آشنایی با هولوگرام

آشنایی با هولوگرام

هولوگرام انتقالی

بعد از اختراع لیزر انواع هولوگرام‌ها می‌توانست ساخته شود. اولین هولوگرام‌ها که با نور لیزر قابل رویت بود، هولوگرامهای انتقالی نام داشتند.

هولوگرام انعکاسی

در سال ۱۹۶۸ هولوگرام Rainbow یا انعکاسی(Reflection ) به وجود آمد. ساختار این نوع هولوگرام‌ها به گونه‌ای است که زیر نور سفید قابل دیدن هستند. اگر بیننده حالت خود را نسبت به یک هولوگرام انعکاسی تغییر دهد، می‌تواند طیف‌های مختلف رنگ را ببیند. این‌که ما می‌توانیم یک هولوگرام را به صورت سه بعدی، برجسته و رنگارنگ ببینیم ناشی از خطای دید است.
بهترین روش فهمیدن هولوگرام، مقایسه آن با عکاسی است. در عکاسی، نقطه به نقطه یک عکس سیاه و سفید توسط شدت اشعه نور ساخته می‌شود که هر نقطه روی عکس بسته به شدت موج نور، تنها یک یا چند چیز را ضبط و آشکار می‌سازد. اما باید توجه داشت نوری که یک منظره واقعی را می‌سازد فقط توسط دامنه و طول موج نور تعیین نمی‌شود بلکه فاز نقش عمده‌ای را نیز ایفا می‌کند. در عکاسی، فاز نوری از منظره اصلی منحرف می‌شود بنابراین در عکاسی، تصاویر سه بعدی نخواهیم داشت. اما در هولوگرافی علاوه بر شدت نور (دامنه و طول موج )، فاز نیز روی صفحه حساس به نور ثبت می‌شود.

چگونگی ساخت هولوگرام انعکاسی

برای این‌که از هولوگرام عبوری یک هولوگرام انعکاسی ساخته شود، نور لیزر را با عبور از مسیر اولیه به نام H1 (که خاصیت عبوری داشته و تنها با نور لیزر قابل باز خوانی است) به سطح حساس دیگری می‌تابانند. این سطح حساس پس از ظهور و ثبوت تبدیل به هولوگرام انعکاسی می‌شود کهH2 نامیده می‌شود. این هولوگرام قابل دیدن زیر نور سفید است.
اگر سوژه‌ای که می‌خواهیم از آن هولوگرام تهیه شود به صورت فایل دیجیتال باشد، در این صورت بهتر است تصاویر در برنامه‌هایVector مانندIllustrator وCorel آماده شود. پس از این‌که تفکیک رنگی انجام گرفت، توسط ایمیج ستر از فایل، خروجی می‌گیرند که این فیلم‌ها به صورت شفاف است و به جای سوژه سه بعدی استفاده می‌شود.
بسته به این‌که هر کدام از این فیلم‌ها باید چه عمقی در هولوگرام داشته باشند، به ترتیب و در فاصله‌های متفاوت در معرض نوردهی قرار می‌گیرند. زاویه نوردهی این فیلم‌ها برای ایجاد رنگ‌های متفاوت فرق می‌کند. در اینجا هم اشعه مرجع و اشعه سوژه با هم تداخل پیدا کرده و طرح مورد نظر روی سطح حساس به نور، شکل می‌گیرد.
ممکن است تصویر دارای برجستگی یا فرورفتگی‌هایی باشد که در این موارد به صورت معکوس روی هولوگرام ثبت می‌شود. یعنی اگر تصویر دارای برجستگی باشد، در هولوگرام به صورت فرورفته منتقل می‌شود. برای حل این مشکل از آینه‌ها و عدسی‌های Optical Phase Conjugation استفاده می‌شود.

چگونگی به دست آوردن فاز در هولوگرافی

برای به‌دست آوردن فاز در هولوگرافی، از یک اشعه مرجع استفاده می‌شود. به این صورت که اشعه مرجع با اشعه شی که هر دو هم فاز هستند ترکیب شده و اشعه جدید با موج و دامنه بیشتر می‌سازند. این اشعه شامل یک سری از خطوط باریک و روشنی است که می‌تواند روی سطح حساس نگاشته شود.
اشعه مرجع و اشعه شی جایی در نزدیکی سطح حساس به نور با هم تداخل پیدا می‌کنند. اشعه‌های هم فاز روشنی‌ها وغیر هم فاز خطوط تیره را ایجاد می‌کنند که در نتیجه این خطوط باریک و روشن شبکه پراش (Diffraction grating )تولید می‌شود. این توری‌پرانی مجموعه‌ای از خطوط موازی است که خطای دید ایجاد شده را روی فیلم شکل می‌دهد و به این ترتیب هولوگرام به وجود می‌آید.
این خطوط باریک و روشن روی هولوگرام به طور مستقیم معرف نقاط به هم پیوسته در فضای یک منظره نیستند (قادر به نشان دادن تمام جزئیات منظره اصلی نیستند) بلکه تنها چیزی که هولوگرام نمایانگر آن می‌باشد پرسپکتیو نقاط است.
هولوگرام به‌دست آمده به صورت عبوری است و برای بازسازی موج‌های آن به یک نور هم فاز احتیاج داریم که این نور باید کاملا شبیه به نوری باشد که هولوگرام توسط آن به وجود آمده تا بتواند شرایط هنگام عکسبرداری را برای ما بازسازی کند. بهترین نور هم فازی که می‌تواند در هولوگرافی  چه در مرحله عکسبرداری و چه در هنگام بازسازی- مورد استفاده قرار گیرد، نور لیزر است.