Holografia a jej využitie Úvod Holografia je jednou z pozoruhodných cinov modernej vedy a technológie. Hologramy majú jedinecné vlastnosti zachovat si skutocný objem predmetov. Slovo holografia, pôvodom grécke slovo holos – celý a grapho – zápis, znamená v slovencine celkový obrazový záznam. Holografia predstavuje v širšom zmysle slove fotografický proces, ktorý sa však úplne líši od bežnej fotografie. Fotocitlivý materiál registruje iba intenzitu svetla, kde pri holografii je nevyhnutným faktorom aj fáza svetelných vln, ktorá sa pri predmete rozptyluje a nesie kompletné informácie o jeho trojrozmernej štruktúre. Hologram má jedinecné vlastnosti aj ako médium, ktoré mapuje realitu. Na rozdiel od bežnej fotografie, holografický obraz môže vytvorit presnú kópiu originálneho obrazu. Taký obraz, aj ked sa nan pozrie z rôznych uhlov, stále vyzerá ako úžasná nezmenená skutocnost. Predstavuje objekt s dimenziálnou presnostou. Hologram tvorí všetko, co ludské oko bežne zachytí: velkost, tvar, textúru a relatívne umiestnenie. Žial, až ked sa tohto dokonalého obrazu dotkneme zistíme, že ide o napodobeninu a nie o skutocný 3-D predmet. Hologramy predstavujú najlepší spôsob reprodukcie kvalitných replík používaných v múzeách a na výstavách, ci ide o obrazy, ale aj úlomky sôch, archeologické nálezy a iné významné pred verejnostou chránené originály. Rovnako tieto objemovo-priestorové obrazy poskytujú nové možnosti vo vývoji umenia, optického dizajnu, technologických postupov a iných. Tiež sa rozšírili v komercii a vo výrobe suvenírov a ornamentov. Holografia predstavuje nový technicko-umelecký odbor, ktorý nachádza uplatnenie už skoro aj v každodennom živote. Je len otázkou casu, kedy holografické produkty budú na trhu rozšírenejšie. Vývoj holografie Prvým predstavitelom holografie bol madarský fyzik Dr. Dennis Gabor. V roku 1948, pocas práce s elektrónovým mikroskopom na Imperial College v Londýne, objavil prvé náznaky hologramov. V roku 1971 mu za to bola udelená Nobelová cena za fyziku. Od roku 1960 vo výskume pokracovali Leith a Upatnieks na Michiganskej univerzite. Pomocou novoobjaveného lasera vytvorili prvé trojrozmerné hologramy a tým položili základy modernej holografii. V súcasnosti vo svete pracuje s holografiou množstvo grafických štúdií a iných spolocností. Vedci sa snažia zdokonalit možnosti, ktoré holografia ponúka. V osemdesiatych rokoch minulého storocia sa kanadským vedcom spolocnosti IMAX podarilo statickému trojrozmernému obrazu pridat pohyb a tým vznikol prvý 3-D film. Jeho predstavenie na EXPO ´86 vo Vancouveri v Kanade odštartovalo novú generáciu a nové odvetvie v holografii. Dalším snom holografie je preniest preniest množstvo informácií s ktorými hologram pracuje na televíznu obrazovku. Zaciatkom roku 1989 sa clenom Múzea holografie v USA podarilo zachytit 3-D holografické obrazy v skutocnom case. Bolo to v rozlíšení 100 mm na šírku, výšku a hlbku. Tento úspech viedol v roku 1990 Marka Lucenta k zostrojeniu nového rýchlejšieho algoritmu. Výskum skoncil na úrovni obrazu 140 mm šírky, 80 mm výšky a 150 mm hlbky a pri prenosovej rýchlosti 36-MB za sekundu. Na plynulý prenos 3-D obrazu je potrebná rýchlost od 100-MB za sekundu a vyššie. V poslednej dobe do holografického výskumu investujú najviac ruskí fyzici. Zakladajú galérie a nezávisle prevzali vývoj obrazovky schopnej zobrazit 3-D kinetický obraz. Statický hologram Hologram je casto opisovaný ako 3-rozmerný obraz. Má však velmi málo spolocného s tradicnou fotografiou. Kým fotografia má iba aktuálny fyzický vzhlad, hologram obsahuje informácie o velkosti, tvare, jase a kontraste predmetu, ktorý bol snímaný. Tieto informácie sa uchovávajú v mikroskopicky malých obrazcoch. Interferencný obraz vznikne na základe vlastností dopadajúceho svetla. Na výrobu hologramov je nevyhnutné priame referencné svetlo. Jediný, zatial známy zdroj referencného svetla ponúka laser. Jeho vlastnosti na holografickú produkciu objavili už spomínaní Leith a Upatnieks v 1960. Desatrocia sa v holografii využíval 5-miliwattový laser, ktorý stál okolo 900 dolárov. Pred niekolkými rokmi sa objavili postacujúce vlastnosti obycajného diódového lasera bežne predávaného v obchodoch za 8 dolárov. Tým sa otvorili nové možnosti pre pokusy. Svetlo odrazené trojrozmerným predmetom formuje velmi komplikovaný obrazec, ktorý je tiež trojrozmerný. Z dôvodu pokrytia celého vznikajúceho obrazca musí byt svetlo vysoko priame a jednofarebné. Takéto svetlo sa volá súvislé - koherentné. Pretože je svetlo z laseru jednofarebné a má jednu vlnovú dlžku je vhodné na výrobu hologramov. Laserový lúc sa prechodom cez hranol alebo iný tzv. delic lúcov rozdelí na dva lúce. Na priamy a predmetový lúc. Priamy lúc dalej pokracuje cez šošovku, ktoré ho presne navedie na zrkadlo a to ho odrazí na holografický film. Predmetový lúc má svoju dráhu komplikovanejšiu. Je však podobným spôsobom vedený na predmet a z neho sa odráža na holografický film. Na zachytenie hologramu je potrebný vysoko citlivý film. Je špeciálne pripravený na vlnovú dlžku používaného lasera. Císlo citlivosti sa pohybuje okolo 3000. To znamená, že je 200-krát citlivejší ako obycajný fotofilm. Do tohto casu sa najkvalitnejší holografický film podarilo vyrobit spolocnosti AGFA. Jeho názov je 8E75. Na vyvolanie sa používajú vývojky pyrogalolu a uhlicitanu draselného. A ustálovace catechol a kyselina askorbová. Statická holografia sa môže uskutocnit iba po zabezpecení podmienok ako sú tmavá miestnost bez prudkého presunu vzduchu, bez vybrácií a so stálou teplotou. Holografia sa prevádza na pevnom a rovnom stole. Vidiet holografický obraz nám umožnuje náš mozog, ktorý vníma každým okom iný uhol na obraze a následne ich spája do jedného. Niektoré hologramy vyžadujú laser alebo monochromatické svetlo. Iné len jasnú halogénovú žiarovku. Sú známe obrazce, ktoré vyžadujú cerveno-modré okuliare. Rôzne druhy hologramov V súcasnosti sa už poznajú rôzne druhy hologramov. Každý úspešný typ hologramu je zvycajne využívaný v rôznych oblastiach. Sú aj hologramy, ktoré masová produkcia nezachytila. Vysielacie hologramy sú viditelné iba pomocou laserového svetla. Sú tvorené obidvomi lúcmi približujúcimi sa k filmu z jednej strany. Odrážajúce hologramy sú viditelné bielym svetlom z vhodného zdroja ako je svetlomet, blesk , slnko a pod. Sú tvorené dvomi lúcmi približujúcimi sa k filmu z opacných strán. Viackanálové hologramy sú hologramy dvoch alebo viacerých obrazcov viditelných z

rôznych uhlov. Táto kategória sa delí na:

 jednoduché – každý obrázok je viditelný z iného uhla  multiplexové – množstvo plochých obrazov sa zbieha do jedného zloženého 3-D obrazu  dúhový hologram – ten istý obraz sa objavuje v inej farbe, ked sa zmení uhol pohladu Hologramy skutocného obrazu sú zvycajne odrážajúce hologramy vyrobené z vysielacích. Obraz sa premieta priamo pred divákom. Casto využívané v múzeách.

Masovo vyrábané hologramy:

 kovové – film mal kovový základ  polymérové – vyrobené z citlivého plastu (Polaroid)  dichromatidové – velmi žiarivé hologramy šperkov a hodiniek. Sú nahraté na citlivú gélovú vrstvu Využitie hologramov Hologramy majú široké využitie v umení, vede a technológii. Holografické umenie predstavuje širokú radu využití. Sú múzeá v ktorých sú hologramy prostriedkami ako napríklad galérie, ktoré chránia originály a divákom ponúknu dokonalú repliku. Vznikli však múzeá vystavujúce už konkrétne holografické produkty. Divák sa oboznámi s históriou a významom holografie. Holografické umenie sa využíva v zábavnom priemysle. Spomínané 3-D kiná, rôzne koláže, simulátory, ale aj triky iluzionistov. Ornamenty skrášlujúce reklamné produkty, výroba známok a šperkov. Bezpecnostné holografie sa používajú na kreditných kartách, vstupenkách, niektorých druhoch platidiel a iných cenných dokumentov. Táto kategória zahrna aj hologramy využívané v letectve, ktoré v kritických situáciách podajú skutocný obraz. Tento systém sa volá heads-up display. Zavádza sa už aj do automobilov. Analyzacné holografie sú využívané v priemysle a v medicíne na zobrazenie presných meraní a zmien, ktoré nastanú, tiež na zobrazenie orgánov v trojrozmernom pohlade. Záver Holografia, projekcia predmetov do trojrozmerných obrazov, za štyridsat rokov svojej existencie viditelne pokrocila. Z jednoduchých zobrazení statických predmetov prešla na nárocné kinetické zobrazovanie. V súcasnosti prebieha výskum interaktívneho 3-D vysielania. Holografia našla v modernom svete široké uplatnenie. Môžeme ju nájst v umení, vede, nových technológiách, v doprave, ale i v zábave. Je zastúpená rôznymi typmi. Od jednoduchých hologramov po zložené hologramy. Hologramy sú viditelné volným okom, ale sú typy, ktoré vyžadujú laserové alebo iné svetlo. Výroba hologramu predstavuje zložitý optický systém. Od bežnej fotografie sa odlišuje vo výške kontrastu a v citlivosti filmu, ktorá je na prijatie predmetu potrebná. Na zobrazenie je potrebné zabezpecit priamy silný a k tomu stály svetelný lúc. Tieto podmienky splnajú lasery. Ich dostupnost sa v poslednom case zjednodušila. Laserový lúc sa pomocou delica delí na referencný a predmetový lúc. Pri dopade na holografický film zobrazujú predmet, ktorý obtiekli. Hologramy majú jedinecné vlastnosti. Ich zavádzanie do praxe predstavuje nové možnosti ci v umení alebo v medicíne. Pomáhajú objektívne zobrazit skutocnost v jej reálnom obraze. Preto sa ich výskum nezastaví, ale bude i nadalej pokracovat a teraz ešte ani netušíme, ako nám môžu pomôct. Summary Holography is one of the remarkable achievements of a modern science and technology. Holograms have unique property to restore the high-grade volumetric image of real subjects. The word "holography" originated from the Greek words holos - whole and grapho - write, that means complete record of the image. Essentially a holograph is a special type of photograph. But there are some crucial differences. The main differences between a hologram and a standard camera shot are: Firstly, a high contrast, very fine grain (3000 lines/mm) photographic film is needed to record all the information. Secondly, the position of the film in the optical setup is different. Rather than recording the virtual image of the object a hologram records the diffraction pattern of the object. Thirdly, we need a reference beam to illuminate the film, usually by splitting the light into two paths. The reference beam provides a means to produce an interference pattern within the film. Fourthly, the interference can only be created between two lightwaves which are in-phase. So, the object has to be illuminated by coherent light, rather than the incoherent light produced by the Sun or a lightbulb. Nowadays this is achieved by a laser, giving single colour (monochromatic) images. Holograms have many uses in art, science and technology. Several magazines have featured holograms on their covers. Holograms are found on credit cards, drivers licenses, and even clothing to help stop counterfeiting. It is possible to take flat medical images, such as a scan and have the final image as a three-dimensional hologram. Computer-generated holograms allow engineers and designers to visually see their creations like never before. Engineers also use holography to test quality control during manufacturing. Holograms are used in many airplanes and automobiles.