 전송 홀로그램 단색광 이미지를 만들기 위해 홀로그램을 통해 빛난다. A의 반사 홀로그램, 단색 또는 흰색 빛이 이미지를 만들기 위해 홀로그램의 표면에 반사. 눈과 뇌는 홀로그램을 통해 빛나거나 반사되는 빛을 3차원 물체의 표현으로 해석합니다. 신용카드와 스티커에서 볼 수 있는 홀로그램은 반사 홀로그램입니다.

홀로그램 은 코드처럼 빛의 위상 과 진폭을 기록하기 때문에 올바른 광원이 필요합니다 . 장면에서 반사된 빛의 단순한 패턴을 기록하는 대신 참조 빔과 물체 빔 사이의 간섭을 기록합니다 . 이것은 작은 간섭 무늬 의 패턴으로 수행 됩니다. 각 변두리는 그것을 만드는 데 사용된 빛의 한 파장보다 작을 수 있습니다. 이러한 간섭 무늬를 해독하려면 열쇠가 필요합니다. 그 열쇠는 올바른 종류의 빛입니다.

다음으로 우리는 빛이 간섭 무늬를 만드는 방법을 정확히 알아볼 것입니다.

간섭 무늬가 필름에 어떻게 형성되는지 이해하려면 빛에 대해 조금 알아야 합니다. 빛은 전자기 스펙트럼의 일부입니다. 고주파 전기 및 자기 파로 구성됩니다. 이 파도는 상당히 복잡하지만 물 위의 파도와 유사하다고 상상할 수 있습니다. 그들은 봉우리와 골이 있으며 장애물을 만날 때까지 직선으로 이동합니다. 장애물은 빛을 흡수 하거나 반사 할 수 있으며 대부분의 물체는 둘 중 일부를 수행합니다. 완전히 매끄러운 표면의 반사 는 정반사 또는 거울과 같은 반면 거친 표면의 반사는 확산 또는 산란입니다.

빛의 파장은 파동의 한 피크에서 다음 피크까지의 거리입니다. 이것은 파동의 주파수 또는 주어진 시간 동안 한 지점을 통과하는 파동의 수와 관련이 있습니다. 빛의 주파수는 색을 결정하고 초당 사이클 또는 헤르츠(Hz)로 측정됩니다. 스펙트럼의 빨간색 끝에 있는 색상은 주파수가 낮고 스펙트럼의 보라색 끝에 있는 색상은 더 높은 주파수를 갖습니다. 빛의 진폭 또는 파도의 높이는 강도에 해당합니다.

화이트 빛은 햇빛처럼, 가시 스펙트럼 벗어난 포함한 모든 방향에서 빛이 여행의 서로 다른 주파수를 이용할 수 있습니다. 이 빛으로 주변의 모든 것을 볼 수 있지만 상대적으로 혼란스럽습니다. 그것은 많은 다른 방향으로 이동하는 많은 다른 파장을 포함합니다. 동일한 파장의 파동이라도 위상 이 다르거 나 피크와 골 사이의 정렬이 될 수 있습니다 .

반면에 레이저 광은 질서 정연합니다. 레이저 는 하나의 파장과 하나의 색상을 갖는 단색광을 생성 합니다. 레이저에서 나오는 빛도 일관성 이 있습니다 . 파도의 모든 봉우리와 골은 일렬로 정렬되거나 위상이 동일합니다. 파동은 공간적으로 또는 빔의 파동을 가로질러, 시간적으로 또는 빔의 길이를 따라 정렬됩니다 . 레이저 작동 방식 을 확인하여 레이저가 이를 수행하는 방법을 정확하게 확인할 수 있습니다 .

다음 섹션에서는 빛 반사와 중복성에 대해 살펴보겠습니다.

조직화되지 않은 백색광으로 사진을 찍고 볼 수 있지만 홀로그램을 만들기 위해서는 조직화된 레이저 광선이 필요합니다. 사진은 필름에 닿는 빛의 진폭만 기록하고 홀로그램은 진폭과 위상의 차이를 기록하기 때문입니다. 필름이 이러한 차이를 기록하려면 빛이 전체 빔에 걸쳐 하나의 파장과 하나의 위상으로 시작해야 합니다. 모든 파동은 레이저를 떠날 때 동일해야 합니다.

홀로그램 판을 노출시키기 위해 레이저를 켜면 다음과 같은 일이 발생합니다.

개체 빔에 대해 염두에 두어야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 하나는 물체가 100% 반사되지 않는다는 것입니다. 물체에 도달하는 레이저 광의 일부를 흡수하여 물체 파동의 강도를 변경합니다. 물체의 어두운 부분은 더 많은 빛을 흡수하고 더 밝은 부분은 더 적은 빛을 흡수합니다.

게다가 물체의 표면은 육안으로는 매끄럽게 보여도 미시적으로는 거칠기 때문에 난반사를 일으킨다. 반사 법칙에 따라 모든 방향으로 빛을 산란 시킵니다. 즉, 입사각 또는 빛이 표면에 닿는 각도는 반사각 또는 빛이 표면을 떠나는 각도 와 같습니다 . 이 난반사는 물체의 모든 부분에서 반사된 빛이 홀로그램 판의 모든 부분에 도달하도록 합니다. 이것이 홀로그램이 중복되는 이유입니다. 판의 각 부분에는 물체의 각 부분에 대한 정보가 들어 있습니다.

홀로그램 플레이트는 물체와 참조 빔 사이의 상호 작용을 캡처합니다. 다음에 어떻게 되는지 살펴보겠습니다.

여분

마스크의 홀로그램을 반으로 찢으면 여전히 각 반에서 전체 마스크를 볼 수 있습니다. 그러나 홀로그램의 절반을 제거하면 장면을 다시 만드는 데 필요한 정보의 절반도 제거됩니다. 이 때문에 홀로그램 반으로 보는 이미지의 해상도가 좋지 않다. 또한 홀로그램 플레이트는 시야 에서 벗어나 거나 물체의 표면에 의해 물리적으로 차단된 영역에 대한 정보를 얻지 못합니다 .

홀로그램을 만드는 데 사용되는 감광성 유제는 기준 광선과 물체 광선의 광파 사이의 간섭을 기록합니다. 두 개의 파동 피크가 만나면 서로 증폭 됩니다. 이것은 건설적인 간섭입니다. 정점이 저점을 만나면 서로 상쇄됩니다. 이것은 상쇄 간섭입니다. 파동의 최고점은 양수, 저점은 음수로 생각할 수 있습니다. 두 광선이 교차하는 모든 지점에서 이 두 숫자가 합산되어 파동의 해당 부분을 평평하게 하거나 증폭합니다.

이것은 전파를 사용하여 정보를 전송할 때 일어나는 일과 매우 유사합니다. 진폭 변조(AM) 무선 전송에서는 사인파와 다양한 진폭의 파동을 결합합니다. 주파수 변조(FM) 라디오 전송에서는 사인파를 다양한 주파수의 파동과 결합합니다. 어느 쪽이든 사인파 는 정보를 전달하는 두 번째 파동과 중첩된 반송파 입니다.

홀로그램에서 두 개의 교차하는 광파면은 쌍곡면 패턴을 형성합니다. 쌍곡면 은 하나 이상의 초점을 중심으로 회전된 쌍곡선 처럼 보이는 3차원 모양입니다 . Wolfram MathWorld 에서 쌍곡면 모양에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다 .

두 개의 파면이 충돌하는 위치에 있는 홀로그램 플레이트 는 이러한 3차원 모양 의 단면 또는 얇은 조각을 캡처합니다 . 이것이 혼란스럽게 들린다면 물로 가득 찬 깨끗한 수족관의 측면을 들여다보고 있다고 상상해보십시오. 수족관 양쪽 끝에 있는 물에 두 개의 돌을 떨어뜨리면 파도가 동심원 모양으로 중앙을 향해 퍼집니다. 파도가 충돌하면 서로 건설적이고 파괴적으로 간섭합니다. 이 수족관의 사진을 찍고 가운데의 얇은 조각을 제외하고 모두 덮었다면, 한 특정 위치에서 두 세트의 파도 사이의 간섭 단면을 보게 될 것입니다.

홀로그램 유제에 도달하는 빛은 수족관의 파도와 같습니다. 그것은 봉우리와 골이 있으며 일부 파도는 더 높고 다른 파도는 더 짧습니다. 에멀젼의 할로겐화은은 일반 사진에서 광파에 반응하는 것처럼 이러한 광파에 반응합니다. 에멀젼을 발색하면 에멀전에서 더 강한 빛을 받는 부분은 더 어두워지고 덜 강한 빛을 받는 부분은 조금 더 밝게 유지됩니다. 이 어둡고 밝은 영역은 간섭 무늬가 됩니다.

다음 섹션에서는 에멀젼 표백 과정을 살펴보겠습니다. 

파도의 진폭은 변두리 사이의 대비에 해당합니다 . 파동의 파장은 각 프린지 의 모양 으로 변환됩니다 . 공간적 일관성과 대비는 모두 물체에서 반사된 레이저 빔의 직접적인 결과입니다.

이 변두리를 다시 이미지로 바꾸려면 빛이 필요합니다. 문제는 모든 작고 겹치는 간섭 무늬가 홀로그램을 너무 어둡게 만들어 대부분의 빛을 흡수하여 이미지 재구성을 위해 거의 통과하지 못하게 할 수 있다는 것입니다. 이러한 이유로 홀로그램 에멀젼을 처리하려면 종종 표백욕을 사용한 표백이 필요합니다 . 또 다른 대안은 간섭 무늬를 기록하기 위해 중 크롬화 젤라틴 과 같은 할로겐화은 이외의 빛에 민감한 물질을 사용하는 것 입니다.

홀로그램이 표백되면 어둡지 않고 투명합니다. 간섭 무늬는 여전히 존재하지만 더 어두운 색보다는 굴절률 이 다릅니다 . 굴절률은 빛이 매질을 통과하는 속도와 진공을 통과하는 속도의 차이입니다. 예를 들어, 빛의 파동은 공기, 물, 유리, 다양한 가스 및 다양한 유형의 필름을 통과할 때 변경될 수 있습니다. 때로는 물이 반쯤 든 컵에 숟가락을 넣었을 때 보이는 것처럼 보이는 왜곡이 발생합니다. 굴절률의 차이는 또한 비눗방울과 주차장의 기름 얼룩에 무지개를 유발합니다. 표백된 홀로그램에서 굴절률의 변화는 광파가 간섭 무늬를 통과하고 반사하는 방식을 변경합니다.

이러한 변두리는 코드와 같습니다. 이미지로 디코딩하려면 눈, 두뇌 및 올바른 종류의 빛이 필요합니다. 다음 섹션에서 이것이 어떻게 일어나는지 살펴보겠습니다.

홀로그램 돋보기

돋보기가 포함된 장면의 홀로그램을 만들면 물체 빔의 빛이 유리를 통과하여 유제에 도달합니다. 돋보기는 일반 빛과 마찬가지로 레이저 빛을 퍼뜨립니다. 이 퍼지는 빛은 에멀젼의 간섭 패턴의 일부를 형성합니다.

홀로그램 프로세스를 사용하여 홀로그램 판에서 개체를 더 멀리 배치하여 이미지를 확대할 수도 있습니다. 물체에서 반사된 광파는 플레이트에 도달하기 전에 더 멀리 퍼질 수 있습니다. 더 긴 파장의 레이저를 사용하여 표시되는 홀로그램을 확대할 수 있습니다.

홀로그램의 미세한 간섭 무늬는 사람의 눈에는 그다지 의미가 없습니다. 실제로 겹치는 변두리는 어둡고 미시적이기 때문에 현상된 투과 홀로그램 필름을 보면 어두운 사각형만 보일 것입니다. 그러나 단색 빛이 통과하면 바뀝니다. 갑자기 홀로그램이 만들어졌을 때 물체가 있던 같은 자리에 3차원 이미지가 보입니다.

이를 가능하게 하기 위해 동시에 많은 이벤트가 발생합니다. 첫째, 빛은 발산 렌즈를 통과하여 단색광(하나의 파장 색상으로 구성된 빛)이 홀로그램의 모든 부분을 동시에 비추게 합니다. 홀로그램은 투명하기 때문에 이 빛을 많이 투과 시키고 그대로 통과합니다.

관계없이 어둡거나 분명 여부에 간섭 무늬가 반영 빛의 일부를. 여기서 일이 흥미로워집니다. 각 간섭 무늬는 구부러진 미세한 거울과 같습니다. 처음에 홀로그램을 생성하기 위해 물체에 반사되어 반사된 빛은 반사의 법칙을 따릅니다. 입사각은 반사각과 같으며 빛은 다양한 방향으로 이동하기 시작합니다.

그러나 그것은 과정의 일부일 뿐입니다. 빛이 장애물 주위를 지나가거나 슬릿을 통과할 때 회절 되거나 확산됩니다. 광선이 원래 경로에서 더 많이 퍼질수록 가장자리를 따라 더 어두워집니다. 너비에 걸쳐 슬롯이 있는 패널이 있는 수족관을 사용하면 이것이 어떻게 보이는지 알 수 있습니다. 수족관의 한쪽 끝에 자갈을 떨어뜨리면 파도가 동심원 모양의 패널 쪽으로 퍼집니다. 각 링의 작은 조각만 패널의 각 틈을 통과합니다. 그 작은 조각들 각각은 다른 쪽으로 계속 퍼질 것입니다.

이 프로세스는 웨이브로 이동하는 광의 직접적인 결과 - 때 장애물 과거 또는 슬릿을 통해 이동 파, 그 파면 다른 측면에서 확장한다. 홀로그램의 간섭 무늬 사이에는 너무 많은 슬릿이 있어 회절 격자 처럼 작동 하여 매우 작은 공간에 교차하는 파면이 많이 나타납니다.

홀로그램 내부의 회절 격자와 반사면 은 원래의 물체 빔을 재현합니다. 이 빔은 참조 파동과 결합되기 전의 원래 개체 빔과 절대적으로 동일합니다. 라디오를 들으면 이렇게 됩니다. 무선 수신기는 진폭 또는 주파수 변조 정보를 전달하는 사인파를 제거합니다. 정보의 파동은 전송을 위해 사인파와 결합되기 전의 원래 상태로 돌아갑니다.

빔은 또한 원래 개체 빔과 같은 방향으로 이동하여 진행하면서 퍼집니다. 물체가 홀로그램 판의 반대쪽에 있었기 때문에 빔이 사용자를 향해 이동합니다. 당신의 눈은 이 빛을 집중시키고, 당신의 두뇌는 그것을 투명 홀로그램 뒤에 위치한 3차원 이미지로 해석합니다. 말도 안 되는 소리처럼 들릴 수 있지만, 매일 이런 현상을 접하게 됩니다. 거울을 볼 때마다 거울 표면의 반대편에 있는 것처럼 자신과 뒤에 있는 주변 환경을 봅니다. 그러나 이 이미지를 만드는 광선은 거울 반대편에 있는 것이 아니라 거울 표면에서 반사되어 눈에 도달하는 광선입니다. 대부분의 홀로그램은 색상 필터 처럼 작동 합니다., 그래서 당신은 물체를 자연색이 아니라 생성에 사용된 레이저와 같은 색으로 봅니다.

이 가상 이미지는 간섭 무늬를 때리고 눈으로 가는 도중에 퍼지는 빛에서 나옵니다. 그러나 각 줄무늬 의 뒷면을 비추는 빛 은 그 반대입니다. 위쪽으로 이동하여 발산하는 대신 아래쪽으로 이동하여 수렴합니다. 그것은 물체의 집중된 복제로 변 합니다. 경로에 화면을 넣으면 볼 수 있는 실제 이미지 입니다. 실제 이미지는 가상 이미지 또는 거꾸로 뒤집힌 것입니다. 이는 화면의 도움 없이 볼 수 있는 가상 이미지의 반대입니다. 적절한 조명으로 홀로그램은 두 이미지를 동시에 표시할 수 있습니다. 그러나 경우에 따라 홀로그램의 어떤 면이 사용자를 향하고 있는지에 따라 실제 또는 가상 이미지가 표시됩니다.

당신의 두뇌는 이 두 이미지에 대한 인식에 큰 역할을 합니다. 눈이 가상 이미지에서 빛을 감지하면 뇌는 그것을 실제 물체에서 반사된 광선으로 해석합니다. 뇌는 이 장면을 올바르게 해석하기 위해 그림자, 다른 물체의 상대적 위치, 거리 및 시차 , 각도 의 차이를 비롯한 여러 신호를 사용 합니다. 이 동일한 단서를 사용하여 유사 실제 이미지를 해석합니다.

이 설명은 할로겐화은 에멀젼으로 만든 투과 홀로그램에 적용됩니다. 다음으로 다른 유형의 홀로그램을 살펴보겠습니다.

홀로그래피 및 수학

수학적 방정식을 사용하여 간섭 무늬의 모양뿐만 아니라 물체와 참조 빔 사이의 모든 상호 작용을 설명할 수 있습니다. 이것은 홀로그램 판에 패턴을 인쇄하도록 컴퓨터를 프로그래밍하여 실제로 존재하지 않는 물체의 홀로그램을 만드는 것을 가능하게 합니다.

새로 구입하거나 운전 면허증에서 볼 수 있는 홀로그램 은 반사 홀로그램입니다. 이들은 일반적으로 스탬핑 방법을 사용하여 대량 생산됩니다. 홀로그램 에멀젼을 현상할 때 할로겐화은 입자가 순수한 은 으로 환원 됨에 따라 에멀젼의 표면이 붕괴됩니다 . 이것은 에멀젼 표면의 질감을 변경합니다. 홀로그램을 대량 생산하는 한 가지 방법은 이 표면을 금속으로 코팅하여 강화한 다음 이를 사용하여 금속 호일에 간섭 패턴을 스탬프하는 것입니다. 대부분의 경우 일반 백색광에서 이러한 홀로그램을 볼 수 있습니다. 동일한 네거티브에서 많은 사진 인쇄물을 만들 수 있는 것과 유사하게 마스터 홀로그램에서 홀로그램을 인쇄하여 홀로그램을 대량 생산할 수도 있습니다.

그러나 반사 홀로그램은 우리가 이미 논의한 투과 홀로그램만큼 정교할 수도 있습니다. 이러한 유형의 홀로그램을 생성할 수 있는 개체 및 레이저 설정이 많이 있습니다. 일반적인 것은 레이저, 에멀젼 및 물체가 모두 한 라인에 있는 인라인 설정입니다. 레이저 빔은 기준 빔으로 시작합니다. 에멀젼을 통과하여 반대쪽 물체에 반사되어 물체 빔으로 에멀젼으로 되돌아와 간섭 패턴을 만듭니다. 흰색 또는 단색 빛이 표면에서 반사될 때 이 홀로그램을 봅니다. 당신은 여전히 ​​가상 이미지를 보고 있습니다. 홀로그램의 반대편에 있는 실제 물체에서 오는 것처럼 보이는 광파에 대한 두뇌의 해석입니다.

반사 홀로그램은 종종 투과 홀로그램보다 두껍습니다. 간섭 무늬를 기록할 수 있는 물리적 공간이 더 많습니다. 이것은 또한 빛이 닿는 반사 표면의 레이어가 더 많다는 것을 의미합니다. 이러한 방식으로 만들어진 홀로그램 은 파장의 절반 정도에 불과한 여러 레이어 가 있는 것으로 생각할 수 있습니다 . 빛이 첫 번째 레이어에 들어가면 일부는 광원 쪽으로 다시 반사되고 일부는 다음 레이어로 계속 진행되어 프로세스가 반복됩니다. 각 레이어의 빛은 그 위에 있는 레이어의 빛과 간섭합니다. 이를 브래그 효과 라고 하며 반사 홀로그램에서 개체 빔을 재구성하는 데 필요한 부분입니다. 또한 브래그 효과가 강한 홀로그램은 두꺼운브래그 효과가 거의 없는 홀로그램은 얇습니다.

브래그 효과는 특히 백색광에서 볼 수 있는 홀로그램에서 홀로그램이 빛을 반사하는 방식을 변경할 수도 있습니다. 다양한 시야각에서 브래그 효과는 빛의 파장에 따라 다를 수 있습니다. 즉, 홀로그램을 한 각도에서 한 색상으로, 다른 각도에서 다른 색상으로 볼 수 있습니다. 브래그 효과는 또한 대부분의 참신한 홀로그램이 빨간색 레이저로 만들어졌음에도 녹색으로 나타나는 이유 중 하나입니다.

영화에서 홀로그램은 공중에서 전체 애니메이션 장면을 이동하고 재현하는 것처럼 보일 수 있지만 오늘날의 홀로그램은 움직임을 모방할 뿐입니다. 다른 위치에 있는 물체를 사용하여 하나의 홀로그램 에멀젼을 다른 각도에서 여러 번 노출하여 움직이는 착시를 얻을 수 있습니다. 홀로그램은 빛이 직각에서 비출 때만 각 이미지를 만듭니다. 이 홀로그램을 다른 각도에서 볼 때 뇌는 이미지의 차이를 움직임으로 해석합니다. 마치 홀로그램 플립북을 보는 것과 같습니다. 또한 1분의 1초 동안 발사 되는 펄스 레이저를 사용하여 움직이는 물체의 정지된 홀로그램을 만들 수도 있습니다.

동일한 플레이트를 여러 번 노출하면 다른 효과도 발생할 수 있습니다. 완전히 다른 두 이미지를 사용하여 두 각도에서 플레이트를 노출하여 보는 각도에 따라 다른 이미지를 표시하는 하나의 홀로그램을 만들 수 있습니다. 동일한 장면과 빨간색, 녹색 및 파란색 레이저를 사용하여 동일한 판을 노출하면 풀 컬러 홀로그램을 만들 수 있습니다. 하지만 이 과정이 까다롭고 일반적으로 대량 생산된 홀로그램에는 사용되지 않습니다. 또한 피사체가 돌풍이나 진동과 같은 자극을 경험하기 전후에 동일한 장면을 노출할 수 있습니다. 이를 통해 연구자들은 자극이 물체를 어떻게 변화시켰는지 정확히 알 수 있습니다.

물체의 3차원 이미지를 만들기 위해 레이저를 사용하는 것은 참신하거나 예술의 한 형태처럼 들릴 수 있습니다. 그러나 홀로그램은 점점 더 많은 실용적인 용도를 가지고 있습니다. 과학자들은 홀로그램을 사용하여 3차원으로 물체를 연구할 수 있으며 음향학을 사용할 수 있습니다.음파의 3차원 재구성을 만드는 홀로그래피. 홀로그램 메모리는 또한 매우 작은 공간에 많은 양의 데이터를 저장하는 일반적인 방법이 되었습니다. 일부 연구자들은 인간의 뇌가 홀로그램과 매우 유사한 방식으로 정보를 저장한다고 믿고 있습니다. 홀로그램은 현재 영화에서처럼 움직이지 않지만 연구원들은 완전한 3D 홀로그램을 가시적인 공기에 투영하는 방법을 연구하고 있습니다. 미래에는 홀로그램을 사용하여 TV 시청에서 자신에게 가장 잘 어울리는 머리 스타일을 결정하는 것까지 모든 작업을 수행할 수 있습니다.

홀로그램에 대해 자세히 알아보려면 다음 페이지의 링크를 클릭하세요.

최초의 홀로그램

Dennis Gabor는 1947년에 홀로그램을 발명했습니다. 그는 전자 현미경의 해상도를 향상시키는 방법을 찾고 있었습니다. 그러나 좋은 홀로그램을 만들고 표시하는 데 필요한 레이저는 1960년이 되어서야 발명되었습니다. Gabor는 단색 청색광을 생성하는 수은등을 사용했으며 필터를 사용하여 빛의 일관성을 높였습니다. Gabor는 1971년 그의 발명으로 노벨 물리학상을 받았습니다.

원래 게시: 2007년 5월 21일

홀로그램은 무엇에 사용됩니까?

홀로그램 기술이 존재합니까?

홀로그램이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

홀로그램 기술의 다른 응용 프로그램은 무엇입니까?

홀로그램 스티커란?

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