هولوگرام و تاثیرات آن

هولوگرام چیست؟ هولوگرام یک ساختار فیزیکی است که نور را به یک تصویر منعکس می‌کند. اصطلاح "هولوگرام" می‌تواند هم به ماده کدگذاری‌شده و هم به تصویر حاصل اشاره داشته باشد. به گفته مارتینا مرنگویوس یک تصویر هولوگرافیک را می‌توان با نگاه کردن به یک چاپ هولوگرافی روشن یا با تابش لیزر از طریق هولوگرام و نمایش تصویر روی صفحه مشاهده کرد. هولوگرام کاربردهای بسیاری در زمینه‌های مختلف همانند جعبه و بسته بندی، لیبل و ... دارد، در این مطلب به تعدادی از آن‌ها می‌پردازیم.

فناوری‌های هولوگرافیک

• هولوگرافیک توسط محققان و طراحان صنعت برای آزمایش و طراحی مواردی مانند لاستیک‌ها و موتورها گرفته تا اندام‌های مصنوعی و استخوان‌ها و مفاصل مصنوعی استفاده می‌شود.
• اسکنرهای سوپرمارکت‌ها و فروشگاه‌های بزرگ از یک سیستم لنز هولوگرافیک استفاده می‌کنند که نور لیزر را روی بارکدهای کالا هدایت می‌کنند.
• عناصر نوری هولوگرافیک برای ناوبری توسط خلبانان هواپیما استفاده می‌شود. به‌ این ‌صورت که یک تصویر هولوگرافیک از ابزار کابین خلبان در جلوی شیشه شناور است که به خلبان این امکان را می‌دهد که در حین خواندن سازها چشم خود را به باند یا آسمان نگاه دارد. این ویژگی در برخی از مدل‌های خودرو نیز موجود است.
• پزشکان می‌توانند از اسکن سه بعدی هولوگرافیک CAT برای اندازه‌گیری بدون جراحی تهاجمی استفاده کنند. این تکنیک در آموزش پزشکی نیز کاربرد دارد.
• هولوگرام در تبلیغات و بسته‌بندی مصرف‌کننده محصولات برای جذب خریداران بالقوه استفاده می‌شود.
• هولوگرام روی جلد نشریات مجلات و کارت‌های تجاری ورزشی نیز استفاده می‌شود.
• استفاده از هولوگرام در کارت‌های اعتباری و کارت‌های نقدی امنیت بیشتری را برای به‌حداقل رساندن جعل فراهم می‌کند.
• هولوگرافی برای ضبط آرشیوی از آثار با ارزش و/یا شکننده موزه نیز استفاده می‌شود.
• Sony Electronics در دوربین‌های دیجیتال خود از یک کریستال هولوگرافیک استفاده می‌کند تا به دوربین اجازه دهد لبه سوژه را تشخیص دهد و بین آن و پس‌زمینه تمایز قائل شود. در نتیجه دوربین قادر به فوکوس دقیق در شرایط تاریک است.
• هولوگرافی توسط هنرمندان برای ایجاد پرتره‌های هولوگرافیک پالسی و همچنین سایر آثار هنری استفاده می‌شود.

کاربردهای هولوگرافی در آینده

• نمایشگرهای کریستال مایع رنگی آینده (LCD) در نتیجه فناوری هولوگرافی روشن‌تر و سفیدتر خواهند شد.
• عینک هولوگرافیک دید در شب را در آینده فراهم می‌کند.
• بسیاری از محققان بر این باورند که تلویزیون‌های هولوگرافیک در عرض 10 سال با هزینه تقریباً 5000 دلار در دسترس خواهند بود. فناوری تصویر متحرک هولوگرافی قبلاً آزمایش شده ‌بود و در دهه 1970 موفق بود. تصاویر متحرک هولوگرافیک ممکن است در چند سال آینده به واقعیت تبدیل شود.
• حافظه هولوگرافیک یک روش ذخیره‌سازی نوری جدید است که می تواند 1 ترابایت (= 1000 گیگابایت) داده را در یک کریستال تقریباً به‌اندازه یک حبه قند ذخیره کند. در مقایسه، روش‌های کنونی ذخیره‌سازی شامل سی‌دی‌هایی با حجم 650 تا 700 مگابایت، دی‌وی‌دی‌هایی با ظرفیت 4.7 گیگابایت و هارد دیسک‌های رایانه‌ای با ظرفیت 120 گیگابایت است.
• رایانه‌های نوری قادر خواهند بود تریلیون‌ها بیت اطلاعات را سریع‌تر از آخرین رایانه‌ها ارائه دهند.

انواع هولوگرام

هولوگرام تصویری است که وقتی یک منبع نور نقطه‌ای (پرتو مرجع) با طول موج ثابت به‌وسیله نوری با همان طول موج ثابت که از یک جسم (پرتو جسم) می‌رسد، تشکیل می‌شود. در ادامه به انواع هولوگرام می‌پردازیم:

هولوگرام بازتابی

برخورد اشیاء و پرتو مرجع در فیلم هولوگرافیک در دو طرف مقابل است. این نوع تصاویر با کیفیت بالا تولید می‌شوند؛ بنابراین بسیار گران است. هولوگرام بازتابی که یک تصویر سه بعدی در نزدیکی سطح آن دیده می‌شود، رایج‌ترین نوع هولوگرام است و به‌وسیله یک نقطه از نور رشته‌ای سفید روشن می‌شود که در زاویه خاصی از سمت تماشاگر قرار دارد، روشن می‌شود. بنابراین، تصویر از نور منعکس‌شده توسط هولوگرام تشکیل شده است. تصاویر هولوگرام‌ها رنگی هستند و از نظر نوری قابل تشخیص از اجسام اصلی نیستند. در صورتی‌که شیء مورد نظر یک آینه باشد، تصویر هولوگرافیک آینه نور سفید را منعکس می‌کند؛ اما اگر شیء یک الماس باشد، تصویر هولوگرافیک الماس درخشنده دیده می‌شود.

هولوگرام‌های انتقال

هولوگرام انتقال معمولی با نور لیزر، معمولاً از پشت هولوگرام هدایت و تصویر به ‌سمت ناظر منتقل می‌شود؛ به ‌این ‌صورت تصویر مجازی می‌تواند بسیار واضح و عمیق باشد. به‌عنوان‌مثال، به‌وسیله یک هولوگرام کوچک، اتاقی با اندازه کامل با افراد داخل آن را می‌توان دید و هولوگرام مانند یک پنجره عمل می‌کند. کل این صحنه را می‌توان در قطعات شکسته هولوگرام نیز مشاهده کرد. بسته به محل قطعه (سوراخ)، پرسپکتیو متفاوتی مشاهده می‌شود. علاوه‌بر این، اگر یک پرتو لیزر غیر واگرا به سمت عقب (نسبت به‌جهت پرتو مرجع) از طریق هولوگرام هدایت شود، یک تصویر واقعی را می‌توان روی صفحه نمایش واقع در موقعیت اصلی جسم پخش کرد.

هولوگرام‌های ترکیبی

در هولوگرام‌های ترکیبی الگوی تداخل به صورت دیجیتالی با استفاده از الگوریتم‌های کامپیوتری محاسبه می‌شود. بین انواع انعکاس و انتقال هولوگرام‌ها، می‌توان تغییرات زیادی ایجاد کرد. یکی از این‌ها هولوگرام‌های تولیدشده توسط کامپیوتر است.

هولوگرام‌های برجسته

برای تولید انبوه هولوگرام‌ها برای کاربردهای اصالت مانند برچسب‌های هولوگرام امنیتی یا هولوگرام‌هایی که روی کارت‌های اعتباری، ارز و گذرنامه‌ها می‌بینید، یک الگوی تداخل دوبعدی روی فویل‌های پلاستیکی نازک فشار داده می‌شود. هولوگرام اصلی معمولاً روی یک ماده حساس به نور به نام مقاوم به نور ثبت می‌شود. هولوگرام از شیارهایی روی سطح تشکیل می‌شود. لایه‌ای از نیکل روی این هولوگرام رسوب می‌کند و سپس کنده و در نتیجه یک «شیم» فلزی ایجاد می‌شود. شیم‌های ثانویه بیشتری را می‌توان از اولی تولید کرد. شیم روی یک غلتک قرار می‌گیرد، تحت دما و فشار بالا، شیم هولوگرام را روی یک رول از مواد کامپوزیت مشابه مایلار فشار می‌دهد. هولوگرام‌های برجسته ترکیبی از بسیاری از انواع مختلف هولوگرام‌ها هستند.

هولوگرام‌های انتگرال

یک هولوگرام انتقال یا انعکاس را می‌توان از مجموعه‌ای از عکس‌ها که می‌تواند یک شخص زنده، یک صحنه در فضای باز، یک گرافیک کامپیوتری، یا یک عکس اشعه ایکس باشد، ساخته شود. معمولاً جسم توسط یک دوربین اسکن می‌شود؛ بنابراین بسیاری از نماهای گسسته ضبط می‌شود. هر نما بر روی یک صفحه LCD روشن شده با نور لیزر نشان داده می‌شود و به‌عنوان پرتو جسم برای ثبت هولوگرام روی نوار عمودی باریک صفحه هولوگرافی (هولوپلات) استفاده می‌شود.

تداخل‌سنجی هولوگرافیک

تغییرات میکروسکوپی روی یک جسم، به ‌وسیله ایجاد دو نوردهی روی یک جسم به‌صورت کمی اندازه‌گیری می‌شود. تداخل این دو تصویر و حاشیه‌های روی جسم جابجایی را نشان می‌دهد. در تداخل‌سنجی هولوگرافیک بلادرنگ، تصویر مجازی جسم به‌طور مستقیم با جسم واقعی مقایسه می‌شود. حتی اجسام نامرئی، مانند امواج گرما یا ضربه‌ای، می‌توانند قابل مشاهده باشند. کاربردهای مهندسی بی‌شماری در این زمینه از هولومتری وجود دارد.

هولوگرام‌های چندکاناله

با تغییر در زاویه نور دید در همان هولوگرام، صحنه‌های کاملا متفاوتی را می‌توان مشاهده کرد. این مفهوم پتانسیل بسیار زیادی برای حافظه‌های کامپیوتری عظیم دارد.

چگونه می‌توان از هولوگرام استفاده کرد

هولوگرام چیست؟ هولوگرام‌ها می‌توانند ظاهر و رفتار متفاوتی داشته باشند. برخی واقع‌بینانه و محکم و برخی دیگر کارتونی و اثیری هستند. شما می‌توانید از هولوگرام‌ها برای برجسته کردن ویژگی‌های محیط خود استفاده کنید یا از آن‌ها به‌عنوان عناصر در رابط کاربری برنامه خود استفاده کنید. شبکه چاپ در این مطلب به معرفی هولوگرام و کاربردهای آن پرداخته است. اکنون از شما دعوت می‌کنیم اگر در این مورد تجربه‌ای دارید یا سوالی ذهن‌تان را درگیر کرده است حتما آن را با ما در میان بگذارید.