×


كيف يتم عمل الصورة الهولوجرافية ؟

15355589_709052109256646_2289916035321546120_n.jpgoh3dcd532aea152f2674a93b034637eb8eoe58AF2107



منقول بتصرف يسير – وسوف نعرض عليكم فيديو في منشور بعد قليل يشرح ما ستقرأونه الآن عمليا (الحقيقة صعب جدا فهم الفيديو المترجم إلا بعد رؤية هذا المنشور)

الصور التجسيمية أو الذواكر الهولوجرافية Holographic Data Storage System – HDSS تمتلك خاصية فريدة تمكنها من إعادة تكوين صورة الأجسام بأبعادها الثلاثة الطول والعرض والعمق أو الارتفاع . ويتم ذلك باستخدام أشعة الليزر لأنها أقوى أشعة ضوئية مركزة عرفها الإنسان دون أن تتشتت إلا مع المسافات الكبيرة جدا – ولذلك فهي أفضل أشعة يمكن لتفاصيل أي جسم أن تتسجل بدقة كبيرة على انعكاساته عليها (وهو ما يمكنها من حمل الكثير من التفاصيل الضوئية من الشفافة والعتامة المنعكسة من الجسم لكل سنتيمتر مكعب) .

الفكرة التي ستعتمد عليها تقنية التصوير الهلوجرافي هنا باستخدام شعاع ليزر ينفصل إلى حزمتين ثم يتم تجميعه على لوح الصورة :
أننا وكما نرى في الماء لو ألقينا بحجرين : أن كل منهما يولد موجات فيها علو وانخفاض في سطح المياه – فإنه عندما تتقابل ذروة موجة مع ذروة الموجة الأخرى فإنهما تتضافران وتعطيان موجة أكبر مرتين من كل منهما – ولكن إذا التقت ذروة موجة مع حضيض الموجة الأخرى فتنعدم الموجتان وتولِّدان منطقة سكون في الماء.

وهكذا يمكن لنا أن نتصور كلَّ الإمكانات البينيَّة بين الموجات. والنتيجة النهائية هي نظام معقد للغاية يسمَّى شبكة التداخُل. وتسلك الموجاتُ الضوئية تمامًا سواء لليزر أو الضوء العادي نفس سلوك الموجات السابقة. وهكذا فعندما يلتقي شعاعا ليزر، يولِّدان شبكة تداخل معقدة – ويمكن تسجيل تداخلات هذه الشبكة على لوحة تصوير. وهذا التسجيل هو ما يسمى بالهولوجرام.

( من أبرز خاصيات الذواكر ثلاثية الأبعاد المسجلة على لوحة هي ما صرنا نراه اليوم في جوازات السفر أو الإقامات أو البطاقات الشخصية الحكومية من صور لا تظهر إلا عند ميل البطاقة بميل معين)

ولكي نرى الصورة التي سُجِّلَتْ على هذه اللوحة لا بدَّ من أن نسلِّط شعاع ليزر مماثل للذي استخدمناه على اللوحة ذاتها؛ وعندئذٍ يظهر الجسمُ المصوَّر على بُعد صغير من اللوحة ويبدو ثلاثي الأبعاد. ولعل أغرب ما في الهولوغرام هو أنه لو كسرنا اللوحة فإن كلَّ كِسْرة منها يمكن لها أن تعطي الصورة بكاملها (وتتشوَّش الصورة إذا صارت الكِسْرات دقيقة).

ما هو المطلوب لتكوين الأجزاء الأساسية لصناعة ذاكرة ثلاثية الأبعاد؟

  • 1.ليزر أرجوني (أزرق أو أخضر).
  • 2.مرايا نصف عاكسة لتقوم بتقسيم شعاع الليزر.
  • 3.مرايا لتوجيه أشعة الليزر.
  • 4.لوحة بلورات سائلة.
  • 5.عدسات لتوجيه أشعة الليزر سواء على الجسم أو لوح التصوير.
  • 6.بلورة ليثيوم أو نيوبات أو بولمير ضوئي.

فعندما يتم إطلاق ليزر الأرجون (أزرق أو أخضر)، عندئذ يقوم مقسم الأشعة Splitter بفصل شعاع الليزر إلى شعاعين : الشعاع المرجعي وشعاع الهدف أو الجسم

يتم عكس الشعاع المرجعي بواسطة مرآة متساوية مثبتة فتنعكس الآشعة لتسقط على عدسة لتوجيهه على اللوح الفوتوجرافى وتسمى بآشعة المرجع (Reference beam)

في حين يسقط شعاع الهدف أو الجسم على مرآة متساوية ثم عدسة لتوجيهه على الجسم المراد تصويره وتنعكس هذه الآشعة من جميع نقاط سطح الجسم حاملة للمعلومات عنه لتصل إلى لوح التصوير الفوتوجرافي وتسمى هذه الآشعة بأشعة الجسم (OBJECTIVE Beam).

تلتقي آشعة المرجع وآشعة الجسم على اللوح الفوتوجرافي وتكون النتيجة نمط مركب من تداخل كلا الشعاعين يتم تسجيله على اللوح ثم بعد تحميض اللوح الفوتوجرافي يظهر نمط تداخل الآشعة في صورة مناطق مظلمة وأخرى مضيئة أو معتمة وشفافة وعندها يمكن تسمية اللوح هنا بأنه صار هولوجرام – والآن : كيف يمكننا إعادة رؤية صورة الجسم ثلاثية الأبعاد ؟

يحدث ذلك عند إضاءة الهولوجرام بنفس الأشعة المرجعية مرة أخرى فبالنظر ساعتها من خلاله ستظهر صورة مجسمة تماثل الجسم تماما ومسجلة لجميع تفاصيله الخارجية ثلاثية الأبعاد.

وبالطبع كلما تم توجيه أكثر من شعاع على الجسم من أكثر من زاوية من حوله : فيعطي ذلك إمكانية أكبر في إعادة تجسيمه ورؤية الناس له من أي اتجاه

كما يمكن تسجيل عشرات الصور على الهولوجرام الواحد وذلك باستخدام ثلاث حزم من آشعة الليزر ذات ألوان مختلفة على أن يضاء الهولوجرام في هذه الحالة بالأشعة البيضاء.

ويحتوي الهولوجرام أو (اللوح الحافظ لنموذج التداخل) على توزيع معقد من المناطق الشفافة والداكنة التي تناظر أهداب التداخل المضيئة والمظلمة بين موجات أي شعاعي ضوء. وتكمن الفكرة هنا أنه عندما يضاء بشعاع مشابه تماما للشعاع المرجعي الأصلي فإن الشعاع سوف ينفذ من المناطق الشفافة ويُمتص في المناطق الداكنة بدرجات متفاوتة مكونا بذلك موجة نافذة مركبة هي الموجة المركبة للجسم الأصل.

وعلى هذا فإن الحصول على التصوير المجسم يتم على مرحلتين : الأولى : تسجل فيها أنماط التداخل ثم الحصول على الهولو جرام أو (اللوح الحافظ لنموذج التداخل) والثانية : يتم فيها إضائة الهولوجرام بطريقة معينة بحيث يكون جزء من الشعاع النافذ من الهولوجرام مطابقا لموجة الجسم الأصل، فنرى صورة ماثلة امامنا في الهواء وكأنها الجسم الأصلي.

نبذة تاريخية :

جذور هذه التقنية يعود إلى العام 1947 عندما تم التوصل للتصوير المجسم من قبل العالم دينيس جابور “Denis Gabor” في محاولة منه لتحسين قوة التكبير في الميكروسكوب الإلكتروني… ولأن موارد الضوء في ذلك الوقت لم تكن متماسكة أحادية اللون، فقد ساهمت في تأخر ظهور التصوير المجسم إلى وقت ظهور الليزر عام 1960.

ولذلك في عام 1962 أدرك العالم جيوريس اوبتنيكس “Juris Upatnieks” والعالم ايميت ليث “Emmitt Leith” من جامعة ميتشجان أن الهولوجرام يمكن أن يستخدم كوسيط عرض ثلاثي الأبعاد، لذا قررا قراءة وتطبيق أبحاث العالم جابور ولكن باستخدام الليزر المتماسك، أخادي اللون، وقد نجحا في عرض صور مجسمة بوضوح وعمق واقعي.

التصوير المجسم يمكن تطبيقه على مجموعة متنوعة من الأغراض مثل تسجيل الصور، استخدامها في الترويج للتجارة (كاستخدامها في أكشاك تقوم بعرض المنتجات أو التحف أو غيرها)، منع التزوير باستخدام شريط مجسم مطبوع على ظهر بطاقات الائتمان، أو وضع العلامات التجارية على أغلفة السلع. بل وتطورت الأفكار في أفلام الخيال العلمي لحد استخدام الهولوجرام في سرقة إحدى التحف وعرض هولوجرام مكانها لكي لا ينتبه أحد لفقدانها !!

بعدها توالت التجارب فعرض أول هولوجرام لشخص في العام 1967، وفي العام 1972، تمكن العالم لويد كروز “lioyd Cross” من صناعة أول هولوجرام يجمع بين الصور المجسمة ثلاثية الأبعاد والسينماجرافي ذات البعدين.

عندما تم طرح فكرة ال Holographic Data Storage System – HDSS لأول مرة عام 1963، كانت الأدوات والعناصر اللازمة لتحضيرها ضخمة وغالية الثمن، على سبيل المثال : فإن جهاز الليزر يجب أن يكون بطول 6 أقدام (أي ما يعادل مترين) وذلك في أنظمة الـHDSS المستخدمة في الستينيات، بينما في الـ HDSS في الوقت الراهن –وبتطوير من شركةConsumer للإلكترونيات- فإن مصدر ليزري مشابه لذاك الموجود في سواقة الـCD الحالية يمكن أن يستخدم في الـHDSS


رابط المنشور على صفحتنا

.



تحميل المقال كـ PDF عبر باتريون

التعليقات

اترك تعليق

avatar
  Subscribe  
نبّهني عن




المساهمون في الإعداد