كل ما تريد معرفته عن تقنية التصوير التجسيمي… الهولوغرام!

فن الهولوغرام قد يبدو هذا العلم في إنتاج الصورة ثلاثية الأبعاد، هو نوع من الفن أو الخيال العلمي ولكن الهولوجرام كتقنية له تطبيقات كثيرة، وتتزايد باستمرار لذلك يقوم علماء الهولوجرام باستخدامه في دراسة الأجسام في الأبعاد الثلاثية، كما أن ذاكرة الكمبيوتر الهولوجرافية تعتبر ذاكرة المستقبل، ويعتقد العلماء إن الإنسان يخزن المعلومات في الدماغ في ثلاثة أبعاد، ويمكن لهذا العلم في المستقبل أن يستخدم في كل شيء.

ما هو الهولوغرام؟

التصوير التجسيمي هو تقنية تصويرية تُسجل الضوء المُنبعث من جسم ما، ومن ثمْ تعرضه بطريقة تظهر الأبعاد الثلاثة للجسم.

لقد تم صُنع أنواع متنوعة من الهولوغرام على مر السنين بما فيها الهولوغرامات الإرسالية، التي تسمح للضوء بالسطوع من خلالها وتسمح للصور أن تُعرض من الجانب؛ وهولوغرامات قوس قزحية، التي تُستخدم لأغراض أمنية، فيما يتعلق ببطاقات الإئتمان ورُخص القيادة، على سبيل المثال.

كيف يعمل التصوير التجسيمي (الهولوغرافي)؟

كي تصنع هولوغرامًا، تحتاج إلى شيء أو (شخص) تود تسجيله؛ وشعاع ضوء يُسلط على الشيء (الهدف) ووسط التسجيل مع المواد المناسبة اللازمة للمساعدة في توضيح الصورة؛ ووسط شفاف كي يُمكّن أشعة الضوء من أن تتقاطع.

ينقسم شعاع الليزر إلى شعاعين متطابقين ويُعاد توجهيه بواسطة استخدام المرايا. أحدهما، شعاع التنوير أو الشعاع الخاص بالشيء أو الجسم، يتم توجيهه إلى الشيء. بعض الضوء يتم انعكاسه من الشيء على وسط التسجيل.

الشعاع الثاني، معروف باسم الشعاع المرجعي، يتم توجيهه على وسط التسجيل. بهذه الطريقة، فإنه لا يتعارض مع أي تصوير ينبعث من الشعاع الخاص بالشيء، وينسق معه لإنتاج صورة أكثر دقة في موقع الهولوغرام.

يتقاطع الشعاعان ويتداخلان مع بعضهما البعض. صورة أو نمط التداخل هو ما يتم طباعته على وسط التسجيل لإنتاج صورة إفتراضية كي تراها أعيننا.

وسط التسجيل، حيث تتجمع الأضواء، يمكن تركيبه من مواد متنوعة. الفيلم الفوتوغرافي هو واحد من أكثر المواد المستخدمة شيوعًا في إنتاج الهولوغرام، مع قدر مُضاف من حبّات الضوء الإرتكاسية. يؤدي هذا إلى إنتاج دقة أعلى لتبيان الشعاعين، جاعلًا الصورة أكثر واقعية بكثير من استخدام مواد هاليد الفضة المستخدمة منذ عام 1960.

تاريخ التصوير التجسيمي (الهولوغرافي)

يعود تاريخ هذه التقنية إلى عام 1947 على يد العالم (دينيس غابور) لتحسين قوة تكبير الميكروسكوب الإلكتروني، وبسبب موارد الضوء المتاحة في ذلك الوقت، والتي لم تكن متماسكة، أي آحادية اللون أدى إلى تأخير ظهور التصوير التجسيمي إلى عام 1960 وقت ظهور الليزر، وفي العام 1967 استطاع كل من العالم جيوديس اوباتنكس والعالم ايميت ليث من جامعة ميشيغان، عرض أول هولوجرام بعد العديد من التجارب.

وفي العام 1972 لويد كروز من صناعة أول هولوجرام يجمع بين الصور المجسمة ثلاثية الأبعاد، والسينما ذات البعدين.

مستقبل الهولوغرام

لا تزال الهولوغرامات ساكنة إلى الآن. جارٍ تطوير تكنولوجيا تصوير تجسيمية جديدة والتي تقوم بإسقاط صور ثلاثية الأبعاد من موقع آخر في الزمن الحقيقي. الصور ساكنة أيضًا، لكن يتم تجديدها كل ثانيتين، منتجةً بقعة مكثفة تشبه تأثير الحركة. يأمل الباحثون في تطوير التكنولوجيا خلال السنوات القليلة القادمة لتحقيق دقة تبيان أعلى وتدفق صورة أسرع.

 

إن الحصول على صورة الهولوجرام يمر بمرحلتين:

الأولى: تسجل فيها أنماط التداخل ثم الحصول على الهولوجرام.

الثانية: وفيها يتم إضاءة الهولوجرام بطريقة معينة، حيث يكون جزء من الشعاع النافذ من الهولوجرام، مطابقًا لموجة الجسم الأصل فنرى الصورة ماثلة أمامنا كأنها الجسم الأصل.

 

أنواع الهولوجرام

1. الهولوجرام الشريحي الرقيق.
2. الهولوجرام الحجمي السميك.

استعمالات تقنية التصوير التجسيمي

1. تسجيل الصور.
2. الترويج للتجارة، كعرض المنتجات والتحف الفنية.
3. بطاقة الاعتماد، بوضع شريط مجسم على ظهر البطاقة وهذه التقنية تساعد في القضاء على حالات التزوير.

الأدوات المطلوبة لصناعة التصوير التجسيمي “الهولوجرام”

جهاز الليزر: يستخدم لهذا الغرض جهاز الليزر الذي ينتج الضوء الأحمر وهو ليزر الهليوم نيون وفي بعض التطبيقات البسيطة “للهولوجراف” يمكن استخدام ليزر الدايود، المستخدم في المؤشر الضوئي، لكن لا تستطيع من خلاله الحصول على صورة عالية الجودة.

العدسات: المعروف بأننا نستعمل العدسة في الكاميرا لتجميع الضوء وتركيزه، بينما في الهولوجرام يكون دور العدسة، هو تشتيت الضوء وتفريقه على مساحة من الجسم المراد تصويره.

مجزئ الضوء: وهو عبارة عن مرآة تعمل على تمرير جزء من الضوء، وعكس الجزء المتبقي. أي القيام بفصل الشعاع إلى جزأين.

المرايا: وهي تستخدم في توجيه أشعة الليزر عبر العدسات، ومجزئ الضوء إلى الموضع المحدد.

فيلم الهولوجرام: ويستخدم لتسجيل “الهولوجرام” فيلم له قدرة تحليلية، وهذا أمر ضروري لإنتاج الصورة الهولوجرامية، حيث يحتوي الفيلم على طبقة من مواد حساسة للضوء موضوعة على سطح مُنفذ للضوء.

  خصائص تقنية التصوير التجسيمي “الهولوجرام”

1. إمكانية رؤية الجسم من الاتجاهات.
2. إمكانية استعادة الصورة بتعريض أي جزء منها لأشعة الليزر.
3. إمكانية تصوير عدة صور هولوغرافية على لوح واحد.
4. رؤية طرف من صور الهولوجرام يخفي الآخر.