Speküler holografi - Specular holography
Speküler holografi , iki boyutlu bir yüzey üzerinde speküler ışıltıların hareketini kontrol ederek üç boyutlu görüntü oluşturma tekniğidir . Görüntü birçok specularities yapılmış ve bir görünümünü sahiptir 3D yüzey- kesiklileme ışık noktalardan yaptı. Geleneksel wavefront hologramların aksine , speküler hologramlar dalga optiğine, fotoğraf ortamına veya lazerlere bağlı değildir.
Çalışma prensibi tamamen geometrik optiklerden biridir : Bir noktasal ışık kaynağı, kavisli aynasal (parlak) bir yüzey üzerinde bir parıltı üretir ; bu parıltı, göz veya ışık kaynağı hareket ettikçe yüzeyde hareket ediyormuş gibi görünür. Bu hareket projeksiyonel olarak binoküler eşitsizlikle tutarlıysa , izleyici - stereopsis yoluyla - parıltının onu üreten yüzeyden farklı bir derinlikte meydana geldiği yanılsamasını algılayacaktır . Aynasal bir hologram, tümü bir konakçı yüzeye gömülü olan bu tür birçok eğimli yüzey içerir. Her biri bir parıltı üretir ve beyin, bir 3B şekli algılamak için birçok 3B ipucunu bütünleştirir.
Genel bakış ve tarih
Speküler holografi, Hans Weil'in 1930'lardaki girişimlerine kadar uzanır ve bu nedenle geleneksel dalga önü holografisinden daha uzun bir geçmişe sahiptir . En çok sanat ve optik gösterilerinde kullanılır. Tarihsel olarak çok başarılı olmadı çünkü ciddi distorsiyonlu görüntüler üretti. Sanatçı Matthew Brand tarafından 2008 yılına kadar distorsiyonsuz görüntüler için doğru geometri gösterildi .
En eski speküler holografi anlayışı, Hans Weil'in 1934 Birleşik Krallık patenti gibi görünüyor. Patent, parlak bir yüzeydeki çiziklerin, çizilme yönüne bağlı olarak yalnızca belirli bakış açıları tarafından görülebilen parıltılar ürettiğini kaydetti; bu anizotropi, farklı izleyiciler için farklı görüntüler üretmek için kullanılabilir. Weil, bunun 3B görüntüler üretmek için kullanılabileceğini takdir etti, ancak bunu nasıl yapacağını bilip bilmediğini, özellikle de modern tekniklerin yoğun bir şekilde hesaplamaya dayalı olduğunu göz önünde bulundurarak, net değil. Patent, 3 boyutlu görüntüler üretmek için yeterli olmayan düz yansıtma yüzeyleriyle sınırlıdır.
1970'lerde Gabriel Liebermann, dairesel bir yay şeklindeki bir çiziğin, hareketi yaklaşık olarak binoküler eşitsizlikle tutarlı olan parıltılar ürettiğini keşfetti. 1980 yapımı World Brain, holografik bir etki yaratan CNC ile işlenmiş yarı dairesel yaylardan yapılmıştır. Bu fenomen, 1990'larda, pusula kullanarak elle çizilmiş hologramlar yapma (taslak oluşturma) yöntemini popüler hale getiren William Beaty tarafından bağımsız olarak keşfedildi . Bu, çizik holografi olarak bilinir hale geldi.
Beaty, dairesel bir yayın tek bir noktanın ölçeklendirilmiş bir Benton gökkuşağı hologramına yaklaştığına işaret ederek çizik holografi ile geleneksel dalga cephesi holografisi arasında bir bağlantı kurdu. Bu, çizik hologram görüntülerinin neden dikkat dağıtıcı bozulmalara ve çok dar bir görüş alanının dışındaki derinlik görüntüsünün çökmesine maruz kaldığını açıklar - dairesel yaylar, gökkuşağı hologram saçaklarına oldukça zayıf bir yaklaşımdır.
Beaty ayrıca, tek bir noktanın gökkuşağı hologramının iç içe geçmiş paraboliklerin dikdörtgen bir bölümü olduğuna dikkat çekti. Bu geometri, koşutlanmış ışık altında 3B yansıtıcı bir yüzey olarak görülürse, yatay paralaks ile tutarlı olan parlama hareketi gözlemlenir. Günlük bir örnek, birçok güneş ocaklarında kullanılan parabolik Fresnel aynadır. İnce Fresnel desenlerine sahip ocaklarda, derinliği değişen bir ışık çubuğunun holografik görüntüsü kolayca belirgindir.
2008 yılında Brand , çarpılmadan aynasal holografi biçimini gösterdi. Çizikler yerine, her biri geniş bir görüş alanı üzerinde distorsiyonsuz paralaks üretmek için hesaplamalı olarak tasarlanmış, çok ince çift eğimli aynalar veya refrakterler kullanır. Brand'in yöntemi, izleyiciye iletilmesi gereken ışık demeti demetini izleyici, ışık kaynağı, hologram ve holografik görüntü birbirine göre hareket ederken kabul eder. Yansıma yasası veya Snell yasası aracılığıyla , bu, bir optik yüzey üzerindeki her noktanın konumunu ve normalini ilişkilendiren bir dizi diferansiyel veya integral denklemi belirler. Denklemler , olası optik yüzeylerin yapraklanmasını belirtir ; hologram, bu yapraklanmanın kesişimi ve konakçı yüzeye uyan ince bir kabuktur. Güneş ocakları böyle bir yapraklanmayı temsil eder; çizik hologramlar yapmaz, dolayısıyla çarpıtılırlar. Yapraklanma yaklaşımının ilginç bir özelliği, düz olmayan holografik yüzeyler ve alışılmadık görüntüleme geometrileri için çözümler üretmesidir. Marka, 3 boyutlu sahneli, animasyonlu ve ultra geniş görüş alanına sahip hologramlar sergiledi. New York'taki Museum of Mathematics'de geniş bir koleksiyon görülebilir .