كيف تشكل الصور المجسمة صورًا ثلاثية الأبعاد؟

إذا كنت تحمل نقودًا أو رخصة قيادة أو بطاقات ائتمان ، فأنت تحمل صورًا مجسمة. قد يكون الهولوغرام حمامة على بطاقة فيزا الأكثر مألوفة. يتغير لون الطائر بألوان قوس قزح ويبدو أنه يتحرك أثناء إمالة البطاقة. على عكس طائر في صورة تقليدية ، طائر المجسم هو صورة ثلاثية الأبعاد. تتكون الهولوغرام بتداخل أشعة الضوء من أ الليزر.

تصنع الهولوغرام باستخدام الليزر لأن ضوء الليزر "متماسك". ما يعنيه هذا هو أن كل الفوتونات من ضوء الليزر لها نفس الشيء بالضبط تكرر وفرق الطور. ينتج عن تقسيم شعاع الليزر شعاعين لهما نفس لون بعضهما البعض (أحادي اللون). فى المقابل، ضوء أبيض عادي يتكون من العديد من الترددات المختلفة للضوء. عندما يكون الضوء الأبيض تحيد، تنقسم الترددات لتشكيل قوس قزح من الألوان.

في التصوير التقليدي، الضوء ينعكس على شيء يصطدم بشريط من الفيلم يحتوي على مادة كيميائية (أي بروميد الفضة) يتفاعل مع الضوء. هذا ينتج تمثيل ثنائي الأبعاد للموضوع. يشكل الهولوغرام صورة ثلاثية الأبعاد بسبب الضوء أنماط التداخل يتم تسجيلها ، وليس الضوء المنعكس فقط. لتحقيق ذلك ، يتم تقسيم شعاع الليزر إلى شعاعين يمران عبر العدسات لتوسيعها. يتم توجيه شعاع واحد (الشعاع المرجعي) إلى فيلم عالي التباين. الشعاع الآخر يستهدف الجسم (شعاع الجسم). يتشتت الضوء من شعاع الكائن بواسطة موضوع الهولوغرام. يذهب جزء من هذا الضوء المتناثر نحو الفيلم الفوتوغرافي. يكون الضوء المتناثر من شعاع الجسم خارج الطور مع الشعاع المرجعي ، لذلك عندما يتفاعل العارضان يشكلان نمط تداخل.

يرمز نمط التداخل الذي يسجله الفيلم إلى نمط ثلاثي الأبعاد لأن المسافة من أي نقطة على الجسم تؤثر على طور الضوء المتناثر. ومع ذلك ، هناك حد لكيفية ظهور الهولوغرام "ثلاثي الأبعاد". وذلك لأن شعاع الجسم يضرب هدفه فقط من اتجاه واحد. وبعبارة أخرى ، يعرض الهولوغرام المنظور فقط من وجهة نظر شعاع الكائن. لذلك ، بينما يتغير الهولوغرام اعتمادًا على زاوية العرض ، لا يمكنك الرؤية خلف الكائن.

الصورة المجسمة هي نمط تداخل يشبه الضوضاء العشوائية ما لم يتم عرضها تحت الإضاءة الصحيحة. يحدث السحر عندما تضيء لوحة ثلاثية الأبعاد بنفس ضوء شعاع الليزر المستخدم لتسجيله. إذا تم استخدام تردد ليزر مختلف أو نوع آخر من الضوء ، فلن تتطابق الصورة المعاد تكوينها تمامًا مع الصورة الأصلية. ومع ذلك ، تظهر الصور المجسمة الأكثر شيوعًا في الضوء الأبيض. هذه هي الصور المجسمة من نوع انعكاس وهولوجرام قوس قزح. تتطلب الصور المجسمة التي يمكن عرضها في الضوء العادي معالجة خاصة. في حالة صورة ثلاثية الأبعاد لقوس قزح ، يتم نسخ صورة ثلاثية الأبعاد قياسية للنقل باستخدام شق أفقي. هذا يحافظ على اختلاف المنظر في اتجاه واحد (بحيث يمكن للمنظور أن يتحرك) ، لكنه ينتج تغيرًا في اللون في الاتجاه الآخر.

منحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1971 للعالم المجري البريطاني دنيس جابور "لاختراعه وتطوير طريقة التصوير المجسم". في الأصل ، كان التصوير المجسم تقنية تستخدم لتحسين المجاهر الإلكترونية. لم ينطلق التصوير البصري المجسم حتى اختراع الليزر في عام 1960. على الرغم من أن الصور المجسمة كانت شائعة على الفور للفن ، إلا أن التطبيقات العملية للهولوغرافيا البصرية تخلفت حتى الثمانينيات. اليوم ، يتم استخدام الصور المجسمة لتخزين البيانات ، والاتصالات البصرية ، وقياس التداخل في الهندسة والميكروسكوب ، والأمن ، والمسح المجسم.

• إذا قطعت صورة ثلاثية الأبعاد إلى نصفين ، فستظل كل قطعة تحتوي على صورة للكائن بأكمله. في المقابل ، إذا قطعت صورة إلى نصفين ، فسيتم فقد نصف المعلومات.
• تتمثل إحدى طرق نسخ الهولوغرام في إضاءته بشعاع ليزر ووضع لوحة فوتوغرافية جديدة بحيث تستقبل الضوء من الهولوغرام ومن الشعاع الأصلي. بشكل أساسي ، يعمل الهولوغرام مثل الكائن الأصلي.
• طريقة أخرى لنسخ الهولوغرام هي النقش باستخدام الصورة الأصلية. يعمل هذا بنفس الطريقة التي يتم بها تسجيل التسجيلات الصوتية. يتم استخدام عملية النقش للإنتاج الضخم.