Hi-Tech

Хронология: как развивалась голография

Дифракция связана с отклонением волн от прямолинейного распространения при столкновении с препятствием. В основе голографии лежат два физических явления: дифракция и интерференция.

Интерференция наблюдается при наложении двух или нескольких пучков, в результате чего происходит усиление или ослабление результирующих световых колебаний в различных точках пространства.

Это особый фотографический метод, при котором с помощью лазера регистрируются и восстанавливаются изображения трёхмерных объектов, максимально приближённые к реальным. Идея голографии заключается в том, что при наложении двух световых пучков и соблюдении определённых условий возникает интерференционная картина.

Он создаёт когерентные волны с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз колебаний. Трёхмерные голограммы, которые можно встретить сегодня, стали возможными только после изобретения лазера. Именно свет, образованный такими волнами, позволяет записывать интерференционные картины в голографии.

Однако с физическим понятием «голография» она имеет мало общего: в AR для её создания используются программные компоненты, а физическая основывается на законах оптики. Понятие «голография» также используется в дополненной реальности.

Однако идею лазера впервые опубликовали в 1958 году Артур Шаулоу и Чарльз Таунс. В 1917 году Альберт Эйнштейн предположил, что процесс, который мог бы происходить в лазерах, — вынужденное излучение. Они работали в Лаборатории Белла в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси.

Затем Али Джаван в 1960 году в Лаборатории Белла изобрёл первый газовый лазер — гелий-неоновый. Первый рабочий рубиновый лазер в 1960 году создал Теодор Мейман в Научно-исследовательской лаборатории Хьюза в Малибу, штат Калифорния.

В 1962 году Роберт Холл из лаборатории General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк, изобрёл полупроводниковый инжекционный лазер, который сейчас называют лазерным диодом.

Однако голография появилась задолго до изобретения лазера.

1886 год

Учёный покрыл ртутью заднюю сторону стеклянных фотографических пластин, чтобы она действовала как зеркало, и световые волны отскакивали обратно через эмульсию, создавая волновую интерференцию. Французский физик Габриэль Липпман разработал теорию использования световых волн для захвата цвета в фотографии.

1891 год

В 1893 году он продемонстрировал в Академии цветные фотографии братьев Люмьер. В Академии наук Липпман представил свою теорию вместе с некоторыми простыми примерами интерференционных цветных фотографий. В 1894 году физик опубликовал полную теорию.

1908 год

Липпман получил Нобелевскую премию по физике за «создание метода фотографического воспроизведения цветов на основе явления интерференции».

Цвет изображения был результатом дифракции цвета основного света. Интерференция цветных волн Липпман стала предшественницей голограмм. История современной голографии началась спустя 39 лет. Чтобы увидеть изображение, смотрящему нужно было держать плёнку под прямым углом к свету, как это сейчас требуют голограммы.

1947 год

Именно тогда он изучил работы Липпмана. Венгр Денеш Габор заинтересовался физикой в 1915 году, когда ему было 15 лет. В 1933 году, когда к власти пришел Гитлер, венгр бежал в Англию, чтобы избежать преследований нацистов. Как и ученый, Габор тоже был евреем.

Так он пришёл к теории реконструкции волноводного фронта. Спустя 14 лет во время работы в Британской исследовательской лаборатории Томсона-Хьюстона в городе Рагби Денеш Габор пытался улучшить разрешающую способность электронного микроскопа, чтобы разглядеть отдельные атомы. И придумал название «голография» от греческого слова "holos" — «полный» и "graphe" — «пишу».

Однако в течение следующего десятилетия развитие не продвигалось вперёд, потому что у доступных в то время источников света не было достаточной когерентности.

1958 год

С. Советский учёный и сотрудник Государственного оптического института им. Вавилова Юрий Денисюк прочитал описание интерференционной фотографии Липпмана и понял, что может использовать метод для записи трёхмерных изображений. И. Лазер к тому времени ещё не придумали. Он начал эксперименты, используя высокофильтрованную ртутную разрядную трубку в качестве источника света.

1962 год

В СССР научное достижение признали открытием. Спустя четыре года Денисюк изобрёл способ записи изображения в трёхмерных средах, позволяющий сохранить информацию о фазе, амплитуде и спектральном составе волны, пришедшей от объекта. Про работу Габора он не слышал. Работа учёного стала первой трёхмерной голограммой.

Но они использовали лазер, луч которого делится на две части и с помощью зеркал направляется на объект и записывающую среду. Независимо от советского исследователя, американские физики Эмметт Лейт и Юрис Упатниекс прочитали статью Габора и из любопытства повторили опыт. Про работу Денисюка не знали. С появлением гелий-неонового лазера исследователи представили публике свою трёхмерную лазерную голографию.

1966 год

Вместо голограммы игрушечного поезда и птицы, Горо предложил изображения, состоящие из набора геометрических фигур. Лейт и Упатниекс приглашают к сотрудничеству Фрица Горо, чтобы создать голограмму для журнала LIFE. Такие предметы и более крупная фотографическая пластика способны создать голограмму с большим ощущением трёхмерности, чем предыдущие работы.

Это была первая голограмма, которая предназначалась для демонстрации способности носителя показывать объекты по разными углами и, следовательно, подчеркнуть все плюсы нового метода хранения информации.

1967 год

Сотрудник корпорации Ларри Зиберт использует самодельный импульсный лазер для создании первой голограммы человека. Компания Conductron Corporation в Анн-Арборе, штат Мичиган, впервые проводит коммерческое исследование потенциала голографии. В последующее время художники Брюс Науман и Сальвадор Дали заказывают у Conductron свои голограммы. С этого года компания помогает исследователям голографии.

1968 год

Художник Науман представил свою первую серию голограмм в Галерее Николоса Уайлдера в Лос-Анджелесе.

Она увидела в голографии не только практическое применение, но и попыталась расширить границы искусства. Британская художница Маргарет Беньон стала первой женщиной, которая использовала голографию как искусство.

Такие голограммы назвали радужными, так как они переливаются всеми цветами радуги, из которых состоит белый свет. Стивен Бентон из Polaroid Research Laboratories изобрёл пропускающую голограмму, видимую в обычном белом свете.

Сейчас этот тип используют на банкнотах и документах. Открытие Бентона позволило начать массовое производство недорогих голограмм с помощью нанесения интерференционной картины на пластик.

1969 год

На этом его голографическая деятельность закончилась. Науман выпустил ещё десять голограмм, которые представил в Галерее Лео Кастелли в Нью-Йорке.

1970 год

Conductron Corporation заканчил свою деятельность из-за финансовых трудностей во время экономического кризиса.

1971 год

Габор получил Нобелевскую премию за «изобретение и развитие голографического метода» по физике, который он представил в 1947 году.

Ллойд Кросс и Джерри Петрик основали в Сан-Франциско первую в мире Школу голографии.

1972 год

Для этого он использовал голографическую передачу белого света и камеру с 35 мм фотоплёнкой. Ллойд Кросс создал мультиплексную голограмму, которая состоит из десятков ракурсов, каждый из которых видно только под определённым углом.

1976 год

Советский учёный Виктор Комар разработал принципы голографического кинематографа. В отличие от самофинансируемых исследований в США, правительство СССР вкладывало значительные средства в развитие голографических лабораторий. Его исследования помогли создать широкоформатную кинематографическую систему IMAX.

Он планировал расширять длину фильма и количество человек в трёхмерном фильме, но его планы в следующих десятилетия не реализуются из-за отсутствия госфинансирования после начала перестройки. Также его исследования позволили зрителям увидеть трёхмерное изображение без использования специальных очков, но в его фильмах никогда не было больше трёх героев.

1983 год

С тех пор уже 30 лет компании наносят на банковскую карту голограмму. MasterCard и Visa стали первыми компаниями, которые использовали радужную голограмму для защиты документов. Технология Бентона гарантирует уникальность представленного объекта, что и сделало её популярной в технологиях повышения безопасности.

Голограммы MasterCard

1984 год

Журнал стал первым крупным международным изданием с голограммой на обложке. Журнал National Geographic опубликовал на обложке мартовского выпуска рельефную радужную голограмму орла. Это стало ключевым событием в области коммерческой голографии. Тираж составил 11 млн экземпляров.

Они поместили изображение таунгского ребенка — окаменелого черепа молодого африканского австралопитека. В следующем году журнал снова использовал голограмму на обложке для иллюстрации статьи «Поиски первого человека». Возраст находки составлял 2,5 млн лет.

На лицевой стороне они поместили изображение Земли, а на задней — голографическую рекламу McDonald's. Третью и последнюю голографическую обложку журнал выпустил в 1988 году. Тогда журнал потерял несколько миллионов долларов, а редактор Билл Гарретт работу. Производство одной обложки стоило около 25 центов.

1986 год

Так как пространственное разрешение голографии зависит от размера источника излучения, его отдаленности, то с помощью новой техники стало возможным восстановить окружающие излучатель атомы в реальном пространстве. Абрахам Секе предложил идею создания источника когерентного излучения в приповерхностной области материала с помощью рентгеновского излучения.

1988 год

Первое восстановление трёхмерного изображения атома провели в 1990 году. Бартон предложил использовать этот метод для восстановления трёхмерного изображения, основанный на использовании фурье-подобных интегралов.

1999 год

Литовская голографическая компания Geola запатентовала первый принтер для цифровой печати цветных голограмм с помощью импульсного лазера.

2003 год

Лаборатория медиа Массачусетского технологического института начала разработку электрооптической технологии, которая позволит графическому процессору в ПК создавать голографические видеоизображения в режиме реального времени с использованием недорогих экранов.

2005 год

Информация на диск записывается в виде голограммы с помощью красного и зелёного лазерных лучей. Компании Optware and Maxell создали голографический многоцелевой диск, который использует голографический слой для хранения данных до 3,9 ТБ.

2013 год

Решение позволяет создавать «в воздухе» трёхмерное изображение с помощью ангиографа и ультразвуковой кардиологической системы. Компания Philips совместно с RealView разработала голографическую визуализацию для операции на сердце.

2015 год

Учёные Университета ИТМО предложили первый способ печати голограмм с помощью струйного принтера.

2016 год

Компания Samsung запатентовала голографический телевизор.

2018 год

Немецкие исследователи научили голографии просвечивающий электронный микроскоп.

Сейчас

#будущее

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть