Vědci vyvíjejí hologramy, kterých se můžeme dotknout

0

Pojem hologram a holografie zřejmě každý moderní člověk zná, ovšem to, jak vznikají, je kapku složitější. Připomínáme, že holografie je moderní forma záznamu obrazu, jež ovšem umí na rozdíl od 2D fotografií jednu speciální věc – zachytit u foceného obrazu jeho trojrozměrnou strukturu. I když se holografie dá využít i k záznamu binárních dat (podobně, jako třeba digitální vodoznak), typicky se s ní dnes setkáváme právě v podobě vizuální.

Pojem „holografie“ vznikl spojením dvojice řeckých slov: „holos“ (úplný) a „grafie“ (záznam). Ačkoliv pojem a jeho teoretické pozadí vznikly již v roce 1948 díky Dennisi Gaborovi (maďarsko-britský fyzik, jenž v roce 1971 získal Nobelovu cenu za fyziku), plně se holografie samozřejmě rozvinula až v roce 1960 po vynálezu laseru a jeho koherentního a bodového osvětlení. Dalším holografickým milníkem je rok 1964, kdy Emmett Leith a Juris Upatnieks z Michiganské univerzity vytvořili první 3D obrázek v historii, jehož motivem byl vlak. Holografie se musela při svém vývoji poprat s řadou věcí – záznamem pohybu a 3D obrázky na tištěných dokumentech.

Iron Man

Holografie vs. fotografie

Fotografie zachycuje celou scénu rozdělenou do bodů různé intenzity. Holografie ovšem na 2D datový nosič (nemusí jít nutně jen o fotografický film, ale dnes také různé speciální plasty či emulze na skle) umí zachytit 3D obraz. Zásadním rozdílem je to, že se kromě intenzity zapíše také informace o fázi světla. Nejprve se však svazek koherentních světelných paprsků z laseru (dost velký na to, aby mohl zaznamenat celý předmět) rozdělí na dvojici svazků: svazek referenční a svazek osvětlovací. Po dopadu a následném odrazu osvětlovacího svazku na předmět vzniká předmětový svazek, v němž najdeme kromě intenzity světla také informaci o fázi tvořící strukturu objektu. K zaznamenání dojde na již zmíněný obrazový nosič a to poté, co referenční svazek interferuje v místě nosiče obrazu se svazkem obrazovým. Interferenční obrazec je poté hologramem, kde se nepravidelně zapíší rozmístěná interferenční maxima i minima.

Pro zpětné vyvolání obrázku nestačí se na něj jen tak podívat (jako u běžného 2D snímku), ale je nutno osvětlit jej opět koherentním rekonstrukčním paprskem, jež musí dopadat pod stejným úhlem, jako během snímání dopadal referenční svazek. Vzápětí nato dojde díky difrakci rekonstrukčního svazku k vytvoření světelného pole (rekonstruovaný svazek) odpovídajícímu 3D obrazu předmětu, jež je v hologramu uložen.

Moderní využití

Moderní lisované duhové hologramy se často díky své unikátní struktuře používají jako další ze zabezpečovacích technologií u důležitých listin či jako ochrana proti padělání, ovšem setkáme se s nimi také ve formě různých 3D nálepek a v časopisech (známý zeměpisný magazín Natonal Geographics v roce 1984 použil podobnou obálku). Pokud jde o pravé 3D hologramy, tak s těmi se lze setkat kupříkladu při zpřístupňování kulturních památek masám. Jednodušší varianta hologramů vyvolávající pocit trojrozměrnosti spíše iluzí se propracovala i mimo laboratoře – viz první holografická reklama v našich končinách pocházející z podzimu 2008.

Budoucnost hologramů

Ať se nám daří hologramy zkvalitňovat, stále doposud měly jednu zásadní nevýhodu – byly to prostě bezduché obrazy bez jakékoliv interakce. Tedy žádné inteligentní a samostatné hologramy á la Star Trek či podobná klasická díla. Přesto se však blýská na lepší časy. Týmu vědců z Tokijské univerzity se podařilo vyvinout hologramy, které reagují na dotek! Zdůrazňujeme ještě raději jednou, že se stále nejedná o 3D hmotné hologramy, tak, jak je znáte ze sci-fi (ruka vám jimi stále projde), nicméně můžete s hologramem interagovat v jistých předem daných mezích.

Zda si postup nazvete sami pro sebe jen trikem či spíše technologií již necháme na vás, každopádně fakta jsou taková, že má blíž k prvnímu. Ve skutečnosti se totiž hologramu nedotýkáte, tím méně abyste jej odrazili tak, že ruku s virtuálním míčkem rychle zvednete, aby se míček odrazil. Celý systém jen díky kameře registruje pohyby rukou a poté patřičně upraví chování hologramu.

I když vše vypadá velmi neužitečně, věc by se mohla ukázat jako klíčová pro budoucí 3D rozhraní v duchu Minority Report nebo Iron Man. Ke hmatové odezvě u podobného interface sice stále budeme potřebovat rukavice, ovšem, jak vidno, interagující hologramy jsme schopni vytvořit již dnes. A kdoví, kam nás od nich zanese budoucnost

Zdroj: Wikipedia, Dvice

Ohodnoťte tento článek!