Abrir holográfico
El principio de la holografía, en definitiva, utiliza principalmente las características del color láser puro. De hecho, la teoría de la holografía fue propuesta por el científico británico Gabor ya en 1947. Pero no fue hasta la llegada de los láseres con alto brillo, colores puros y buena coherencia que se fotografió verdaderamente la holografía.
La holografía y la fotografía estereoscópica son dos cosas diferentes. Aunque la fotografía estereoscópica en color parece brillante, en capas y llena de tridimensionalidad, sigue siendo una imagen unilateral y no importa qué tan buena sea la fotografía estereoscópica, no puede reemplazar la foto real. Por ejemplo, en una foto tridimensional de un bloque de madera cuadrado, no importa cómo cambiemos el ángulo de visión, solo podemos ver lo que hay en la foto. Pero los hologramas son diferentes. Siempre que cambiemos el ángulo de visión, podremos ver los seis lados del cuadrado. Dado que la tecnología holográfica puede registrar todas las características geométricas de un objeto en la película, ésta es también la característica más importante de la holografía.
La segunda característica de la holografía es que se puede conocer la imagen completa desde un punto. Cuando un holograma se daña, incluso si la mayor parte está dañada, todavía podemos ver la totalidad del objeto original en este holograma a partir de la mitad restante. Esto no es bueno para fotografías normales. Incluso si falta una esquina, la imagen de esa esquina no se puede ver.
La tercera característica de las fotografías holográficas es que se pueden grabar varias fotografías holográficas en capas en un negativo holográfico sin interferir entre sí al mostrar la imagen. Es esta grabación en capas la que permite a los hologramas almacenar grandes cantidades de información.
¿Por qué los hologramas tienen tales características? ¿Por qué las fotos normales no tienen estas características? Esto comienza con el principio de la fotografía.
Si una partícula diminuta es iluminada por un láser. Las ondas de luz reflejadas por partículas pequeñas son básicamente ondas esféricas que continúan expandiéndose hacia afuera. Observamos partículas más pequeñas que son más brillantes. Cuando esta pequeña partícula se fotografía con una cámara, la onda de luz pasa a través de la lente para formar un punto brillante en la película. El brillo de este punto brillante está relacionado con la intensidad de la luz reflejada por la pequeña partícula. La película fotográfica puede registrar el punto brillante en este punto, pero no puede recordar la posición de las pequeñas partículas en el espacio tridimensional, y la fotografía impresa sólo tendrá un punto brillante. Parece no haber sensación de tridimensionalidad. Al fotografiar un holograma, no se necesita una lente fotográfica, pero se irradia sobre la película fotográfica un rayo láser que emite ondas planas y ondas esféricas reflejadas por pequeñas partículas. Todo el negativo está iluminado, registrando no un solo punto brillante sino un conjunto de círculos concéntricos. Cuando los círculos concéntricos son muy pequeños, parecen cortar un rábano en pedazos con un cuchillo y apilarlos para formar un grupo de círculos concéntricos. Una vez revelada la película, se coloca en su posición original y luego se ilumina con un rayo láser que emite ondas planas en el ángulo de disparo. Podemos ver que hay un punto brillante donde originalmente se ubicaban las pequeñas partículas. ¡estar en posición de firme! Este punto brillante está en el espacio, no en la película, y la luz que vemos parece provenir de este punto brillante. Por lo tanto, el holograma registra no sólo un punto brillante, sino también la posición espacial del punto brillante o la onda de luz completa emitida por el punto brillante. Todo el misterio reside en este novedoso método de disparo y en este rayo láser paralelo (de onda plana). Este rayo láser se llama rayo de referencia.
Por lo tanto, cualquier objeto puede considerarse como una imagen tridimensional compuesta de innumerables puntos brillantes de diferentes luces y sombras. El holograma producido por el método de disparo anterior es una figura compleja compuesta por innumerables círculos concéntricos y también parece oscuro. De manera similar, este holograma no solo registra el brillo de cada punto del objeto, sino que también registra la posición espacial de cada punto. Cuando el negativo revelado se ilumina con un haz de referencia, la luz que vemos parece provenir del original. Por eso decimos que registra toda la información luminosa emitida por el objeto, de ahí el nombre de holograma. Sin embargo, el ojo sólo tendrá una imagen tridimensional cuando se ilumina con un láser, que es un dispositivo costoso. Es imposible equipar una fotografía con un láser, excepto en departamentos de investigación científica y lugares especiales. Ante esta deficiencia. Los científicos han estado investigando y finalmente inventaron una imagen holográfica que también puede ver la escena holográfica bajo una luz incandescente. Se llama holografía de luz blanca u holografía de arco iris.
El negativo de la holografía láser puede ser de vidrio especial, látex, cristal o termoplástico. Un pequeño trozo de vidrio especial puede almacenar todo el contenido de una gran biblioteca de millones de libros.
Si prestas atención a las fotos de los periódicos, verás que están compuestas por pequeñas ideas. Cada punto se llama píxel y su densidad es de aproximadamente unos pocos puntos por milímetro cuadrado.
La película de vidrio especial para holografía tiene un espesor de aproximadamente 10 micrones y la densidad de puntos de la imagen es superior a 2000 puntos por milímetro cuadrado. En este negativo cabe una foto grande de 310 centímetros cuadrados en cada milímetro cuadrado. Un libro de 200 páginas cabe en un pequeño trozo de película de 5 mm cuadrados.
El principal significado de la invención de la cámara holográfica no es la fotografía. Como aspecto de la tecnología láser, tiene un gran valor práctico en la industria, la agricultura, la investigación científica y otros campos.
En fotografía, se trata de una tecnología completamente nueva. Debido a que las fotografías holográficas tienen un efecto tridimensional realista, tienen un efecto único que reemplaza a las fotografías comunes. En el extranjero, algunas personas han utilizado fotografías holográficas para crear encartes de libros, marcas comerciales y anuncios tridimensionales para reemplazar preciosas reliquias culturales; Cuando una empresa extranjera fabricante de máquinas herramienta fue a otro país para celebrar una reunión de presentación de productos, realizó una exposición de máquinas herramienta que utilizaba hologramas en lugar de objetos reales. La sala de exposiciones está llena de hologramas de diversas máquinas herramienta. Estos hologramas no se diferencian de las máquinas herramienta reales, pero son más interesantes para los visitantes.
Un holograma inteligentemente concebido es también una hermosa obra de arte. Estados Unidos, Francia y otros países tienen museos de fotografías holográficas que recopilan las obras más exquisitas del mundo.
La fotografía holográfica también puede registrar preciosas reliquias históricas. Si las reliquias culturales resultan gravemente dañadas, incluso si no queda nada, aún podemos reconstruirlas basándonos en la holografía. Por ejemplo, lugares famosos y sitios históricos como el Antiguo Palacio de Verano en Beijing fueron incendiados por las Fuerzas Aliadas de las Ocho Potencias en esos años. Aunque hay planes para reconstruirlo ahora, es difícil restaurarlo por completo porque no se conoce el panorama completo. Si la holografía se hubiera inventado hace 100 años, las cosas habrían sido más sencillas.
Inspirándose en las fotografías holográficas de escenas tridimensionales, los científicos pensaron en películas y televisores holográficos. En la antigua Unión Soviética han aparecido películas estereoscópicas holográficas experimentales. Cuando se muestra este tipo de películas, lo que el público ve no está en la pantalla, sino en el público, lo que le da a la gente una sensación real e inmersiva. En cuanto a la televisión holográfica, todavía se está investigando debido a complejos problemas técnicos. En 1982, la televisión estereoscópica transmitida por las cadenas de televisión alemanas no era televisión holográfica láser. Su principio es el mismo que el de las películas tridimensionales normales y es necesario utilizar un par de gafas especiales para verlas. Se predice que para finales de este siglo, las películas y la televisión serán reemplazadas nuevamente; para entonces, la vida cultural y de entretenimiento de la gente puede volverse más colorida debido a la aparición de películas estereoscópicas panorámicas con láser y televisión estereoscópica con láser.
Otra aplicación importante de la holografía es la producción de componentes ópticos holográficos, que pueden sustituir al vidrio en algunas ocasiones especiales. Este elemento óptico especial tiene las ventajas de fácil procesamiento, tamaño pequeño, peso ligero y delgadez. Una lente cóncava puede hacer que el haz de luz diverja y convierta el haz de luz paralelo en una onda esférica; el holograma disparado con pequeñas partículas mencionado anteriormente también convertirá el haz de luz paralelo de referencia en una onda esférica. . Los componentes ópticos, como lentes convexas y lentes cilíndricas, se pueden fabricar utilizando métodos similares. Este componente es tan fino y ligero como el papel y no se rompe. Los telescopios fabricados actualmente con elementos ópticos holográficos tienen aproximadamente el mismo grosor que las lentes normales para miopía. También hay informes de ventanas de vidrio hechas de elementos ópticos holográficos. Este extraño vidrio de ventana no afecta la vista de las personas, pero puede reflejar mucha luz solar y actuar como una cortina; lo que es más interesante, puede concentrar la luz solar reflejada en una fila de paneles solares instalados debajo del alero de la ventana. se puede convertir en energía eléctrica para uso en interiores. Realmente mata dos pájaros de un tiro.
La tecnología holográfica tiene la capacidad de ver a través de todo. Debido a que el holograma puede reproducir con precisión el objeto original, podemos usarlo como estándar para verificar si el objeto original ha cambiado, siempre que haya un cambio de 1 micrón, se puede detectar mediante tecnología holográfica; El departamento de producción e investigación científica también utiliza la holografía láser para actuar como "inspector" de la calidad inherente de los productos terminados. Durante la inspección, se agrega un poco de presión o calor al objeto que se inspecciona; si hay grietas y microporos en un objeto, su superficie cambiará en consecuencia. Aunque el grado de este cambio es muy sutil y no puede detectarse a simple vista, todos estos defectos y peligros ocultos quedan expuestos bajo el "ojo dorado" de la holografía. Este método no sólo puede detectar con precisión la calidad interna, sino que también tiene la ventaja de no dañar el objeto que se inspecciona. Es especialmente adecuado para la detección de artículos valiosos, como reliquias culturales preciosas, esculturas antiguas, etc. Los científicos griegos utilizaron este método para determinar el grado de desgaste de las estatuas antiguas. En la producción, este método se utiliza para inspeccionar la calidad interna de piezas de precisión, revestimientos y neumáticos de aviones. En las fábricas extranjeras de neumáticos para aviones se han utilizado "inspectores" holográficos láser. Este método también se utiliza en investigaciones biológicas, como estudiar la deformación del cráneo cuando se somete a fuerza, estudiar la tasa de crecimiento de los hongos, etc.
Lo que todavía está en desarrollo es la tecnología de almacenamiento holográfico.
Cuando hablamos de las características de la holografía, mencionamos la capacidad de almacenar información, es decir, la capacidad de registrar información. En teoría, la información almacenada en un disco óptico es de aproximadamente 106 bits por centímetro cuadrado, mientras que la información almacenada en un holograma es de 108 bits por centímetro cuadrado, ¡lo que es 100 veces mayor! ¡Y el tiempo para leer la información es sólo una millonésima de segundo!
Ahora la información se puede almacenar en materiales. El material utilizado en holografía no es una película delgada, sino un cristal completo que puede almacenar más de 65.438 millones de libros. Una biblioteca sólo necesita albergar una pequeña cantidad de cristales de grabación. Esto puede parecer un poco fantasioso, pero es prometedor. Más importante aún, el desarrollo del almacenamiento holográfico promoverá el desarrollo y la actualización de las computadoras.
Generalmente, las fotografías holográficas solo se pueden hacer una por una y el precio también es muy alto; aparte de la investigación científica, solo se pueden utilizar como obras de arte de alta gama. Surgió una nueva tecnología holográfica en relieve. Para hacer un holograma de esta manera, primero es necesario hacer una placa de microrrelieve de metal, usándola como placa de impresión, el holograma se presiona sobre un papel especial recubierto con una película de metal; Esto es más conveniente que imprimir sellos, se puede producir en grandes cantidades, el costo se reduce considerablemente y la aplicación es más amplia.
Este tipo de fotografía holográfica no solo tiene un efecto tridimensional; muestra una variedad de colores bajo la luz del sol o la luz, y es más hermosa sobre el fondo de metal blanco plateado. La gente lo usa para decorar libros, juguetes y recuerdos de viaje, lo cual resulta muy atractivo.
Este tipo de holografía también contiene una gran cantidad de información, y depende completamente del escenario y del método de filmación utilizado en la producción, al igual que agregar una contraseña. No se pueden hacer copias sin el original. Por tanto, se convierte en un medio eficaz para prevenir la falsificación. Han aparecido diversas marcas holográficas en billetes, tarjetas de crédito, tarjetas magnéticas y visas diplomáticas para evitar la falsificación. En China, muchos fabricantes utilizan marcas holográficas para evitar que las personas las falsifiquen y engañen a los clientes.
Cabe mencionar que la holografía, un importante logro tecnológico, se inventó en un campo de investigación científica que nada tiene que ver con la fotografía ordinaria. El inventor Garber estudió este tema para mejorar la resolución de los microscopios electrónicos. Diseñó este nuevo método de obtención de imágenes y lo publicó en el Journal of Science en 1948. Pero en aquella época no existía una luz monocromática tan buena como la láser y surgieron algunas dificultades técnicas. Garber no logró ningún resultado y nadie prestó atención a su artículo.
No fue hasta 1964, más de diez años después, que la tecnología holográfica comenzó a desarrollarse debido a la aparición de la fuente de luz ideal: el láser. Pronto, la holografía se convirtió en una nueva tecnología con amplias aplicaciones y un potencial de desarrollo ilimitado. Garber ganó el Premio Nobel de Física en 1971 por su pionera teoría holográfica. Él mismo es reconocido como el "Padre de la Holografía".