ประวัติความเป็นมาของโฮโลแกรม

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1971 ตกเป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ-ฮังการี เดนนิส กาบอร์ (กาบอร์ เดเนส ในภาษาฮังการี)[1] [2] "สำหรับการสร้างสรรค์และพัฒนาเทคนิคโฮโลกราฟิกของเขา" [3]

งานของเขาเสร็จสมบูรณ์ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 โดยอิงจากผลงานล้ำสมัยของนักวิจัยรุ่นก่อนๆ เช่น Mieczysaw Wolfke ในปี 1920 และ William Lawrence Bragg ในปี 1939 ในสาขากล้องจุลทรรศน์รังสีเอกซ์

[4] บริษัท British Thomson-Houston (BTH) ในรักบี้ ประเทศอังกฤษ ได้ทำการค้นพบที่ไม่คาดคิดนี้อันเป็นผลมาจากการทำงานในการอัพเกรดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และธุรกิจได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2490 (สิทธิบัตร GB685286) รูปแบบแรกสุดของวิธีนี้เรียกว่าอิเล็กตรอนโฮโลแกรม ยังคงใช้อยู่ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม โฮโลแกรมเชิงแสงยังไม่ก้าวหน้าเต็มที่จนกระทั่งมีการประดิษฐ์เลเซอร์ในปี 1960 คำว่า o (โฮโลส; "ทั้งหมด") และ (กราฟ; "การเขียน" หรือ "การวาดภาพ") เป็นภาษากรีกเป็นที่มาของคำว่า "โฮโลแกรม"

โฮโลแกรมคือการแสดงรูปแบบการรบกวนที่ใช้การเลี้ยวเบนเพื่อจำลองสนามแสงสามมิติ ภาพที่สร้างขึ้นจากสนามแสงที่จำลองขึ้นมาสามารถรักษาความลึก ความเหลื่อม และลักษณะอื่นๆ ของฉากดั้งเดิมได้ [5] ภาพที่สร้างจากเลนส์ไม่ใช่สิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นโฮโลแกรม แต่เป็นการถ่ายภาพสนามแสง เมื่อเห็นในแสงโดยรอบที่กระจายตัว สื่อโฮโลแกรม เช่น สิ่งของที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการโฮโลแกรม (ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าโฮโลแกรม) มักจะไม่สามารถเข้าใจได้ สนามแสงถูกเข้ารหัสเป็นรูปแบบการรบกวนของการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น ความทึบ หรือลักษณะพื้นผิวของสื่อถ่ายภาพ เมื่อจัดแสงอย่างเหมาะสม รูปแบบการรบกวนจะกระจายแสงเพื่อแสดงสนามแสงดั้งเดิมอย่างสมจริง และวัตถุที่อยู่ในนั้นจะแสดงสัญญาณความลึกของภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างสมจริง เช่น พารัลแลกซ์และเปอร์สเป็คทีฟอันเป็นผลมาจากมุมมองที่หลากหลาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง หัวข้อนี้สามารถมองเห็นได้จากมุมมองที่เปรียบเทียบได้ในทุกมุมมองของภาพถ่าย ในแง่นี้ โฮโลแกรมเป็นภาพสามมิติจริงๆ ไม่ใช่แค่ทำให้ดูมีความลึกเท่านั้น

ข้อความที่มีความสมมาตรแนวนอน โดย ดีเทอร์ จุง

การประดิษฐ์เลเซอร์ทำให้ยูริ เดนิยุกในสหภาพโซเวียต และเอ็มเม็ตต์ ลีธและจูริส อูแพตเนียคส์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในสหรัฐอเมริกา สามารถสร้างโฮโลแกรมเชิงแสงที่ใช้งานได้เป็นครั้งแรกซึ่งจับวัตถุสามมิติในปี 1962

[7] วัสดุบันทึกสำหรับโฮโลแกรมในยุคแรกๆ คืออิมัลชันภาพถ่ายซิลเวอร์เฮไลด์ มันไม่ได้มีประสิทธิภาพมากนักเนื่องจากตะแกรงที่พวกมันสร้างขึ้นนั้นดูดซับแสงที่ตกกระทบได้มาก เป็นไปได้ที่จะสร้างโฮโลแกรมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยเทคนิคต่างๆ ในการ "ฟอกขาว" หรือเปลี่ยนความแปรปรวนของการส่งผ่านข้อมูลให้เป็นรูปแบบดัชนีการหักเหของแสง [8] [9] [10]

สำหรับการถ่ายภาพโฮโลแกรมเชิงแสงเพื่อจับภาพสนามแสง จำเป็นต้องใช้แสงเลเซอร์ ในอดีต โฮโลแกรมจำเป็นต้องใช้เลเซอร์ที่ทรงพลังและมีราคาแพง แต่ในปัจจุบัน เลเซอร์ไดโอดราคาประหยัดที่ผลิตจำนวนมากและใช้กันทั่วไปในการใช้งานอื่นๆ เช่น เครื่องบันทึกดีวีดี สามารถใช้เพื่อสร้างโฮโลแกรมได้ สิ่งนี้ทำให้ผู้ที่เป็นงานอดิเรก นักวิจัยที่มีงบประมาณต่ำ และศิลปินสามารถเข้าถึงภาพสามมิติได้ง่ายขึ้นมาก ฉากทั้งหมดที่ถ่ายระหว่างการบันทึกอาจถูกจำลองแบบรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ อย่างไรก็ตาม สามารถดูภาพ 3 มิติได้โดยไม่ต้องใช้แสงเลเซอร์ ในการสังเกตโฮโลแกรมและในบางสถานการณ์ การสร้างโฮโลแกรมโดยไม่ต้องใช้แสงเลเซอร์ โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการลดหย่อนคุณภาพของภาพอย่างมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้พัลส์เลเซอร์กำลังสูงที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตในการ "หยุด" การเคลื่อนไหวของผู้คนด้วยแสงอย่างแม่นยำพอๆ กับวิธีการบันทึกโฮโลแกรมที่ไม่ทนต่อการเคลื่อนไหวอย่างมาก การถ่ายภาพบุคคลแบบโฮโลแกรมมักหันไปใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นกลางที่ไม่ใช่โฮโลแกรม ในปัจจุบัน โฮโลแกรมอาจแสดงถึงวัตถุหรือการตั้งค่าที่ไม่มีอยู่จริงโดยใช้ภาพที่คอมพิวเตอร์สร้างขึ้น ในขณะที่เทคโนโลยีสำหรับการแสดงฉากที่เคลื่อนไหวบนจอแสดงผลปริมาตรสามมิติแบบโฮโลแกรมกำลังได้รับการพัฒนา แต่โฮโลแกรมส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นนั้นเป็นวัตถุคงที่ [11] [12][13]

โฮโลแกรมยังใช้กับรูปแบบคลื่นต่างๆ มากมาย คำศัพท์ภาษากรีก o (holos; "ทั้งหมด") และ (กราฟ; "การเขียน" หรือ "การวาดภาพ") เป็นที่มาของคำว่าโฮโลแกรม

โฮโลแกรมคือการแสดงรูปแบบการรบกวนที่ใช้การเลี้ยวเบนเพื่อจำลองสนามแสงสามมิติ ตรงกันข้ามกับภาพที่ใช้เลนส์ โฮโลแกรมคือการแสดงภาพสนามแสง อาจสร้างภาพที่ยังคงความลึก ความเหลื่อม และลักษณะอื่นๆ ของฉากดั้งเดิม เมื่อเห็นในแสงโดยรอบที่กระจายตัว สื่อโฮโลแกรม เช่น สิ่งของที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการโฮโลแกรม (ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าโฮโลแกรม) มักจะไม่สามารถเข้าใจได้ สนามแสงถูกเข้ารหัสเป็นรูปแบบการรบกวนของการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น ความทึบ หรือลักษณะพื้นผิวของสื่อถ่ายภาพ เมื่อจัดแสงอย่างเหมาะสม รูปแบบการรบกวนจะกระจายแสงเพื่อแสดงสนามแสงดั้งเดิมอย่างสมจริง และวัตถุที่อยู่ในนั้นจะแสดงสัญญาณความลึกของภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างสมจริง เช่น พารัลแลกซ์และเปอร์สเป็คทีฟอันเป็นผลมาจากมุมมองที่หลากหลาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง หัวข้อนี้สามารถมองเห็นได้จากมุมมองที่เปรียบเทียบได้ในทุกมุมมองของภาพถ่าย ในแง่นี้ โฮโลแกรมเป็นภาพสามมิติจริงๆ ไม่ใช่แค่ทำให้ดูมีความลึกเท่านั้น

ข้อความที่มีความสมมาตรแนวนอน โดย ดีเทอร์ จุง

Emmett Leith และ Juris Upatnieks จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในสหรัฐอเมริกา[7] และยูริ เดนิสยุกในสหภาพโซเวียต[6] ได้สร้างโฮโลแกรมเชิงแสงที่ใช้งานได้จริงชิ้นแรกซึ่งบันทึกวัตถุสามมิติในปี พ.ศ. 2505 โฮโลแกรมก่อนหน้านี้ใช้อิมัลชันภาพถ่ายซิลเวอร์เฮไลด์เป็น สื่อบันทึก มันไม่ได้มีประสิทธิภาพมากนักเนื่องจากตะแกรงที่พวกมันสร้างขึ้นนั้นดูดซับแสงที่ตกกระทบได้มาก มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างโฮโลแกรมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้มากโดยใช้เทคนิค "การฟอกสี" ที่หลากหลาย ซึ่งเปลี่ยนความผันผวนของการส่งสัญญาณให้เป็นรูปแบบดัชนีการหักเหของแสง

สำหรับการถ่ายภาพโฮโลแกรมเชิงแสงเพื่อจับภาพสนามแสง จำเป็นต้องใช้แสงเลเซอร์ ในอดีต โฮโลแกรมจำเป็นต้องใช้เลเซอร์ที่ทรงพลังและมีราคาแพง แต่ในปัจจุบัน เลเซอร์ไดโอดราคาประหยัดที่ผลิตจำนวนมากและใช้กันทั่วไปในการใช้งานอื่นๆ เช่น เครื่องบันทึกดีวีดี สามารถใช้เพื่อสร้างโฮโลแกรมได้ สิ่งนี้ทำให้ผู้ที่เป็นงานอดิเรก นักวิจัยที่มีงบประมาณต่ำ และศิลปินสามารถเข้าถึงภาพสามมิติได้ง่ายขึ้นมาก ฉากทั้งหมดที่ถ่ายระหว่างการบันทึกอาจถูกจำลองแบบรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ อย่างไรก็ตาม สามารถดูภาพ 3 มิติได้โดยไม่ต้องใช้แสงเลเซอร์ ในการสังเกตโฮโลแกรมและในบางสถานการณ์ การสร้างโฮโลแกรมโดยไม่ต้องใช้แสงเลเซอร์ โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการลดหย่อนคุณภาพของภาพอย่างมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้พัลส์เลเซอร์กำลังสูงที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตในการ "หยุด" การเคลื่อนไหวของผู้คนด้วยแสงอย่างแม่นยำพอๆ กับวิธีการบันทึกโฮโลแกรมที่ไม่ทนต่อการเคลื่อนไหวอย่างมาก การถ่ายภาพบุคคลแบบโฮโลแกรมมักหันไปใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นกลางที่ไม่ใช่โฮโลแกรม ในปัจจุบัน โฮโลแกรมอาจแสดงถึงวัตถุหรือการตั้งค่าที่ไม่มีอยู่จริงโดยใช้ภาพที่คอมพิวเตอร์สร้างขึ้น แม้ว่าเทคโนโลยีสำหรับการแสดงฉากแบบไดนามิกบนจอแสดงผลปริมาตรสามมิติแบบโฮโลแกรมกำลังได้รับการพัฒนา แต่โฮโลแกรมส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นนั้นเป็นวัตถุที่อยู่นิ่ง

โฮโลแกรมยังใช้กับรูปแบบคลื่นต่างๆ มากมาย ความทึบ ความหนาแน่น หรือลักษณะพื้นผิวของสื่อถ่ายภาพ เมื่อจัดแสงอย่างเหมาะสม รูปแบบการรบกวนจะกระจายแสงเพื่อแสดงสนามแสงดั้งเดิมอย่างสมจริง และวัตถุที่อยู่ในนั้นจะแสดงสัญญาณความลึกของภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างสมจริง เช่น พารัลแลกซ์และเปอร์สเป็คทีฟอันเป็นผลมาจากมุมมองที่หลากหลาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง หัวข้อนี้สามารถมองเห็นได้จากมุมมองที่เปรียบเทียบได้ในทุกมุมมองของภาพถ่าย ในแง่นี้ โฮโลแกรมเป็นภาพสามมิติจริงๆ ไม่ใช่แค่ทำให้ดูมีความลึกเท่านั้น

ข้อความที่มีความสมมาตรแนวนอน โดย ดีเทอร์ จุง

ในการสังเกตโฮโลแกรมและในบางสถานการณ์ การสร้างโฮโลแกรมโดยไม่ต้องใช้แสงเลเซอร์ โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการลดหย่อนคุณภาพของภาพอย่างมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้พัลส์เลเซอร์กำลังสูงที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตในการ "หยุด" การเคลื่อนไหวของผู้คนด้วยแสงอย่างแม่นยำพอๆ กับวิธีการบันทึกโฮโลแกรมที่ไม่ทนต่อการเคลื่อนไหวอย่างมาก การถ่ายภาพบุคคลแบบโฮโลแกรมมักหันไปใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นกลางที่ไม่ใช่โฮโลแกรม ในปัจจุบัน โฮโลแกรมอาจแสดงถึงวัตถุหรือการตั้งค่าที่ไม่มีอยู่จริงโดยใช้ภาพที่คอมพิวเตอร์สร้างขึ้น ในขณะที่เทคโนโลยีสำหรับการแสดงฉากที่เคลื่อนไหวบนจอแสดงผลปริมาตรสามมิติแบบโฮโลแกรมกำลังได้รับการพัฒนา แต่โฮโลแกรมส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นนั้นเป็นวัตถุคงที่ [11] [12] [13]

โฮโลแกรมยังใช้กับรูปแบบคลื่นต่างๆ มากมาย

อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

ส่งคำถาม