چاپ هولوگرافی های سه بعدی و تصاویر سه بعدی آن

در دنیای هولوگرافی ، به هر حال تصویری که ایجاد می کنیم اصطلاحا هولوگرام نام دارد، اطلاعات هر سه بعد را در بر می گیرد و هر سه بعد را ثبت می کند و ناظر از تماشای هولوگرام احساس بعد و برجستگی می کند، حتی بیش از آنچه که در استرئوسکوپی معمول است.هولوگرافی از نظر ثبت اطلاعات مربوط به یک صحنه و منظره بر روی فیلم، به عکاسی شباهت دارد اما شیوه ها و وسایل کار برای ایجاد تصویر هولوگرافی، همچون خود تصاویر به دست آمده، کاملا متفاوتند.

در عکاسی معمولی، تصویری که از یک صحنه بدست می آید، حال چه عکس باشد یا اسلاید یا هر چیز دیگری و فرقی نمی کند دیجیتال باشد یا معمولی در نهایت تصویری است با دو بعد (دوبعدی) و فاقد عمق.

تهیه تصویر هولوگرافی سه بعدی

هولوگرافی به روش تهیه عکس های سه بعدی بسیار واقعی به نام هولوگرام گفته می شود. عکس های هولوگرام بسیار واقعی به نظر می رسند. زیرا همگی سه بعدی هستند. در این روش به جای دوربین از پرتو لیزر استفاده می شود.

برای تهیه تصویر هولوگرافی پرتو لیزر به دو قسمت تقسیم می شود: یک قسمت آن به جسم برخورد می کند و سپس روی صفحه عکاسی منعکس می شود و قسمت دیگر به طور مستقیم روی صفحه تابانده می شود. بدین ترتیب یک صفحه عکاسی ظاهر می شود و یک الگوی سیاه و سفید یعنی هولوگرام پدیدار می گردد.

اکنون اگر به این هولوگرام نور لیزر تابانده شود و از سمت دیگر به آن نگاه شود، یک تصویر هولوگرافی سه بعدی واقعی از جسم اصلی بوجود می آید.این تصویر سه بعدی است، یعنی دارای طول، ارتفاع و عرض می باشد اما همرنگ جسم اصلی نیست و رنگش را از نور لیزر می گیرد.

هولوگرافی، برای اولین بار حدود سال ۱۹۴۷ میلادی توسط دانشمندی انگلیسی به نام دنیس گابور کشف شد، اما تا دهه ۱۹۶۰ میلادی که پرتو لیزر شناخته شد، چندان پیشرفتی نداشت.امروزه نیز دانشمندان به دنبال یافتن کاربردهای علمی این تصاویر سه بعدی هستند.

تفاوت عکسبرداری عادی با دوربین عکاسی وفرآیند هولوگرافی در چیست ؟

دوربینهای عکاسی از یک زاویه ( همان زاویه دید ) که ناظر تصویر را مشاهده می نماید تصویر را ثبت می کنند در حالی که در هولوگرافی منظره بازسازی شده را از زوایای متعدد می توان دید و ناظر با حرکت دادن سرخود اثر ناشی از اختلاف منظر معین در اثر جابجائی را حس خواهد کرد . بطور کلی اطلاعات ثبت شده در هولوگرام شامل اطلاعات دامنه و فاز باریکه تابشی است در حالیکه در یک عکس متعارف فقط دامنه های نوری که به فیلم میرسند ثبت میگردد .

چاپگر هولوگرافی های سه بعدی

تنها به پنج ثانیه زمان نیاز است!

با به کارگیری روش های جدید چاپگرهای سه بعدی مافوق سرعت تنها پنج ثانیه زمان برای چاپ تصاویری که به مدت زمان بیش تری نیاز دارند، لازم است. در یک نمونه ی ویدیویی به دست آمده در لابراتوار یک ظرف کشت میکروب مملو از ماده ی کهربایی چسبناک در زیر یک لیزر هولوگرافی سبز رنگ که تصویر یک گیره ی کاغذ را نمایش می دهد، قرار گرفت.

این مایع در عرض پنج ثانیه با فعال سازی به وسیله ی نور به ماده ی سختی تبدیل می شود. گیره ی جدید بعد از برداشتن ظرف از قسمت های چاپگر از ظرف کشت میکروب استخراج، تمیز و قابل استفاده می گردد.

روش های چاپ مافوق سرعت سه بعدی مزایای بسیاری در صنعت چاپ سه بعدی و گسترش تحقیقات هولوگرافی دارد. هم اکنون چاپگرهای هولوگرافی سه بعدی به اجسام کوچک و سطحی محدود است در حالی که این تکنولوژی در تمامی مقیاس ها قابل اجرا است.

اکتشافات جدید هولوگرافی

تصویر برداری هولوگرافی فوق تجزیه در عکس برداری درمانی کاربرد بسیاری دارد. داگری هم چنین در حال یافتن راه هایی برای گسترش این تکنولوژی به قسمت های متعدد همانند نمایش وسایل نقلیه ی اتوماتیک، نقشه ها و مسیر یاب ها است. شرکت داگری از اکتشافات جدید هولوگرافی برای ایجاد نمایشگرهایی با صفحات اطلاعاتی متعدد است.

این تکنولوژی دریک لحظه امکان نمایش یک تصویر از شیشه ی جلو و در همان لحظه امکان نمایش آنالیز یک تصویر در فواصل دور را دارد. ممکن است در آینده شرایطی فراهم گردد که تصاویر را با استفاده از عینک های هوشمند دریافت کرده و آن ها را به هولوگرام و سپس به چاپ های لیزری در چند ثانیه تبدیل کنیم. این تکنولوژی آسان به نظر می رسد.

چاپ هولوگرافی هایی سه بعدی

محدودیتهای کمی در چاپ هولوگرافی های سه بعدی وجود دارد. یکی از محدودیت های اساسی کمبود سخت افزار های مورد نیاز می باشد. محققان داگری تجهیزات قدرتمند برای پردازش حجم زیادی از اطلاعات را ندارند. به هر حال این مشکل با گسترش حافظه های درونی کامپیوترها در آینده حل خواهد شد.

با حسابگرهای کوانتومی قابلیت پردازش داده ها چند برابرخواهد شد. دیوید لاکوت مدیر تولید در شرکت های چاپی سه بعدی مسئله ی دیگر را گرما می داند. وی با اشاره به روش های واکنش پلیمرهای چاپی با نور برای تولید محصول جامد گفت پلیمرسازی یک فرآیند گرمازا است.

چاپ سریع محصولات به معنی آزاد سازی انرژی بسیار در طی فرآیند است. هر چه محصول بزرگتر باشد، انرژی بیش تری در فرآیند چاپ نیاز است. مسئله ی اساسی دیگر در شدت گرما محدودیت های به وجود آمده در دستگاه نسخه برداری اصلی می باشد. سرعت تولید محصولات قبل از تخریب دستگاه در اثر گرما بسیار بالا است. چاپگرهای سه بعدی می توانند یک رونوشت از روی محصولات به وجود آورند.

استریوگرام‌ چیست؟

یک هولوگرام متحرک است و به این صورت ایجاد می‌شود که در هنگام نگاشت آن، فریم‌های مختلفی از یک تصویر در حال حرکت به ترتیب و به صورت مجزا در مقابل نور لیزر قرار داده شده و توسط نور لیزر روی سطح حساس به نور ثبت می‌شود. برای هر فریم نوردهی مجزایی صورت می‌گیرد و بسته به میزان قابلیت سطح حساس برای ثبت این فریم‌ها، میزان نوردهی می‌تواند افزایش پیدا کند.

‌پالسی‌ در این هولوگرام‌ها نور لیزر به طور مستقیم به فتوپلیمر برخورد کرده و عملیات واسطه (بدست آوردن هولوگرام اصلی و سپس بدست آوردن فرم نیکلی ) وجود ندارد. پالس نام لیزری که برای نگاشت این هولوگرام استفاده می‌شود . به همین علت به این هولوگرام‌ها، هولوگرام پالسی گفته می‌شود.

لیزر پالس با توان بالاتری از لیزر‌های پیوسته و در زمان میلی ثانیه نوردهی می‌کند. مزیت لیزر پالس، زمان نوردهی سریع است که از به وجود آمدن جزئی‌ترین حرکت( که باعث خرابی هولوگرام می‌شود) جلوگیری می‌کند.

در این نوع می‌توان از هولوگرام‌ سه بعدی، دو بعدی و دات‌ماتریکس استفاده کرد. با نوردهی در زاویه‌های متفاوت و پشت سر هم به این هولوگرام‌ها می‌توان هولوگرام‌های جنبشی ایجاد کرد. هولوگرام‌های دات‌ماتریکس جنبشی به دلیل فاصله کم زاویه‌های نوردهی، به مراتب حرکتی نرم‌تر از هولوگرام‌های جنبشی دو بعدی و سه بعدی دارند. زمانی که هولوگرام دات ماتریکس با سه بعدی / دو بعدی ترکیب می‌شود، برچسب در بهترین حالت درخشندگی و متغیرترین حالت جنبشی قرار می‌گیرد.

Daqri یک شروع مجدد از روش چاپ هولوگرافی های سه بعدی که قابلیت انتقال صنعت تکنولوژی را دارد، گسترش داد. به کار گیری نور گزینه های متعددی برای محققان در صنعت آرگون و ماورای آن را دارد. داگری یک آغاز پیشتاز متشکل از گروه های تحقیقاتی متعددد است که در میان ابداعات تکنولوژی بر ویژگی های انسان دوستانه تاکید خاصی داشته است.

این شرکت که با حمایت دولت بریتانیا و سانفرانسیسکو پایه ریزی شده است در آغاز ابزاری همانند کلاه ها و لنزهای هوشمند در داشبرد ماشین را طراحی کرده است. چاپگرهای جدید هولوگرافی های سه بعدی نشأت گرفته از اثر قبلی هولوگرام است. تیم داگری با مطالعه ی نرم افزار تشریح نور موفق به یافتن سرعت نور و در نتیجه قابلیت تولید تصاویر هولوگرافی پیچیده و با سرعت بالاتری شدند.