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Holographie (Altgriechisch: , holos = vollständig und γράφειν, Graphein = Schreiben) ist eine Technik zum Erstellen eines dreidimensionalen Bildes eines Objekts unter Verwendung einer ebenen Fläche in Form eines a fotografisch Film oder Sensor oder eine gravierte Struktur. Durch die Betrachtung des Bildes aus verschiedenen Blickwinkeln scheint sich das flache Bild zu verändern, was den Eindruck eines räumlichen, dreidimensional Bild existiert. Das Bild existiert jedoch nicht wirklich, sondern wird durch Orte repräsentiert, an denen Licht vorhanden ist und durch Orte, an denen weniger oder kein Licht vorhanden ist. Das Ergebnis ist nur aus einem eingeschränkten Blickwinkel zu sehen. Siehe die Fotos, die letzteres veranschaulichen. Durch die Brechung des (weißen) Lichts sind in diesen Bildern oft die Farben des Regenbogens sichtbar.
Ein anderer Begriff für Holographie ist Wellenfrontrekonstruktionfront.
Operation
Einfach erklärt
Wenn man durch ein Fenster schaut, bekommt man Retina ein Bild, das von der Augenlinse aus allen auf das Auge einfallenden Wellen innerhalb des Blickwinkels durch das Fenster gebildet wird. Mit einem bestimmten (physikalisch-)optischen Trick ist es möglich, eine Momentaufnahme dieser Wellen beim Durchtritt durch das Fenster zu machen; der darin verwendete Film- oder Bildsensor tritt dann an die Stelle des Fensters. Diese Aufnahme – entweder ein entwickelter Film oder eine digitale Datei der Bildsensoraufnahme – wird jetzt als Hologramm, also eine Aufzeichnung aller Wellen, die in diesem einen Moment durch dieses Fenster kamen. Wenn dieses Hologramm nun mit einem Laserstrahl wieder beleuchtet wird, werden die bei der Aufnahme durch das Fenster eingetretenen Wellen sozusagen rekonstruiert (daher der Begriff "Wellenfront-Rekonstruktion"). Die Wellen, die durch das Fenster kamen, kamen aus verschiedenen Richtungen, so dass man (innerhalb der Fensterrahmen) "Tiefe" sah. Mit den wiederhergestellten Wellen sieht man jetzt die gleiche 'Tiefe'. Es gibt auch Hologramme, die mit normalem Licht (also ohne Laser) gelesen werden können. Bekannte Beispiele sind die auf Euro-Banknoten und Bankkarten.
Ein kleineres Fenster ermöglicht es Ihnen, weniger Tiefe zu sehen, da Sie von der Seite weniger sehen können. Der gleiche Effekt tritt bei einem Hologramm auf: Je kleiner das Hologramm, desto weniger weit kann man von der Seite sehen und desto weniger Tiefe kann man sehen.
Etwas ausführlicher erklärt
Seine Funktionsweise basiert auf dem Prinzip der Interferenz. Licht kann als Wellenphänomen betrachtet werden. Das Primärlicht (die Originalwellen) und das Sekundärlicht (die durch die Aufnahme kommenden Wellen) heben sich an bestimmten Orten im Raum (Gegenphase) und an anderen Stellen im Raum verstärken sie sich gegenseitig. Dies setzt jedoch voraus, dass sich die Wellen nicht zufällig schneiden, sondern die gleiche Wellenlänge haben und „im Gleichschritt“ sind. Deshalb a kohärent Für optimale Ergebnisse ist eine monochromatische Lichtquelle erforderlich. In der Aufnahme ist das Bild nicht direkt erkennbar: Jeder Teil des fotografischen Bildes trägt zum gesamten Hologramm bei. Je größer das aufgenommene Bild, desto schärfer erscheint das Hologramm und desto mehr Tiefe ist zu erkennen. Die hier stattfindende Transformation ist ein Beispiel für das, was in der Mathematik als a . bekannt ist Fourier-Transformation. Da jeder Teil des aufgenommenen Bildes das gesamte Bild des Hologramms enthält, lautet dieser Name Holographie gewählt.
Die lichtempfindliche Platte (Film, Sensor) begrenzt wie das Fenster in der oben vereinfachten Erklärung den Winkelbereich, unter dem das Bild räumlich noch zu sehen ist.
Anwendung
Hologramme werden häufig verwendet, um die Echtheit eines Objekts zu garantieren. Hologramme finden sich beispielsweise auf Bankkarten, Banknoten, Softwareverpackungen usw. Diese Methode wird verwendet, weil Hologramme schwer zu imitieren sind.
Holographische Interferometrie
Darüber hinaus werden Hologramme für holographische Interferometrie, ein Messverfahren, bei dem das holografische Bild mit dem vom physischen Objekt reflektierten Licht interferiert - noch in der Anordnung vorhanden. Danach wird die Verformung des Objekts zwischen Aufnahme und Messung durch Zählen der Ringe im Interferenzmuster bei konstanter Wellenlänge der Lichtquelle bestimmt. Daraus lässt sich die Phasendifferenz zwischen den Lichtquellen und damit die Verschiebung des Objekts bestimmen.
Geschichte
Die Pionierarbeit in der Holographieforschung leistete der polnische Physiker Mieczysław Wolfke. 1920 entwickelte er eine Methode zur Aufteilung des Bildgebungsprozesses in zwei separate Phasen. Er erwog auch, Interferenzen zu nutzen, um Informationen zu speichern. Damit legte er die theoretischen Grundlagen für die zeitgenössische Holographie.
1948 erfunden Dennis Gabor, einem ungarischen Wissenschaftler, eine Methode zur dreidimensionalen Aufnahme eines Objekts auf der empfindlichen Platte mit einer speziellen Art von Licht. In Ermangelung dieses besonderen (kohärent und einfarbig) Licht – heute erzeugt mit a Laser- – Entwicklung stockte. 1960 hat der amerikanische Physiker Theodore Maiman der erste funktionierende Laser-. Ein Laser erzeugt Licht nur einer Farbe (monochromatisch), die auch die gleiche hat Phase und ist daher stimmig. 1962 schufen die Amerikaner Upatnieks und Leith erfolgreich das erste Hologramm mit dem Laser.
1971 bekam Gabor den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung.
Wissenschaft
Holographie ist auch ein Begriff in der theoretischen Physik. In dem Stringtheorie, und allgemeiner jede Theorie des Quantengravitation, gilt das sogenannte „holographische Prinzip“. Dieses Prinzip besagt, dass ein Raum durch die Kantentheorien vollständig beschrieben werden kann und dass es in einer solchen Kantentheorie höchstens einen Freiheitsgrad pro Planck-Raum gibt. Diese Theorie stammt vom niederländischen theoretischen Physiker Gerard 't Hooft. Die (abstrakte) Ähnlichkeit mit der Holographie besteht darin, dass auch hier ein höherdimensionales Objekt (das dreidimensionale Bild) auf einer niedrigerdimensionalen Oberfläche (der belichteten Platte) vollständig codiert erscheint.
Missbrauch des Begriffs Holographie
In einigen Bereichen, wie der Kunst- und Unterhaltungsindustrie, werden manchmal Anzeigetechniken verwendet, wie z Peppers Geist, das manchmal fälschlicherweise als . bezeichnet wird Holographie sind beschriftet. Das wird sein 3D-Projektionen erwähnt. Einige Beispiele hierfür sind:
- Bei den US-Präsidentschaftswahlen 2008 CNN Verwendung eines visuellen Effekts, der mit digitalen Videotechniken erzeugt wurde – von verschiedenen Quellen fälschlicherweise als „Hologramm“ bezeichnet – zur Erneuerung der Live-Berichterstattung. Jessica Yellin berichtete aus Chicago, während ihr „Hologramm“ im New Yorker Studio projiziert wurde.[1]
- Im April 2012 beim American Music Festival Coachella sehen Sie ein bewegendes und rappendes „Hologramm“ des 1996 verstorbenen Rappers die Tupac Shakur.[2]
- Im Juni 2019 verwendet Circus Roncalli 3D-Projektionen von Tieren anstelle von echten Tieren. [3]
Siehe auch
Externer Link
- Holowiki alles über Hologramme (englische Seite).
- www.joda-entertainment.nl/edu/ Niederländische Erklärung, um Hologramme selbst zu machen (sowohl Reflexion als auch Transmission).
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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