1 Chronologiczny przebieg dojrzewania idei holografii referat dyplomanta studiów inżynierskich WPPT M.Małeckiego

2 Teoria Abbego – dwuetapowego tworzenia się obrazuFizyk Ernest Abbe był współzałożycielem zakładów optycznych Zeissa. W roku 1873 opracował teorię, która jak się później okazało, stała się podstawą dzisiejszej holografii. Abbe zrozumiał, że obraz tworzy się w dwóch następujących po sobie procesach. Pierwszy proces to wytworzenie obrazu dyfrakcyjnego w płaszczyźnie ogniskowej – analiza dyfrakcyjna przedmiotu. Drugi proces to synteza obrazu dyfrakcyjnego na ekranie, można więc powiedzieć, że ze płaszczyzną ogniskową następuje „dyfrakcja dyfrakcji”, czyli ponowne połączenie się światła w falę o kształcie podobnym do tego jaki miała przy opuszczeniu przedmiotu.

3 Idea Wolfkego - rozdzielania etapów tworzenia obrazuPolski fizyk Mieczysław Wolfke opracował w 1920r. podstawy optyczne metody rozdzielania w przestrzeni i w czasie etapów tworzenia obrazu, przewidzianych w teorii Abbego. Zaproponował rejestrację obrazu dyfrakcyjnego na kliszy fotograficznej, a następnie odtworzeniu procesu syntezy obrazu oświetlając kliszę.

4 Metoda Gabora – rejestracji i odtwarzania fazy fali dyfrakcyjnejIdea Wolfkego wymagała udoskonalenia, którego dokonał węgierski fizyk D.Gabor w roku Gabor odkrył metodę rejestracji fazy na kliszy. Ze względu na to, że taka klisza niesie pełną informację o fali dyfrakcyjnej, nazwano ją hologramem, a metodę dwuetapowego tworzenia obrazu – holografią (gr. holographed – całkowicie zapisuje). Dlatego uważa się Gabora za odkrywcę holografii.

5 Holografia Holografia odznacza się niezwykłą wiernością przestrzennegoodtwarzania. Otrzymywany z hologramu obraz jest plastyczną kopią, dającą pełnowartościową informację o fotografowanym obiekcie. Do wykonania hologramu wykorzystuje się metodę rekonstrukcji czoła fali świetlnej. Najpierw sposobem interferencyjnym utrwalane jest czoło fali, a następnie jest ono odtwarzane dzięki zjawisku dyfrakcji. Czoło fali odbitej od powierzchni dowolnego obiektu jest wypadkową niezliczonej liczby fal kulistych, które rozproszone są przez każdy z punktów oświetlanego obiektu. Kształt czoła fali daje pełną, przestrzenną informację o fotografowanym przedmiocie, takie jak dane o natężeniu fali czy o fazie fal składowych.

6 Układ formowania hologramuTworzenie hologramu transmisyjnego Światło koherentne z lasera jest dzielone na dwie wiązki. Jedna z nich po odbiciu od obiektu pada na film, druga – jako wiązka odniesienia – pada bezpośrednio na film. Obydwie tworzą układ prążków interferencyjnych.

7 Holografia Holografia

8 Układ formowania hologramuW ten sposób otrzymujemy skomplikowany wzór odpowiadający informacji bazowej i kierunkowej, jaką niesie ze sobą czoło fali odbitej. Utrwalenie tego wzoru na światłoczułej kliszy daje subtelną siatkę dyfrakcyjną z ciemnymi miejscami i jasnymi „szczelinami”. Zmiana kontrastu prążków informuje o zmianach w amplitudzie fali. Im większe natężenie światła, tym mocniejszy kontrast.

9 Układ odtwarzania hologramuOdtwarzanie obrazu holograficznego również wymaga poświecenia na siatkę holograficzną wiązką laserową, ponieważ korzysta się ze zjawiska dyfrakcji. Wiązka laserowa padając od tyłu na płytę, prześwietla ją i ugina się na „szczelinach” siatki, tworząc w rezultacie dwa przestrzenne obrazy: pozorny i rzeczywisty. Czoła obu ugiętych fal na skutek przejścia przez hologram kształtują się w sposób sterowany przez interferencyjny wzór fotografowanego obiektu. Proces odtwarzania jest odwrotny do formowania wzoru na hologramie, dzięki czemu uzyskuje się idealny obraz 3D.

10 Układ odtwarzania hologramuOdtwarzanie hologramu projekcyjnego

11 Rodzaje hologramów Transmission Hologram Reflection HologramRainbow Hologram Denisyuk Hologram Mogą być oglądane w świetle biały. Powstają w podwójnym procesie formowania, gdzie zwykły hologram (np. transmisyjny) jest używany jako obiekt. Kolorowe hologramy. Warunkiem odtworzenia jest kilka koherentnych źródeł światła.

12 Właściwości hologramówOdtwarzany obraz jest trójwymiarowy

13 Właściwości hologramówKażda część hologramu zawiera całość obrazu

14 Właściwości hologramówHologram jest skalowalny wraz z długością fali

15 Sposoby formowania hologramówHologram transmisyjny Formowanie hologramu Odtwarzanie hologramu

16 Sposoby formowania hologramówDirect Beam Reflection Hologram + Najłatwiejszy sposób formowania hologramów. - Najlepiej odwzorowują się obiekty dobrze odbijające światło.

17 Sposoby formowania hologramówDirect Beam Transmission Hologram + Najłatwiejszy sposób formowania hologramów. - Większość fotografowanego obiektu jest zacieniona

18 Sposoby formowania hologramówOne Mirror Transmission Hologram