التصوير المجسّم (Holography)

المجسّم , التصوير , holography

من انجازات العلم الحديث والتكنولوجيا تقنية الهولوغرافي (Holography) التي تمتلك خاصية فريدة تمكنها من اعادة تكوين صورة الاجسام الاصلية بأبعادها الثلاثة بدرجة عالية جدا. كلمة هولوجرافي أصلها يوناني مشتق من كلمة هولوس (Holos أي كل) وغرافو (Grapho أي الكتابة) بمعنى سجل الصورة الكامل أو فن التصوير المجسّم . يختلف اساسا التصوير المجسّم عن التصوير التقليدي بأن التسجيل ليس في كثافة المادة الحساسة للضوء فحسب، بل أيضا الى حزمة من الموجات الضوئية التي تصطدم بالجسم المراد تسجيله فتخطط الموجات الضوئية حاملة المعلومات الكاملة عن تخطيط ثلاثي الابعاد للجسم. فالتصوير المجسّم يعتمد على تسجيل سعة موجة الجسم و طورها. حيث تسجّل في لوح معين (يسمى هولوغرام) بحيث إذا أضيء فإنه يكون بالإمكان إعادة تكوين صدر الموجة. وبالتالي فان الصورة تتكون في الفضاء الثلاثي الأبعاد و ليس على ورقة كالتصوير العادي، كما ان الصورة المعروضة لا يمكن تمييزها عن الجسم الأصلي أبدا. تاريخ جذور هذه التقنية يعود الى العام 1947 عندما تم التوصل للتصوير الهولوغرافي من قبل العالم دينيس جابور (Dennis Gabor) في محاولة منه لتحسين قوة التكبير في الميكروسكوب الإلكتروني. ولأن موارد الضوء المتاحة فى ذلك الوقت لم تكن حقا متماسكه احادية اللون، فقد ساهمت في تأخر ظهور التصوير المجسّم إلى وقت ظهور الليزر عام 1960. في العام 1962، أدرك العالم جيوريس اوباتنيكس (Juris Upatnieks) و العالم ايميت ليث (Emmitt Leith) من جامعة ميشيغان ان الهولوغرام يمكن ان يستخدم كوسيط عرض ثلاثي الابعاد. لذا قررا قراءة وتطبيق أوراق العالم غابور (Gabor) ولكن باستخدام تقنية الليزر. وقد نجحا في عرض صور مجسمة بوضوح وعمق واقعي. بعدها توالت التجارب فعرض اول هولوغرام لشخص في العام 1967. وفي العام 1972، تمكن العالم لويد كروز (Lloyd Cross) من صناعة أول هولوغرام يجمع بين الصور المجسمة ثلاثية الابعاد والسينما غرافي ذات البعدين. تقنية الحصول على الهولوغرام تسقط حزمة من أشعة الليزر على مجزئ لحزمة الأشعة (splitter) فتنقسم جزئين ينفذ الجزء الأول من الأشعة ليصل إلى مرآة مستوية مثبته فتنعكس الأشعة لتسقط على اللوح الفوتوغرافي. وتسمى بأشعة المرجع (Reference beam). ويسقط الجزء الثاني من الأشعة على الجسم المراد تصويره وتنعكس هذه الأشعة من جميع نقاط سطح الجسم حاملة للمعلومات عنه لتصل اللوح الفوتوغرافي وتسمى هذه الأشعة بأشعة الجسم (Objective beam). تلتقي أشعة المرجع وأشعة الجسم على اللوح الفوتوغرافي وتكون النتيجة نمط مركب من تداخل تلك الأشعة يسجل على اللوح الفوتوغرافي وبعد تحميض اللوح الفوتوغرافي يظهر نمط تداخل الأشعة في صورة مناطق مظلمة وأخرى مضيئة ويسمى اللوح الفوتوغرافي بعد تحميضه وتسجيل نمط التداخل عليه بالهولوجرام يلزم بعد ذلك إعادة تكوين الصورة وذلك بإضاءة الهولوجرام بالأشعة المرجع وبالنظر خلاله تظهر صورة مجسمة تماثل الجسم تماما ومسجلة لجميع دقائق الجسم في ثلاثة أبعاد. يمكن تسجيل أكثر من صورة واحدة على نفس اللوح الفوتوغرافي وذلك بإستخدام عدد من الأشعة المرجع في إتجاهات مختلفة وتكون كل صورة مستقلة عن الأخرى. كما يمكن تخزين عشرات الصور على هولوجرام واحد ويمكن الحصول على صور ملونة لجسم بأبعاده الثلاثة على هولوجرام واحد وذلك بإستخدام ثلاثة حزم من أشعة الليزر ذات الألوان المختلفة ويضاء الهولوجرام في هذه الحالة بالأشعة البيضاء.




يحتوي الهولوغرام (أو اللوح الحافظ لنموذج التداخل) على توزيع معقد من المناطق الشفافة و الداكنة التي تناظر أهداب التداخل المضيئة و المظلمة، و عندما يضاء بشعاع مشابه تماما للشعاع المرجعي الأصلي فإنه الشعاع سوف ينفذ من خلال المناطق الشفافة و يُمتَصّ في المناطق الداكنة بدرجات متفاوتة مكونا بذلك موجة نافذة مركبة، هي الموجة المركبة للجسم الأصل. و على هذا فإن الحصول على الهولوغرافي يتم على مرحلتين: الأولى: تسجل فيها أنماط التداخل ثم الحصول على الهولوغرام، والثانية: يتم فيها إضاءة الهولوغرام بطريقة معينة بحيث يكون جزء من الشعاع النافذ من الهولوغرام مطابقا لموجة الجسم الأصل، فنرى صورة ماثلة في الهواء أمامنا و كأنها الجسم الأصلي. أنواع الهولوغرام توجد أنواع مختلفة من الهولوغرام، فهناك الهولوغرام الشريحي الرقيق (Plane Hologram)، و هناك الهولوغرام الحجمي السميك (Volume Hologram) وهي إما أن تكون من النوع الامتصاصي (absorption) أو من النوع الطوري(phase). جميعا تقوم على نفس المبدأ، و هو تسجيل سعة و طور الموجة. استخداماته أما استخداماته فكثيرة منها: التصور الهولوجرامي يمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من الاغراض مثل تسجيل الصور، الترويج للتجارة، كأكشاك لعرض المنتجات أو التحف وغيرها، منع التزوير باضافة شريطا مجسما مطبوعا على ظهر بطاقات الاعتماد. أو وضع العلامات التجارية على أغلفة السلع. كما يمكن ان يستخدم لتخزن المعلومات بكثافه عاليه داخل البلورات. فتقنيات التخزين الحالية مثل البلو راي (Blu-ray) تصل حد معين محدود حسب سطح وسائط التخزين على عكس التصوير المجسم فانه يستطيع تسجيل البيانات على كامل حجم وسائط التخزين بدلا من سطح وسائط التخزين فقط. وفي عام 2005 ، شركات مثل اوبتواري (Optware)وماكسيل (Maxell)انتجت 120 ملم طبقة تخزين بيانات (دسك) التى تستخدم اقراص التصوير المجسم لتخزين ما يقاربTB 3.9 (terabyte)، وخطة لتسويقها تحت اسم اقراص التصوير المجسم. الهولوغرام لا يمكن نسخه عن طريق آلات التصوير (Photocopier) أو ماسحات الكمبيوتر الضوئيه (Scanners) أو حتى تقنيات الطباعة مما يعني أننا أمام تقنية مذهله قد تساهم في القضاء على حالات التزوير وهذه بعض المقاطع المدهشة

المصدر: ملتقى شذرات