هولوگرافی دیجیتال
کلمه هولوگرافی در اصل از واژه یونانی “هولو – HOLOS” به معنی تمام و کامل گرفته شده است. مخترع هولوگرافی ، دنیس گابور، در نظر داشته است که تاکید کند که تمام اطلاعات امواج نور (هم فاز و هم دامنه) تماما ثبت شده است. به این مفهوم که ثبت تداخل دو پرتو منسجم مرجع و شئ است. ولی به هر حال عدم وجود منبع نوری قدرتمند با نور منسجم در آن زمان، هولوگرافی تا زمان اختراع لیزر یک پارادوکس اپتیکال باقی ماند.
اولین اجرای واقعی هولوگرافی در ۱۹۶۱-۶۲ به وسیله دو مهندس امواج رادیویی، “لایت” و “اپاتنیکس” در دانشگاه میشیگان و یک فیزیک‌دان “دنیس یوک” در موسسه اپتیکال ایالتی سن پترزبورگ روسیه ارائه شد.
“لایت” و “اپاتنیکس” تکنیک off-axis برای یک پارچه سازی نمایش هولوگرام ها را پیشنهاد کردند. به این مفهوم که ثبت الگوی تداخل روی یک صفحه حساس به نور که توسط پرتوهای نور منسجم بازتاب شده از شئ و بازتاب پرتوی مرجع از آینه همان طور که در شکل a نشان داده شده است، تولید می شود. هم چنین با نوردهی مجدد صفحه با همان پرتو مرجع با همان خصوصیات ،تصویر سه بعدی از شئ را بازسازی کردند که با چشم غیرمسلح نیز قابل مشاهده بود.
“دنس یوک” الگوهایی را پیشنهاد داد که به عنوان الگوی تداخل شکل گرفته روی یک صفحه حساس به نور به وسیله پرتو شئ و پرتو مرجع از سمت مخالف تشکیل شده بود. (شکل زیر) هم چنین صفحه حساس به نور با ضخامت کافی (thickness) را ارائه کرد تا برای ثبت حجم الگوی تداخل سه بعدی پرتو ها مناسب و کارامد باشد. که احتیاج به نور منسجم برای بازسازی هولوگرام ندارد. نوردهی با نور سفید انجام می شود و بازسازی در جلوی تصویر بصری خود شئ صورت می گیرد. (شکل ۱٫۳,b)
در حالی که روش ثبت هولوگرام off-axis “لایت” و “اپاتنیکس”، پایه پیدایش اپلیکیشن های بسیاری در مترولوژی نوری و پردازش اطلاعات اپتیکال شده است؛ روش هولوگرام های حجیم (volume) “دنیس یوک”، روش غالب در هولوگرام های کیفیت بالا شد.
هولوگرافی دیجیتال به اواخر ۱۹۶۰ و اوایل ۱۹۷۰ برمی گردد و با استفاده از مزایای کامپیوتری دیجیتال و انعطاف پذیری آن ها در پردازش عددی پیچیده و فیلترهای فضایی برای اطلاعات و… رویای نمایش اطلاعات سه بعدی محقق شد و به وسیله اضافه شدن آنالیز عددی اطلاعات حامل به وسیله هولوگرام های نوری ایجاد شد.
بنابراین دوکار مهم هولوگرافی دیجیتال به شکل زیر است:
- پیوند هولوگرام های ساخت کامپیوتر از مدل های ریاضیاتی و یا سیگنال های دیجیتال و ثبت نتیجه ترکیب آن ها روی یک مدیوم فیزیکی برای یک پارچگی هولوگرام فیزیکی که می تواند در تنظیمات نوری به عنوان یک عنصر نوری و یا هولوگرامی که با چشم غیر مسلح دیده می شود، به عنوان هدف عمل کند.
- ثبت فیزیکی هولوگرام ها به صورت مستقیم به شکل دیجیتال مناسب، برای ورودی (input) به کامپیوتر و استفاده از سیگنال دیجیتال ثبت شده برای بازسازی عددی هولوگرام که امواج شئ (دامنه و فاز) منتشر شده از آنالیز و تحلیل عددی متناوب آن.
