O Que é Holografia e Como Funciona ?

Neste artigo saiba um pouco mais sobre holográfica. Um holograma é uma estrutura física que difrativa a luz em uma imagem. O termo ‘holograma’ pode referir-se tanto ao material codificado como à imagem resultante. Uma imagem holográfica pode ser vista olhando em uma impressão holográfica iluminada ou brilhando um raio laser por um holograma e projetando a imagem em uma tela. Outros métodos de projetar e refletir imagens são frequentemente descritos como holográfico – ou até mesmo hologramas enganosamente, porque eles têm uma presença ótica, qualidade espacial ou cores incandescentes.

Enquanto isso, no passado, havia uma clara distinção tecnologia está evoluindo para criar hologramas virtuais, direcionando a luz para uma imagem. Os sistemas de realidade aumentada como o HoloLens frequentemente usam um Elemento Ótico Holográfico para fazer uma projeção vídeo aparecer em distância de visão confortável. Os objetos virtuais na realidade aumentada são uma espécie de ‘holograma virtual’.

Holográfica

A holografia baseia-se no princípio da interferência. Um holograma captura o padrão de interferência entre dois ou mais feixes de luz coerente (isto é, luz laser). Um feixe é iluminado diretamente no meio de gravação e atua como uma referência à luz dispersa da cena iluminada. O holograma capta a luz na medida em que interessa a toda a área do filme, sendo assim descrito como uma “janela com memória”. Em contraste, uma fotografia captura uma única “abertura” de perspectiva de uma pequena área, sendo a imagem fotográfica criada através da focalização desta luz num filme ou num sensor digital.

O meio físico do filme holográfico é fotossensível com uma estrutura de grão fino1. Os materiais comuns utilizados são as emulsões de halogeneto de prata, as gelatinas de dicromato e os fotopolímeros – cada um com as suas características próprias e requerendo um processamento diferente. Os hologramas também podem ser estampados em relevo com aplicações que incluem a identificação de segurança, tais como passaportes, cartões de crédito, bilhetes e embalagens, já que são difíceis de copiar sem o holograma mestre.

Como Funciona a Holografia?

O holograma é o padrão de interferência registrado de construtiva (picos de intensidade) e destrutiva (eliminação) das frentes de onda de luz sobrepostas (o campo eletromagnético). Usando uma fonte de luz coerente do laser e uma geometria estável (ou uma duração curta do “pulso”) o padrão da interferência é estacionário e pode ser gravado na emulsão fotossensível do holograma. O holograma é então processado quimicamente2 para que a emulsão tenha uma densidade modulada, congelando o padrão de interferência em “franjas”. Ao olhar para a estrutura modulada sob um microscópio, ela não se parece com a imagem codificada dentro dela. As franjas de densidade são um padrão distribuído de interferência de frente de onda – um registro distribuído congelado da direção, fase e amplitude da luz (o espectro visível da radiação eletromagnética).

Quando o holograma é re-iluminado, a luz é difratada através destas franjas. Se a direção e a forma (curvatura) da luz for a mesma que o raio de referência então o holograma difunde a luz na forma de outra frente de onda, reconstruindo a imagem registrada. As relações que podem ser estabelecidas com a imagem holográfica sugerem uma forma particular de considerar a informação óptica. Quando houver um número de maneiras de fazer hologramas, cada um que tem suas próprias qualidades estéticas que todos têm o mesmo princípio subjacente. O holograma é uma maneira de codificar a gravação de um teste padrão da interferência.

Em encontrar um holograma, o que é o mais surpreendente é que uma superfície parece prender um espaço. A diferença da escala entre a forma ótica pela estrutura do holograma e nosso sentido material dela como uma superfície produz uma percepção de um formulário virtual, como se a luz prendesse sua própria forma.

Olhando Para os Hologramas

Visualizando uma impressão de holograma, a imagem muda conforme você se movimenta. Como se você estivesse olhando através de uma janela para uma cena. Isto é porque a holografia grava a cena através de uma área de perspectiva. A janela de visão de um holograma também pode ser quebrada para gravar muitas perspectivas diferentes, este processo é conhecido como multiplexação espacial, e pode ser usado para capturar animação e/ou criar uma cena holográfica de uma sequência de imagens 2-d. As duas geometrias básicas para hologramas são – transmissão – onde a luz é iluminada através do holograma, e – reflexão – em que o holograma reflete a luz. A gravação dos hologramas de transmissão e reflexão foram desenvolvidos a partir de dois campos de investigação diferentes e têm uma estética óptica distinta.

O holograma de reflexão foi desenvolvido por Yuri Denisyuk3 (1927-2006) que utilizou um único feixe para iluminar o objeto e ser a referência. O processo de Denisyuk segue as práticas de registro fotográfico a cores e espacial da fotografia de Lippmann e Daguerreotypes, que foram criadas em superfícies metálicas polidas. Gabriel Lippmann (1845-1921) afirmou ter inventado um método de registro fotográfico a cores e forneceu uma explicação científica de como a estrutura de emulsão registrava e depois podia reconstruir padrões de ondas ópticas permanentes, cujos comprimentos de onda particulares compreendem uma imagem a cores.

O Método de Imagem Holográfico de Gabor

Enquanto Lippmann foi o primeiro a explicar este processo, análises posteriores mostraram que seu método de registro era semelhante ao do Daguerreótipo4. Tanto numa gravação de Daguerreótipo/Lippmann como no holograma de reflexão, a cor da imagem é seletiva, sendo apenas formada pelos comprimentos de onda que ressoam com o espaçamento das franjas. A utilização de múltiplos lasers coloridos permite registrar um holograma de reflexão Denisyuk a cores, quase indistinguível do objeto original. A tendência em encontrar tal imagem é verificar sua autenticidade – olhar atrás do prato para o objeto.

A Etapa Chave

A etapa-chave no desenvolvimento da imagem holográfica foi o uso de um raio de referência para codificar uma onda sobrepondo-o com outro (para registrar o modelo de interferência). Este processo de ‘dupla difracção’ foi proposto por Denis Gabor em 1948 numa tentativa de melhorar o desenho do microscópio de raios X (electrões). As experiências de Gabor foram limitadas a ondas ópticas que viajavam perto do eixo óptico (raios paraxiais) e, portanto, quando usado para holografia óptica, o feixe de reconstrução foi co-incidente com a imagem, e assim brilharia diretamente nos olhos do espectador.

Emmett Leith e Juris Upatnieks, enquanto trabalhavam com radar de leitura lateral, desenvolveram a técnica da holografia óptica fora do eixo em 1962. A sua teoria provou ser praticamente possível quando ganharam acesso a um laser em 1964 e produziram uma série de hologramas. O potencial da holografia foi reconhecido no momento em que estes hologramas foram publicados, causando uma enxurrada de pesquisas e a atribuição do Prêmio Nobel da Física a Gabor.

À medida que os hologramas de transmissão difundem toda a iluminação para a imagem, é necessária uma luz “monocromática” (como a de um laser) para reconstruir uma imagem nítida. Stephen Benton desenvolveu geometrias de transferência que permitiram que as impressões holográficas de transmissão fossem vistas com uma fonte de luz branca; incluindo o holograma arco-íris em 1969 e utilizando uma geometria acromática em 1977 para recombinar o espectro.

Veja também como atrair holograficamente dinheiro e riqueza.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Esse site utiliza o Akismet para reduzir spam. Aprenda como seus dados de comentários são processados.