Si vous déchirez un hologramme en deux, vous pouvez toujours voir l'image entière dans chaque pièce. La même chose est vraie avec des pièces de plus en plus petites. Si vous voulez voir un hologramme, vous n'avez pas à chercher beaucoup plus loin que votre portefeuille. Il y a des hologrammes sur la plupart des permis de conduire, Cartes d'identité et cartes de crédit. Si vous n'êtes pas en âge de conduire ou d'utiliser du crédit, vous pouvez toujours trouver des hologrammes autour de votre maison. Ils font partie du CD, Emballage de DVD et de logiciels, ainsi qu'à peu près tout ce qui est vendu comme « marchandise officielle ».
Malheureusement, ces hologrammes - qui existent pour rendre la falsification plus difficile - ne sont pas très impressionnants. Vous pouvez voir les changements de couleurs et de formes lorsque vous les déplacez d'avant en arrière, mais ils ressemblent généralement à des images scintillantes ou à des taches de couleur. Même les hologrammes produits en série qui présentent des héros de films et de bandes dessinées peuvent ressembler davantage à des photographies vertes qu'à des images 3D étonnantes.
D'autre part, hologrammes à grande échelle, éclairé par des lasers ou affiché dans une pièce sombre avec un éclairage soigneusement dirigé, sont incroyables. Ce sont des surfaces bidimensionnelles qui montrent une précision absolue, images tridimensionnelles d'objets réels. Vous n'avez même pas besoin de porter des lunettes spéciales ou de regarder à travers un View-Master pour voir les images en 3D.
Si vous regardez ces hologrammes sous différents angles, vous voyez des objets sous différents angles, tout comme vous le feriez si vous regardiez un objet réel. Certains hologrammes semblent même bouger lorsque vous passez devant eux et les regardez sous différents angles. D'autres changent de couleur ou incluent des vues d'objets complètement différents, selon la façon dont vous les regardez.
Les hologrammes ont également d'autres traits surprenants. Si vous en coupez un en deux, chaque moitié contient des vues entières de l'image holographique entière. La même chose est vraie si vous découpez un petit morceau - même un petit fragment contiendra toujours l'image entière. En plus de ça, si vous faites un hologramme d'une loupe, la version holographique agrandira les autres objets de l'hologramme, tout comme un vrai.
Une fois que vous connaissez les principes des hologrammes, comprendre comment ils peuvent faire tout cela est facile. Cet article explique comment un hologramme, la lumière et votre cerveau travaillent ensemble, images 3D. Toutes les propriétés d'un hologramme proviennent directement du processus utilisé pour le créer, nous allons donc commencer par un aperçu de ce qu'il faut pour en faire un.
Remerciement spécial
Remerciement spécial à Dr Chuck Bennett , Professeur de physique à l'Université de Caroline du Nord à Asheville, pour son aide dans cet article.
Contenu
Il ne faut pas beaucoup d'outils pour faire un hologramme. Vous pouvez en faire un avec :
Il existe de nombreuses manières différentes d'organiser ces outils - nous nous en tiendrons à une hologramme de transmission configuration pour l'instant.
Dans la section suivante, nous examinerons les exigences relatives à l'espace de travail.
Transmission et réflexionIl existe deux catégories de base d'hologrammes :la transmission et la réflexion. Les hologrammes de transmission créent une image 3D lorsque la lumière monochromatique, ou la lumière qui est toute une longueur d'onde, voyage à travers eux. Les hologrammes de réflexion créent une image 3D lorsque la lumière laser ou la lumière blanche se réfléchit sur leur surface. Pour des raisons de simplicité, cet article traite des hologrammes de transmission visualisés à l'aide d'un laser, sauf indication contraire.
Vous pouvez créer votre propre table d'holographie en utilisant des chambres à air et du sable pour amortir les vibrations. Obtenir une bonne image nécessite un espace de travail adapté. À certains égards, les exigences pour cet espace sont plus strictes que les exigences pour votre équipement. Plus la pièce est sombre, le meilleur. Une bonne option pour ajouter un peu de lumière à la pièce sans affecter l'hologramme fini est une lumière inactinique, comme ceux utilisés dans les chambres noires. Étant donné que les lampes inactiniques des chambres noires sont souvent rouges et que l'holographie utilise souvent la lumière rouge, il existe des lampes de sécurité vertes et bleu-vert spécialement conçues pour l'holographie.
L'holographie nécessite également une surface de travail qui peut maintenir l'équipement absolument immobile - il ne peut pas vibrer lorsque vous traversez la pièce ou lorsque des voitures passent à l'extérieur. Les laboratoires d'holographie et les studios professionnels utilisent souvent des tables spécialement conçues qui ont des couches de support en forme de nid d'abeille reposant sur pneumatique jambes. Ceux-ci sont sous la surface supérieure de la table, et ils amortissent les vibrations. Vous pouvez fabriquer votre propre table d'holographie en plaçant des chambres à air gonflées sur une table basse, puis en plaçant une boîte remplie d'une épaisse couche de sable dessus. Le sable et les chambres à air joueront le rôle des nids d'abeilles et des supports pneumatiques de la table professionnelle. Si vous n'avez pas assez d'espace pour une si grande table, vous pouvez improviser en utilisant des tasses de sable ou de sucre pour tenir chaque pièce d'équipement, mais ceux-ci ne seront pas aussi stables qu'une configuration plus grande.
Pour faire des hologrammes clairs, vous devez également réduire les vibrations dans l'air. Les systèmes de chauffage et de climatisation peuvent souffler l'air, et le mouvement de ton corps aussi, votre souffle et même la dissipation de la chaleur de votre corps. Pour ces raisons, vous devrez éteindre le système de chauffage et de refroidissement et attendre quelques minutes après avoir configuré votre équipement pour créer l'hologramme.
Ces précautions ressemblent un peu à des conseils de photographie poussés à l'extrême :lorsque vous prenez des photos avec un appareil photo, vous devez garder votre objectif propre, contrôler les niveaux d'éclairage et maintenir l'appareil photo absolument immobile. C'est parce que faire un hologramme est un peu comme prendre une photo avec un niveau de détail microscopique. Nous verrons comment les hologrammes sont comme des photographies dans la section suivante.
En photographie, la lumière passe à travers un objectif et un obturateur avant de frapper un morceau de film ou un capteur photosensible. Lorsque vous prenez une photo avec un appareil photo argentique, quatre étapes de base se produisent en un instant :
Vous pouvez apporter de nombreuses modifications à ce processus, comme jusqu'où l'obturateur s'ouvre, combien l'objectif agrandit la scène et combien de lumière supplémentaire vous ajoutez au mélange. Mais peu importe les changements que vous apportez, les quatre étapes de base sont toujours les mêmes. En outre, quelles que soient les modifications apportées à la configuration, l'image résultante est encore simplement un enregistrement de l'intensité de la lumière réfléchie. Lorsque vous développez le film et imprimez l'image, vos yeux et votre cerveau interprètent la lumière réfléchie par l'image comme une représentation de l'image originale. Vous pouvez en savoir plus sur le processus dans Comment fonctionne Vision, Comment fonctionnent les caméras et comment fonctionne le film.
Comme les photographies, les hologrammes sont des enregistrements de la lumière réfléchie. Leur réalisation nécessite des étapes similaires à celles qu'il faut pour faire une photo :
En holographie, la lumière passe à travers un obturateur et des lentilles avant de frapper un morceau de film holographique sensible à la lumière. Comme avec une photo, le résultat de ce processus est un morceau de film qui a enregistré la lumière entrante. Cependant, lorsque vous développez la plaque holographique et la regardez, ce que vous voyez est un peu inhabituel. Un film développé à partir d'une caméra vous montre un négatif vue de la scène d'origine - les zones qui étaient claires sont sombres, et vice versa. Quand vous regardez le négatif, vous pouvez toujours avoir une idée de ce à quoi ressemblait la scène originale.
Mais quand vous regardez un morceau de film développé utilisé pour faire un hologramme, vous ne voyez rien qui ressemble à la scène originale. Au lieu, vous pourriez voir une image sombre du film ou un motif aléatoire de lignes et de tourbillons. Transformer ce cadre de film en image nécessite le droit éclairage . Dans un transmission hologramme, la lumière monochromatique brille à travers l'hologramme pour créer une image. Dans un réflexion hologramme, la lumière monochromatique ou blanche se réfléchit sur la surface de l'hologramme pour créer une image. Vos yeux et votre cerveau interprètent la lumière qui traverse ou se reflète sur l'hologramme comme une représentation d'un objet tridimensionnel. Les hologrammes que vous voyez sur les cartes de crédit et les autocollants sont des hologrammes réfléchissants.
Vous avez besoin de la bonne source de lumière pour voir un hologramme car il enregistre la lumière phase et amplitude comme un code. Plutôt que d'enregistrer un simple motif de lumière réfléchie à partir d'une scène, il enregistre le ingérence entre le faisceau de référence et le faisceau objet. Il le fait comme un modèle de minuscule franges d'interférence . Chaque frange peut être plus petite qu'une longueur d'onde de la lumière utilisée pour les créer. Le décodage de ces franges d'interférence nécessite une clé - cette clé est le bon type de lumière.
Prochain, nous allons explorer exactement comment la lumière crée des franges d'interférence.
La réflexion de la lumière peut être spéculaire, en forme de miroir (à gauche), diffus ou dispersé. Pour comprendre comment se forment les franges d'interférence sur le film, vous devez savoir un peu sur la lumière. La lumière fait partie du spectre électromagnétique -- il est fait de haute fréquence électrique et magnétique vagues. Ces ondes sont assez complexes, mais vous pouvez les imaginer comme des vagues sur l'eau. Ils ont des pics et des creux, et ils voyagent en ligne droite jusqu'à ce qu'ils rencontrent un obstacle. Des obstacles peuvent absorber ou réfléchir léger, et la plupart des objets font certains des deux. Les reflets des surfaces complètement lisses sont spéculaire , ou en miroir, tandis que les reflets des surfaces rugueuses sont diffuser , ou dispersés.
