홀로그램

[유토피아]

홀로그램은 두 개의 레이저광이 서로 만나 일으키는 빛의 간섭 효과를 이용, 사진용 필름과 유사한 표면에 3차원 이미지를 기록한다. 1948년 영국의 물리학자 데니스(Dennis, Gabor)가 이 원리를 발견하여 노벨상의 영예를 안았다. 1960년대 레이저의 개발로 본격적인 홀로그램의 응용 기술이 발전되었다.

홀로그래피에 의해 생성된 3차원 사진. 홀로그램은 필름이나 감광 건판 등 기록 매체에 레이저 광 등 빛의 간섭 패턴을 기록한 것이다.

홀로그램은 어떤 대상 물체의 3차원 입체상을 재생한다. 예를 들면, 사람의 머리를 기록한 홀로그램의 경우 보는 위치에 따라 그 모습이 변한다. 즉 어떤 위치에서는 왼쪽 모습이 보이며, 다른 위치에서는 얼굴이 보이고, 또 다른 위치에서는 오른쪽 모습이 보인다.

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홀로그램이란? 

-홀로그램의 원천- 

?(데니스 가보르, Dennis Gabor, 1900~1979)

1948년 홀로그래피의 발명으로 1971년 노벨 물리학상을 받은 과학자

- 빛의 간섭 현상- 

 

홀로그램을 가능하게 하는것은 빛의 간섭 현상 때문입니다.

?

간섭현상이란?

 어떤 둘 이상의 파동이 서로 교차할때 간섭무늬가 생기는 현상으로

호수 표면에 돌을 던졌을때 생기는 무늬와 같다고 생각하시면 됩니다.

홀로그램(Hologram)이란?

홀로그래피의 원리를 이용하여 3차원으로 만들어진 입체적 시각 정보로

?홀로그램을 만들려면 2개의 레이저 광선의 간섭효과를 이용하며, 

?입체상을 재현하는 간섭 무늬가 저장된 필름입니다.

홀로그래피(Holography)이란?

빛의 간섭 현상을 이용하여 입체 정보를 기록하고, 재생, 창출 입체 영상을 기록한것

즉,

?이미지를 재생하는 기술을 홀로그래피

이 기술에 의해 만들어진 상품을 홀로그램

-싸이의 홀로그램 공연-

?

현재 공연이나 전시에 사용되고 있는 홀로그램 기술은

고해상도 프로젝터로 영상을 쏘아 2차원의 대형 투명막에 투사하는

플로팅(Floating) 방식의 홀로그램입니다.

-플로팅 홀로그램(Floating hologram) 원리- 

 

?

플로팅 홀로그램(Floating Hologram)이란?

45도 기울기로 설치한 투명 스크린에 영상이나 사진을 반사판을 통해 투영시켜

?3D홀로그램을 구현하는 홀로그램 ?

그렇다면, 홀로그램은 어떻게 만들어지는것일까?

?

포일방식 홀로그램의 원리로

?빔 프로젝트의 빛을 거울로 반사시켜 45도 각도의 투명스크린에 투과하도록 하는 원리입니다.

홀로그램은 기본적으로 빛의 반사원리를 이용합니다.

빛을 거울을 통해 반사시키고 이를, 45도를 기울어진 투명스크린에

투과시키면 허공에 영상이 보이게 되는것입니다.

3차원 입체영상인 홀로그램은 빔 프로젝트의 빛을 거울로 반사시켜

?45도 각도의 투명한 스크린에 투과하도록하는 원리로 만들어집니다.

플로팅 홀로그램은 Real 홀로그램이 라고 볼 수는 없습니다.?

?

Real 홀로그램이란?

아이언맨에 나오는 홀로그램을 생각하시면 돼요.

여러 가지 기술적 문제 때문에 현재 상용화되지는 못하고 있습니다.

?진정한 홀로그램 구현을 위해서는 360도에서 240개 이상의 레이저 빔으로 영상을 쏴야 하지만

광학기술의 한계와 ?엄청 큰 데이터를 처리하는 문제 등으로 구현하기가 어렵습니다.

?

?-집에서 플로팅 홀로그램 만드는 방법-

http://blog.naver.com/ceg_tiny/220947478300

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-홀로그램의 원리- 

?

?

?

사진은 빛이 물체에 부딪쳐 나온 빛을 카메라 렌즈로 필름에 상을 집속 시켜 기록하는데 반하여

?

홀로그램은 레이저 빛을 사용하여 물체에서 부딪쳐 나오는 빛을 또 다른 방향에서 온 레이저 빛과 만나게 하여 사진필름에 함께 기록합니다.

?

?이 두 개의 빛이 만나면 물체의 각 부분에서 반사된 물체 파의 위상의 차이에 따라서

밝고 어두운 수 많은 선으로 이루어진 간섭무늬가 생기는데

바로, 이 간섭무늬 안에 물체의 진폭과 위상이 함께 기록된다고 보시면 됩니다.

?

이러한 간섭무늬의 형태로 물체의 영상이 기록되는것이 기본적인 홀로그램의 원리입니다.

-홀로그램 기록 원리-?

?
 

?

레이저가 물체광과 참조광으로 분리되어, 물체광은 피사체에 직접 비춰지고, 참조광은 반사경에 반사되어 물체광에 난반사된 빔과 참조광에 의한 간섭무늬가 홀로그램에 기록하는 원리입니다.?

?-홀로그램 재현(3D입체영상 재현)원리-

?

홀로그램에 참조광을 비추어 3차원 공간상에 입체 영상을 재현합니다.

직접 스크린을 비추는 빛을 참조광(Reference beam)

?물체를 비추는 빛을 물체광(Object beam)

-홀로그램 제작 과정-

홀로그램은 표현하고자 하는 물체에 의해

분산된 레이저광에 필름을 노출시킴으로써 제작됩니다.

1. 하나의 레이저광선은 2개의 광선으로 분리한다.

2. 참조광(reference beam)은 홀로그래피 필름에 직접 전달되어

광선이 필름을 균일하고 완전하게 덮을 수 있도록 확장된다.

3. 물체광(object beam)은 대상 물체에 직접 전달되어 물체를 비추기 위해 비슷하게 확장된다.

4. 물체광(object beam)이 물체에 반사될 때 ?물체의 위치,형태,재질,크기에 대한 정보를 전달한다.

5. 이렇게 반사된 물체광(object beam)은 홀로그래피 필름에서 참조광(reference beam)과

만나 간섭 무늬를 생성하고, 이것은 빛에 민감한 감광제에 기록된다.

6. 필름 인화 후 홀로그램은 3차원 이미지를 나타내기 위해 기본 노출동안

참조광(reference beam)과 동일 각도로 비추어진다.

- 홀로그램의 분류 -

 

홀로그램은 재생 방식에 따라

1. ?반사형 홀로그램

2. 투과형 홀로그램

1. 반사형홀로그램 

?

재생방식

참조광을 홀로그래피 필름 앞에서 비추어 반사에 나온 상을 홀로그램 앞에서 관찰

?

방법

제작 시 물체파와 기준파의 방향을 감광재료의 반대방향에서 반사

?

장점 : ?입체영상의 입체감이 높음

?재생시에 홀로그램의 앞에서 빛을 비추어 홀로그램을 반사하여 나온 상을 홀로그램의 앞에서 관찰하도록 제작된 것으로 이것은 제작시에 물체파와 기준파의 방 향을 감광재료의 반대 방향에서 서로 입사하도록 하여 얻게됩니다.

2. 투과형 홀로그램?

 

재생방식

참조광을 홀로그래피 필름(홀로그램) 뒤에서 비추어

투과하여 나온 상을 홀로그램의 앞에서 관찰

방법

제작 시 물체파와 기준파를 같은 방향으로 사진 필름에 노출

장점 : 입체영상 색이 밝고 선명함

?재생시에 홀로그램의 뒤에서 빛을 비추어 홀로그램을 투과하여 나온 상을 홀로그램의 앞에 서 관찰하도록 제작된 것으로 이것은 제작시에 물체파와 기준파를 같은 방향에서 사진필름 에 입사시켜 노출시킨다. 이때 간섭무늬는 사진필름의 젤라틴 면에 수직으로 형성된다.

홀로그램은 기록방식에 따라

A. 체적형 홀로그램

B.. 평면형 홀로그램

1. 체적형 홀로그램

일반적으로, 홀로그램의 두께에 대한 간섭무늬 간격과의 비가 10이상 차이나는것

?

물체의 상이 한쪽 방향으로만 회절되어 나오므로 물체의 상이 밝은 특징입니다.

?

장점

1. 두께가 크므로 여러가지의 홀로그램을 기록할수 있다.

2. 파장 선택성이 뛰어나다.

2. 평면형 홀로그램

일반적으로, 홀로그램의 두께에 대한 간섭무늬 간격과의 비가 10이하 차이나는것

회절되어 나오는 빛의 방향이 여러 방향으로 나오므로 홀로그램의 상을 여러 방향에서 관찰할수 있지만,

홀로그램에 입사된 빛이 여러 방향으로 나오면서 회절되므로 물체의 상이 밝지 못하는 단점?

홀로그램은 용도에 따라 

1. ?무지개 홀로그램

2. 반사형 칼라 홀로그램

3. 스테레오 홀로그램

1. 무지개 홀로그램

일반적으로 대형 디스플레이 홀로그램의 제작에 많이 사용되 는데 간격이

작은 슬릿을 사용하기 때문에 상이 선명하며 밝다.

2. 반사형 칼라 홀로그램

무지개 홀로그램 보다 제작이 까다롭고 상이 다소 선명하지 않으며 밝지 않다는 점이 있으나

입체감이 뛰어 난 특징이 있다.

3. 스테레오 홀로그램

?물체의 재생 각도를 넓게 한 방식으로 일반적으로 물체의 상 을 사진 카메라를 사용하여 여러 방향에서 촬영한 후에 이 사진을 합성하여 홀로그램 사진 필름에 기록하거나 또는 물체를 회전판 위에 올려 놓고 물체를 조금씩 각도를 변화 시키면 서 홀로그램을 기록한다.

?입체감이 매우 뛰어나 여러 방향에서의 물체상을 재생하여 볼 수 있다.

홀로그램의 응용 사례

?1. Pulse Laser Hologram (펄스 레이저 홀로그램)

?기존의 홀로그램과 달리 움직이는 물체를 홀로그램으로 제작 할 수 있는 레이저 기술로서 인 물이나 동물들의 움직임 뿐만 아니라 순간적으로 날아가는 총알까지도 입체적으로 기록할 수 있는 효과적인 홀로그램이다.

2.  Digital Hologram (디지털 홀로그램)

?컴퓨터 그래픽을 홀로그램으로 제작하는 기술로서 3차원 컴퓨터 그래픽이미지를

사용하여 현실세계에 없는 가상의 이미지를 홀로그램으로 만들 수 있다

예) 예술,상업,디자인,광고 등 응용분야가 다양함

3. Embossing hologram (엠보싱 홀로그램)

주로 Sticker, Stamping 형태로 사용되고 가격이 매우 저렴하여 일회성 상품이나 인쇄매체에서 사용한다.

예 ) 위조 방지 목적 (공문서, 지폐, 상품권 등)

4. Multiplex Hologram  (멀티플랙스 홀로그램)

홀로그램 영상을 허공에 띄워주는 기술 360도 방향에서 육안관찰이 가능하여 마치

실물이 허공에 존재하는 듯한 착각이 들도록 해줌 적용

예) 디자인, 광고, 실내장식, 영화 특수촬영

5. HOE (회절격자)

가상의 Hologram Pattern 무늬를 컴퓨터로 설계하여 소자 형태로 제작, 기존의 광학계에 적용하여 광학계를 축소해주고 해상도를 높여주는 방식으로 3차원 Display나 Hologram Memory개발을 위한 소자로 많은 각광을 받고 있는 소자이다.

예) 3차원TV, HUD, 광학부품(디지털카메라 렌즈, 휴대폰카메라, Relay Lens)

6. Stereo Hologram (스테레오 타입의 홀로그램)

연속 촬영된 사진을 기록하는 것으로 적용이 자유롭다. 애니메이션 화 할수 있으며 기존의 1:1의 크기에서 벗어나 크기를 다양하게 조절할수 있다.

예) 3D애니메이션