Искусство голограммы и голограммы в искусстве

Голографический куб

Голокуб (Holocube) также получил широкое распространение в сфере рекламы, ведь эта технология позволяет вывести крайне четкое и красивое изображение, которое ощущается в полной мере объемным и как бы зависшим в пространстве, в рамках небольшого куба.

Многие именитые компании взяли на вооружение технологию и используют её на различных выставках и презентациях товаров, что позволяет преподнести продукт совершенно оригинальным образом. Однако, сама технология намного проще, чем может показаться. По сути, перед нами конструкция из стекла со специальным напылением и проектором внутри. Объект проецируется на черном фоне, который за счёт напыления воспринимается прозрачным, создавая иллюзию «подвешенного в воздухе предмета». Но согласитесь, смотрится эффектно.

Голографический куб

Что такое голограмма

Голограмма — это оптический клон объекта. В отличие от фотографии, голограмма трехмерна, так как фиксирует объем объекта и изменение перспективы при взгляде с разных углов.

Голограмму часто путают с 3D–изображением. Но 3D-изображение выглядит объемно только с одной точки обзора, а голограмма — с любой. Голограммы и 3D-изображения создаются принципиально по-разному: для получения 3D-картинки готовят два изображения (для правого и левого глаза) и соединяют их. Благодаря стереоэффекту мозг воспринимает такое изображение как объемное. А голограммы создают, записывая с помощью лазера структуру отраженной от объекта волны (ее амплитуду и фазу). Этот метод называется «голография» (переводится с древнегреческого как «пишу всё»).

В фантастических фильмах вроде «Звездных войн» или «Железного человека» голограммы выглядят как трехмерные изображения человека или предмета, видимые невооруженным глазом, с которыми можно взаимодействовать. Несмотря на то, что в кино мы давно привыкли к ним, в реальности их еще не существует. Но пока ученые активно работают в этом направлении, существуют технологии, «имитирующие» голограммы. С помощью одной из таких оптических иллюзий, называемой «Призрак Пеппера» мир увидел выступления «воскресших» Тупака Шакура, Майкла Джексона и Роя Орбисона. В повседневной жизни голограммы — переливающиеся объемные изображения — можно увидеть на некоторых купюрах, кредитных картах и документах (например, на заграничном паспорте нового образца и трудовой книжке), а также на многих товарах и акцизных марках.

Индустрия 4.0

Моральный кодекс: этично ли «воскрешать» актеров с помощью технологий

Как насчет голограмм без использования зрителей?

Несколько стартапов работают над новыми способами представить голограммы широкой публике без очков. Специальные проекции, специальные лазеры. Лазерная голограмма. Идея голографического мобильного телефона. Идея голографического телевидения. Один из них, Зазеркалье, работает над устройством под названием Holoplayer. Как сказать: есть ли у нас голографические телефоны?

Фото голограммы

С помощью устройства пользователь создает трехмерные голографические объекты или трехмерные голографические события, которыми можно управлять с помощью жестов в воздухе. Когда вы смотрите прямо перед собой, вы видите переднюю часть изображения. Наклоните голову в сторону и посмотрите на изображение сбоку. Представьте себе, что вы посещаете Миланский собор или голографический вид любого другого памятника и прогуливаетесь по нему с одной из этих интерактивных 3D-голограмм. Голографическими объектами (в том числе памятниками) можно управлять с помощью естественных жестов: например, протягивая руку, делая вид, что хватаешь и поворачиваешь, 3D-объекты будут вращаться. Жесты смахивания в воздухе также работают, переходя к следующему объекту в серии.

Тем не менее, «настоящие» голограммы, по сути, уже здесь, это просто вопрос дальнейшего совершенствования технологии, чтобы она лучше подходила для повседневной жизни.

лазерная голограмма с 3D голографическим проектором

Как будет развиваться голография

Технологию активно используют в разработке head-mounted дисплеев. Характерный пример — автопром. Голограммы заменяют габаритную и точную оптику — это позволяет снизить стоимость транспортных средств и сделать их более безопасными. Прозрачный дисплей наклеивают на лобовое стекло машины, и водитель получает возможность одновременно следить за ситуацией на дороге и за основными датчиками машины. 

Согласно прогнозам, в течение нескольких лет голографические дисплеи запустят в массовое производство. Производители стремятся сделать их компактными и недорогими. 

Технология позволит оптимизировать трудозатраты в разных производственных сферах и, в том числе, улучшить качество дистанционных переговоров. Собеседники могут находиться в разных городах и странах и при этом чувствовать, что их разделяет один лишь стол.

Классификация голограмм

Струк­ту­ра го­ло­грамм за­ви­сит от вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния объ­ек­та, опор­но­го из­лу­че­ния и ре­ги­ст­ри­рую­щей сре­ды, от тол­щи­ны $h$ ре­ги­ст­ри­рую­щей сре­ды, от дли­ны вол­ны $λ$ из­лу­че­ния при за­пи­си и вос­ста­нов­ле­нии го­ло­грам­мы. Она ха­рак­те­ри­зу­ет­ся про­стран­ст­вен­ным пе­рио­дом ин­тер­фе­рен­ци­он­ной кар­ти­ны $Λ=λ/\left(\sin θ_1+\sinθ_2 \right)$, где $θ_1$ и $θ_2$ – уг­лы па­де­ния интер­фе­ри­рую­щих волн на ре­ги­ст­ри­рую­щую сре­ду. В за­ви­си­мо­сти от со­от­но­ше­ния пе­рио­да $Λ$ и тол­щи­ны ре­ги­ст­ри­рую­щей сре­ды (фо­то­ма­те­риа­ла) раз­ли­ча­ют дву­мер­ные (пло­ские) и трёх­мер­ные (объ­ём­ные) го­ло­грам­мы. Ес­ли $h≪Λ$, об­ра­зу­ет­ся дву­мер­ная го­ло­грам­ма. Её ото­бра­жаю­щие свой­ст­ва ог­ра­ни­че­ны. Так, она кро­ме ис­тин­ной объ­ект­ной вол­ны вос­ста­нав­ли­ва­ет так­же со­пря­жён­ную ей вол­ну и со­от­вет­ст­вую­щее до­пол­ни­тель­ное лож­ное со­пря­жён­ное изо­бра­же­ние $O″$ (рис. 1б). Для вос­ста­нов­ле­ния ка­че­ст­вен­но­го дву­мер­но­го изо­бра­же­ния не­об­хо­дим ис­точ­ник мо­но­хро­ма­тич. из­лу­че­ния. Трёх­мер­ная го­ло­грам­ма, ко­то­рая об­ра­зу­ет­ся, ес­ли тол­щи­на фо­то­ма­те­риа­ла $h≫Λ$, од­но­знач­но вос­ста­нав­ли­ва­ет вол­но­вое по­ле объ­ек­та, без со­пря­жён­но­го изо­бра­же­ния. Трёх­мер­ная го­ло­грам­ма спо­соб­на так­же вос­ста­нав­ли­вать изо­бра­же­ние при ос­ве­ще­нии её не­мо­но­хро­ма­тич. из­лу­че­ни­ем; она са­ма, по­доб­но се­лек­тив­но­му ин­тер­фе­рен­ци­он­но­му фильт­ру, вы­би­ра­ет из сплош­но­го спек­тра те со­став­ляю­щие, ко­то­рые уча­ст­во­ва­ли в её за­пи­си. Ес­ли при за­пи­си изо­бра­же­ния ис­поль­зу­ет­ся из­лу­че­ние, со­дер­жа­щее неск. длин волн, то го­ло­грам­мы соз­да­ют цвет­ные изо­бра­же­ния. От­сут­ст­вие со­пря­жён­ной вол­ны по­зво­ля­ет пре­об­ра­зо­вы­вать в объ­ект­ную вол­ну всё па­даю­щее на го­ло­грам­му из­лу­че­ние.

Рис. 2. Схемы записи голограммы: осевая схема Габора в попутных пучках (а), внеосевая схема Лейта в попутныхпучках (б), схема Денисюка во встречных пучках (в); S – источник опорного излучения; O – объ…

В за­ви­си­мо­сти от вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния объ­ек­та, опор­но­го из­лу­че­ния и ре­ги­ст­ри­рую­щей сре­ды раз­ли­ча­ют неск. схем за­пи­си и со­от­вет­ст­вую­щих им ти­пов го­ло­грамм. За­пись в по­пут­ных пуч­ках про­пус­каю­щих го­ло­грамм про­из­во­дят при рас­по­ло­же­нии ис­точ­ни­ка опор­но­го из­лу­че­ния и объ­ек­та на од­ной оси (осе­вая схе­ма Га­бо­ра, рис. 2а) или под уг­лом к не­му (вне­осе­вая схе­ма Лей­та, рис. 2б). При за­пи­си в по­пут­ных пуч­ках объ­ект и ис­точ­ник опор­но­го из­лу­че­ния рас­по­ла­га­ют­ся по од­ну сто­ро­ну от ре­гист­ри­рую­щей сре­ды $F$. При за­пи­си по схе­ме Га­бо­ра тре­бо­ва­ния к раз­ре­шаю­щей спо­соб­но­сти фо­то­ма­те­риа­ла наи­мень­шие, од­на­ко по­ле, вос­ста­нов­лен­ное та­кой го­ло­грам­мой, силь­но ис­ка­же­но из-за на­ло­же­ния со­пря­жён­ной вол­ны. Этот не­дос­та­ток уст­ра­нён в схе­ме Лей­та, но вос­ста­нов­ле­ние та­ких го­ло­грамм тре­бу­ет мо­но­хро­ма­тич. ис­точ­ни­ка из­лу­че­ния. Во встреч­ных пуч­ках про­из­во­дят за­пись от­ра­жа­тель­ных го­ло­грамм (схе­ма Де­ни­сю­ка, рис. 2в). В этом слу­чае объ­ект и ис­точ­ник опор­но­го из­лу­че­ния на­хо­дят­ся по раз­ные сто­ро­ны от ре­ги­ст­ри­рую­щей сре­ды. Пе­ри­од $Λ$ в этом слу­чае ми­ни­ма­лен, а тре­бо­ва­ния к раз­ре­шаю­щей спо­соб­но­сти фо­то­ма­те­риа­ла наи­бо­лее вы­со­ки, за­то для вос­ста­нов­ле­ния изо­бра­же­ния та­кую го­ло­грам­му мож­но ос­ве­щать ис­точ­ни­ка­ми ес­те­ств. све­та (напр., сол­неч­ным из­лу­че­ни­ем) или лам­пой на­ка­ли­ва­ния.

Приходят ли настоящие голограммы?

Если вы думаете об открытии компании по производству 3D-голограмм, знайте, что у нее может быть будущее. Одна из технологий, наиболее близких к настоящей голографической технологии, показанной в кино, — это дополненная реальность. Создание и применение трехмерных видеоголограмм находит свое возвышение в обогащении реальности. Зрители с этой технологией обеспечивают все, что вы можете себе представить, в виде 3D-голограммы.

С таким устройством, которое создает голограммы, вы можете смотреть на окружающий мир и видеть голографически спроецированные вещи прямо в окружающее вас пространство. Вы также можете смотреть голографические кадры — сцены из прошлого дня рождения, которые вы можете пережить непосредственно, как вечеринку внутри сцены. На самом деле я считаю, что «голографические мероприятия» могли бы стать хорошим бизнесом в более широкой картине цифровой голографии или, кто знает, даже интерактивной голографии. Возможность сделать голографическое 3D-видео свадьбы, сняв разные сцены, а потом спустя годы задавать вопросы и ответы свидетелю свадьбы или гостю так, как будто он все еще там – это нечто беспрецедентное. А потом кто знает что еще: от иллюминаторов самолетов до голографических мобильных телефонов, через голографическую фотографию и революцию в кинотеатрах с 3D-голографической проекцией без очков.

Примеры голограммы в музеях

Все чаще голограммы можно встретить в музеях. В музее мадам Тюссо в Берлине в 2017 году появилась фигура немецкой блогерши Биби. Эта фигура сделана не как все остальные в этом музее из воска, а в виде голограммы. Для ее создания девушка приехала в Кельн, где проходила съемка, а потом обработка съемки и создание голограммы. Она стала постоянным экспонатом музея.

Иногда голограммам посвящают целые выставки. В феврале 2016 года в Москвы в готическом зале усадьбы Салтыковых-Чертковых открылась выставка световых инсталляций, голограмм и оптоклонов Magic of Light. Ее организовал Университет ИТМО Санкт-Петербурга совместно с Греческим институтом голографии.

Художественная голографическая композиция Мэри Харман (США/Канада, 2009): «Два кота и кот Шредингера», «Псевдоскопия», «Тело и душа»

Картинки на обман зрения геометрические, треугольника с пояснениями

Геометрическая иллюзия

Геометрические иллюзии — это не что иное, как изображение различных по форме объектов, которые глаз воспринимает не совсем так, как это принято в геометрии. В этом случае используется умение человеческого глаза определять цвет, направление и величину объектов.

Но если в геометрии их располагают по определенным правилам, то в этом случае, например, прямоугольник может быть сложен из нескольких разных по размеру треугольников. Такая иллюзия рассчитана на то, что человек вместо того, чтобы видеть треугольники будет рассматривать параллельные линии и пытаться понять насколько они одинаковы.

Также в геометрических иллюзиях очень часто используется контрастность по размеру. Глядя на такое изображение человек не видит, что два центральных круга имеют одинаковый размер. Даже при пристальном разглядывании он думает, что круг, окруженный меньшими объектами, больше чем тот, что окружен большими.

Голографическая связь и гаптоклон

Ну и завершим нашу подборку, на первый взгляд, фантастической разработкой. Представьте, что Вы общаетесь по скайпу, но при этом видите перед собой человека не на мониторе, а в полный рост, стоящим совсем рядом с Вами. Именно к этому идёт компания Microsoft занимающиеся разработкой новой технологии видеосвязи Room2Room. А также ряд иных компаний, который пытаются реализовать технологию наиболее эффективным способом.

Room2Room: Life-Size Telepresence in a Projected Augmented Reality Environment

Ещё более футористичной идея голографических звонков кажется на фоне развивающейся технологии гаптоклон. Гаптоклон – проект, ориентированный на создание осязаемых тактильных голограмм. Создатели проектора считают, что со временем смогут создать технологию, благодаря которой Вы сможете, скажем, не только увидеть своего собеседника в полной рост, воспользовавшись голографическим телефоном, но и пожать ему руку! Принцип работы подобной технологии пока остается открытым. Одним из вариантов достижения цели может стать использование вспышек лазера, порождающих небольшие пучки плазмы в необходимых местах. Либо системы излучения ультразвука, с параллельным отслеживанием движения человека, что при взаимодействии с виртуальным предметом позволит высчитать силу давления, так если бы это был реальный объект.

Современный мир не стоит на месте и очень приятно осознавать, что прямо сегодня мы можем наблюдать, как технический и научный прогресс меняют его и наступает будущие. А проекторы и проекционные технологии принимают в этой истории непосредственное участие

Реклама. Данные рекламодателя: ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)», ИНН 7703380158.

Голограммы действительно полезны?

В принципе, мне так кажется. Голографическая реальность — это то, что уже работает, но всегда может работать лучше. Однако если вы закроете глаза и подумаете о будущем, то повсюду будете представлять себе голограммы. Они могут быть полезны для технического образования и обучения, для государственного управления, полезны для инженеров и дизайнеров, которым необходимо трехмерное изображение создаваемого ими продукта. Я говорю не о самодельной голограмме, а о лазерных голограммах, которые требовали больших затрат на создание и производство. Также для 3D-печати. В этих промышленных приложениях дополненная реальность и голографические технологии чрезвычайно полезны.

«Совместный» голографический стол Евклидон Индастриз

Что такое голограмма

Голограмма — это трехмерная запись отраженного от объекта света. Она точно копирует контуры предмета и показывает его с разных сторон в постоянном движении.

Для создания такого изображения используют лазерный луч. Его делят на две волны:

• опорную — она идет от источника света;
• объектную — она отражается от предмета записи.

Поверхности имеют разную отражательную способность, поэтому интенсивность объектной волны меняется в зависимости от того, на какую точку объекта попадает луч лазера. Отраженный свет объектной волны фиксируется на фотопластинке — так формируется голограмма.

Похожим образом работает фотопленка. Однако она фиксирует только двухмерное изображение объектов, а чтобы рассмотреть снимок, необходимо распечатать его на бумаге. Фотопластинка «запоминает» образ предмета со всех сторон. Чтобы снова увидеть его, достаточно осветить фотопластинку волной, близкой к опорной. Фотопластинка преобразует луч света в тот, который отражался от объекта записи, и мы увидим его в трехмерном пространстве.

Не путайте голографию с 3D-изображением. Последнее показывает предмет только с одной точки обзора, а голография — со всех. 3D-картинки создают путем соединения двух изображений — того, что видит левый глаз, и того, что видит правый. Так возникает стереоэффект — нам кажется, что мы видим объект в объеме.

Псевдоголограммы

В современной массовой культуре значение термина «голограмма» размылось, и так стали называть практически все объемные проекции и оптические иллюзии. В качестве экранов используются прозрачные пленки обратной проекции, голографические сетки и специальные дисплеи, работающие по принципу «Призрака Пеппера». Как уже упоминалось, именно он позволяет «воскрешать» умерших певцов. Эффект трехмерности достигается за счет диагонального экрана, расположенного между отражаемым объектом и зрителями. А высокие технологии проецирования и грамотно выстроенный свет позволяют создать эффект реального артиста на сцене.

Представление немецкого цирка Circus Roncalli с голографическими животными, созданное с помощью голографической сетки

Виртуальная и дополненная реальность

Очевидным продолжением развития технологии объемного изображения стала весьма удачная попытка разработчиков погрузить человека в виртуальную или дополненную реальность. Вероятно, именно эти две технологии продолжат стремительно развиваться и внедряться во все сферы человеческой жизни в ближайшие десятилетия.

Виртуальная реальность уже не удивляет, и стала даже относительно доступной для большинства людей. К примеру, с помощью современных VR шлемов с контроллерами человек может достигнуть максимального погружения, вплоть до потери контакта с окружающей его реальной обстановкой. Что в свою очередь поражает массу развлекательно контента.

We Got Fulham Players to 'Walk the Plank' on VR and They Nearly S–t Themselves | VR Challenge

А вот дополненная реальность (AR, англ. augmented reality) только набирает темп развития. Технология работает следующим образом. Когда вы видите все тоже, что и в обычной жизни, на реальные объекты проецируются ещё какие-либо дополнительные виртуальные элементы. К примеру, маски в Instagram. В ближайшее время технология обещает взрывной рост и внедрение в массы. Даже Apple приобщилась к этой движухе анонсировав ожидаемую новинку Apple Glass.

По идее, очки должны будут позволить пользователю взаимодействовать с информационным полем, окружающего человека объектов и явлений. К примеру, можно будет проложить маршрут до необходимой точки в городе, передвигаясь к нему по маркерам, отображаемым в реальном времени, на реальных объектах, как бы подсвечивая нужный маршрут. Что из этого получится, покажет время.