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홀로그램 물리학
프로세스를 더 잘 이해하기 위해서는 간섭과 회절을 이해해야 합니다. 간섭은 하나 이상의 파면이 중첩될 때 발생합니다. 회절은 파면이 물체에 부딪힐 때 일어납니다.
홀로그래픽 재구성을 생성하는 프로세스는 순전히 간섭과 회절의 관점에서 아래에 설명되어 있습니다. 그것은 다소 단순화되어 있지만 홀로그래픽 프로세스가 어떻게 작동하는지 이해하기에 충분히 정확합니다.
이러한 개념에 익숙하지 않은 사람은 이 기사를 읽기 전에 그 기사들을 읽을 가치가 있습니다.
평면
회절 격자는 반복 패턴을 갖는 구조입니다. 간단한 예는 일정 간격으로 슬릿을 자른 금속판입니다. 격자에 입사하는 광파는 몇 개의 파도로 분할됩니다.이러한 회절파의 방향은 격자 간격과 빛의 파장에 의해 결정됩니다.
동일한 광원으로부터의 2개의 평면파를 홀로그램 기록 매체에 중첩함으로써 간단한 홀로그램을 만들 수 있습니다. 두 파도가 간섭하여 강도가 매질 전체에 걸쳐 정현적으로 변화하는 직선 프린지 패턴을 줍니다. 프린지 패턴의 간격은 두 파도 사이의 각도와 빛의 파장에 의해 결정됩니다.
기록된 광 패턴은 회절 격자입니다. 생성에 사용되는 파도 중 하나만 그것을 비추면 회절파 중 하나가 처음에 제2파가 입사한 각도와 같은 각도로 나타나고 제2파가 '재구성'되었음을 나타낼 수 있습니다. 따라서 기록된 광 패턴은 위에서 정의된 홀로그래픽 기록입니다.
포인트 소스
기록매체에 점광원과 통상 입사면파가 조사되어 있는 경우, 그 패턴은 정현파대판이며 초점거리가 점광원과 기록면의 분리와 같은 음의 프레넬 렌즈로서 기능합니다.
평면 파면이 음의 렌즈를 비추면 렌즈의 초점에서 발산하는 것처럼 보이는 파도로 확대됩니다. 따라서 기록된 패턴이 원래 평면파로 비춰지면 빛의 일부가 원래 구면파에 해당하는 발산빔으로 회절되어 점광원 홀로그래픽 기록이 작성되었습니다.
기록 시 평면파가 비정상적인 각도로 입사하면 형성된 패턴은 더욱 복잡해지지만 원래 각도에서 조명되어 있는 경우 음의 렌즈 역할을 합니다.
복잡한 물체
복잡한 물체의 홀로그램을 기록하기 위해 먼저 레이저 빔을 2개의 광 빔으로 분할합니다. 하나의 빔이 물체를 조사하고, 그것이 기록 매체에 빛을 산란시킵니다. 회절이론에 따르면 물체의 각 점이 점광원 역할을 하기 때문에 기록매체는 매체로부터 다른 거리에 있는 점광원 세트에 의해 조명되는 것으로 간주할 수 있습니다.
두 번째 빔은 기록매체를 직접 조명합니다. 각 점원파는 기준 빔과 간섭하여 기록 매체에 자체 정현파 존 플레이트를 발생시킵니다. 결과적으로 얻을 수 있는 패턴은, 이러한 모든 「존 플레이트」의 합계이며, 위의 사진과 같이 랜덤한 (스펙클) 패턴을 생성합니다.
홀로그램이 원래 참조 빔에 의해 조명되면, 개개의 존 플레이트는 그것을 생성한 객체파를 재구성하고, 이들 개별 파면은 결합하여 객체 빔 전체를 재구성합니다. 뷰어는 객체에서 기록매체로 산란된 파면과 동일한 파면을 인식하기 때문에 객체가 삭제되더라도 그 위치에 있는 것으로 보입니다.
홀로그램은 다른 종류의 파동을 사용
원칙적으로 어떤 파도에도 홀로그램을 만드는 것은 가능합니다.
전자 홀로그램은 광파가 아닌 전자파에 홀로그램 기술을 적용하는 기술입니다. 전자 홀로그램은 해상도를 향상시키고 투과형 전자 현미경의 수차를 피하기 위해 데니스 가볼에 의해 발명되었습니다.
오늘날에는 자기장과 자기장이 시료를 통과하는 간섭파의 위상을 시프트시킬 수 있기 때문에 박막의 전계와 자기장 연구에 일반적으로 사용되고 있습니다.전자 홀로그램의 원리는 간섭 리소그래피에도 적용할 수 있습니다.
음향 홀로그램을 통해 객체의 사운드 맵을 생성할 수 있습니다. 음향 필드의 측정은 객체에 가까운 많은 점에서 이루어집니다. 이러한 측정값은 객체의 "이미지"를 생성하기 위해 디지털 처리됩니다.
원자 홀로그램은 원자 광학의 기본적인 요소 개발에서 발전해 왔습니다. 프레넬 회절 렌즈와 원자경에 의한 원자 홀로그램은 원자 빔의 물리학(및 응용) 개발에서의 자연스러운 단계를 따릅니다.
원자 미러와 특히 리지 미러를 포함한 최근의 개발은 원자 홀로그램을 만드는 데 필요한 도구를 제공하고 있지만, 그러한 홀로그램은 아직 상품화되지 않았습니다. 중성자 빔 홀로그램은 고체 내부를 보기 위해 사용됩니다.
X선 홀로그램은 방사선원으로 싱크로트론이나 X선 자유전자레이저를 사용하고 기록매체로 CCD 등 화소화된 검출기를 사용하여 생성됩니다. 그 후 재구축은 계산에 의해 취득됩니다. 가시광에 비해 X선 파장이 짧기 때문에 이 접근법은 공간 분해능이 높은 이미징 객체를 가능하게 합니다.
자유 전자 레이저는 펨토초 범위에서 초단거리 펄스와 X선 펄스를 제공할 수 있기 때문에 X선 홀로그램은 초고속 동적 프로세스를 캡처하는 데 사용됩니다.
가짜 홀로그램
렌티큘러 인쇄, 페퍼의 고스트 일루션(또는 뮤시온 아이라이너와 같은 현대 변종), 토모그래피, 볼륨 디스플레이에 의해 생성되는 효과는 종종 홀로그램과 혼동됩니다. 이런 환상은 위서라고 불립니다.
페퍼의 고스트 테크닉은 이러한 방법의 가장 간단한 구현이며, "홀로그래픽"(또는 "홀로그래픽")이라고 주장하는 3D 디스플레이에서 가장 일반적입니다. 극장에서 사용되던 오리지널 환상은 무대 밖에 있는 실제 물리적 물체와 사람을 포함하고 있었지만 현대 변종은 소스 객체를 디지털 스크린으로 대체합니다.
디지털 스크린은 3D 컴퓨터 그래픽으로 생성된 이미지를 표시하여 필요한 깊이에 대한 힌트를 제공합니다. 하지만 공중에 떠 있는 것처럼 보이는 반사는 아직 평평하기 때문에 실제 3D 객체가 반사되고 있는 경우보다 현실적이지 않습니다.
이 디지털판 페퍼의 고스트 일루전의 예로는 2005년 MTV 유럽음악상과 제48회 그래미상 골리러스 퍼포먼스, 2012년 Coachella Valley Music and Arts Festival에서의 Tupac Shakur 가상 퍼포먼스가 있으며 Dr. Dre와의 세트 중 Snoop Dogg와 랩을 했습니다.
스웨덴 슈퍼그룹 ABBA는 2022년 5월 무대에 복귀하여 Pepper's Ghost의 최신 버전인 기술을 사용하여 큰 사랑을 받고 있는 히트를 실행했습니다.
사실적인 이미지를 반투명 스크린에 리어 프로젝션함으로써 더욱 심플한 착각을 만들어 낼 수 있습니다. 후면 투영은 스크린의 반투명성으로 인해 배경이 투영에 의해 조명되어 환상을 깨기 위해 필요합니다.
하츠네 미쿠를 제작한 음악 소프트웨어 회사 크립톤 퓨처 미디어는 많은 보컬로이드 가창 신시사이저 애플리케이션 중 하나인, 다른 크립톤 보컬로이드와 함께 미쿠가 '홀로그래픽' 캐릭터로 무대에 서는 콘서트를 제작했습니다. 이 콘서트들은 '홀로그래픽' 효과를 달성하기 위해 반투명 DILAD 스크린에 후면 투영을 사용합니다.
2011년 베이징에서 의류 기업 버버리는 모델의 실물 크기 2차원 투영을 포함한 '버버리 프롤섬 2011 가을 겨울 홀로그램 런웨이 쇼'를 제작했습니다. 동사의 독자적인 비디오는 메인 2차원 투영 화면의 중심과 중심에서 벗어난 몇 장의 사진을 표시하고 후자는 가상 모델의 평면성을 밝힙니다. 홀로그램이 사용되었다는 주장은 무역 매체에서 사실로 보도되었습니다.
2015년 4월 10일 마드리드에서는 유령처럼 가상적인 시위자 무리를 특징으로 하는 'Holograms polla Libertad'(자유를 위한 홀로그램)라고 불리는 공개 비주얼 프레젠테이션이 시민들이 공공장소에서 시위하는 것을 금지하는 새로운 스페인 법률에 항의하기 위해 사용되었습니다.
뉴스 보도에서는 널리 '홀로그램 항의'라고 불리고 있지만 실제 홀로그램은 포함되어 있지 않았습니다 - 그것은 페퍼스 고스트 일루션의 또 다른 기술적으로 업데이트된 변종이었습니다.
홀로그램은 2차원 표면에 있는 거울상의 움직임을 제어함으로써 3차원 이미지를 만드는 기술인 거울상 홀로그램과는 다릅니다. 그것은 간섭이나 회절을 사용하는 것이 아니라 광선다발을 반사적 또는 굴절적으로 조작함으로써 기능합니다.