홀로그램이란 무엇인가?

 

홀로그램이란 무엇인가?

 

두 개의 레이저광이 서로 만나 일으키는 빛의 간섭효과를 이용, 사진용 필름과 유사한 표면에 3차원 이미지를 기록한 것입니다.
홀로그램은 제작에 사용되는 여러 가지 기술에 따라 시각적으로 다양한 입체적 효과를 갖게 됩니다.
이 이미지를 재생하는 기술을 홀로그래피(Holography)라하고, 이 기술에 의해 만들어진 상품을 홀로그램(Hologram)이라고 합니다.
홀로그램은 1948년 영국의 물리학자 데니스 가보(Dennis Gabor)가 그 원리를 발견하여 노벨상의 영예를 안았고, 1960년대 레이저의 개발로 본격적인 홀로그램의 응용기술이 발전되었습니다.

홀로그램은 빛의 간섭효과를 이용해서 모델로부터 굴절된 빛을 새롭게 창조하는 것입니다.

모델은 다음의 그림과 같은 장치를 통해서 마스터 홀로그램으로 만들어집니다.

셔터를 통과한 레이저빔은 광선 분리기(Beam Splitter)에 의해 2개의 광선으로 분리됩니다.
분리된 광선 중에서 물체로 투영되는 광선을 오브젝트 빔(object beam)이라 하고, 분리된 다른 한 광선을 레퍼런스 빔(reference beam)이라고 합니다. 레퍼런스 빔은 거울에 반사되어 렌즈를 통과한 후 홀로그램 필름판에 비쳐집니다. 오브젝트 빔은 거울에 의해 굴절되어 렌즈를 통과한 후 물체에 직접 투사되는데, 물체는 그 빛의 일부를 홀로그램 필름판에 반사 시킵니다.
모델로부터 반사된 빛과 레퍼런스 빔 으로 부터 나온 빛은 상호작용을 통해 간섭패턴 이라고 불리는 명암을 가진 복잡한 패턴을 형성하게 됩니다.
간섭패턴은 빛에 민감한 소재에 의해서 마스터 플레이트에 기록됩니다.
이렇게 해서 만들어진 마스터 홀로그램을 통해 프로덕션 마스터가 만들어지며, 이 프로덕션 마스터는 최종 홀로그램의 대량생산에 사용 됩니다.
홀로그램 이미지는 그것을 만드는 데 사용된 레이저 광선이 사용된 것과 똑같은 각도에서 비쳐졌을 때 볼 수 있게 됩니다.

 

렌티쿨러판을 이용한 스티커

 

홀로그램의 원리와는 다른 것이지만 양쪽 눈으로 보이는 상을 다르게 하여 입체상을 느끼게 하는 것이 여럿 있다. 그 중에 렌티쿨러판 이 있는데 이는 과자나 아이들 장난감에 부착되어 있는 스티커로 표면에 볼록한 면이 나란하게 배열되어 있어 빛의 굴절에 의해 각각의 눈에 다른 그림이 보이도록 한 것이다. 이 두 가지 다른 그림으로서 오른쪽과 왼쪽의 눈이 관측하는 물체의 그림으로 했다면 우리는 입체로 인식하게 된다. 한편 전혀 다른 그림들을 부착해 놓으면 보는 방향에 따라 그림이 계속 바뀌는 신기한 느낌을 갖도록 하기도 한다.

 

자세한 내용을 보시려면..

 

http://physica.gsnu.ac.kr/cont.html

 들어가셔서 빛 ---> 레이저 ---> 홀로그래프, 홀로그래프의 응용으로 가보세요

 

 

http://physica.gsnu.ac.kr/cont.html

 

 

홀로그램의 원리와 종류

 http://www.spholo.com/m_page.php?ps_pname=page_hologram2

 

 

홀로그램의 원리와 활용

 

홀로그래피는 기술적인 면에서 사진과 비슷하지만 영상이 3차원이고, 실물과 똑같이 입체적으로 보인다는데 큰 차이가 있다.

홀로그래피는 1947년 데니스 가보르(Dennis Gabor)에 의해 고안됐다. 그러나 홀로그래피를 실현하기 위해서는 간섭성이 있는 빛이 있어야 하는데 당시에는 이러한 광원이 존재하지 않았기 때문에 실용화하는 것이 불가능했다.

1960년대 간섭성을 가진 레이저가 발견된 지 2년 후부터 홀로그래피를 실용화하는 방법들이 제안되고 본격적인 연구들이 진행됐지만 이 때 역시 몇 가지 기술적인 어려움과 가격 부담으로 인해 실용화되지는 못했다.

게다가 1970년대에서 1980년대 말까지 반도체 등 발전으로 홀로그래피에 대한 관심은 줄어들었다.

그러나 1990년대에 들어서자 멀티미디어 시대의 도래와 함께 많은 정보를 기억하고 빠른 데이터 시스템의 전달이 요구됨에 따라 홀로그래피에 대한 관심이 증가하기 시작했다.

홀로그래피의 원리는 레이저에서 나온 광선을 2개로 나눠 하나의 빛은 직접 스크린을 비추게 하고, 다른 하나의 빛은 우리가 보려고 하는 물체에 비추는 것이다.

이때 직접 스크린을 비추는 빛을 기준광(reference beamㆍ참조광)이라고 하고, 물체를 비추는 빛을 물체광(object beam)이라고 한다.

물체광은 물체의 각 표면에서 반사돼 나오는 빛이므로 물체 표면에 따라 위상차(물체 표면에서부터 스크린까지의 거리)가 각각 다르게 나타난다. 이때 변형되지 않은 기준광이 물체광과 간섭을 일으키며 이때의 간섭 무늬가 스크린에 저장된다. 이러한 간섭 무늬가 저장된 필름을 홀로그램이라고 한다.

저장된 영상을 다시 재현하려면 기록할 때 사용된 광선을 다시 스크린 건판에 쏘아야 한다. 재생 시 사용하는 광선은 기록 시와 같은 진동수를 가진 파동만이 3차원으로 재현되고, 파장과 위상이 다른 파들은 아무런 효과가 없이 저장된 홀로그램을 통과해 버리기 때문에 기록시 사용된 기준광과 반드시 정확히 일치해야 한다.

이러한 홀로그램이 기존의 사진과 다른 점은 저장 시와 재생 시에 같은 광선을 이용해야 한다는 것과 3차원 영상이 재현된다는 것이다.

홀로그램은 물제광의 강도만을 저장하는 2차원 사진과 달리 그 빛의 방향까지 기록하기 때문에 3차원 영상을 볼 수 있다.

이제까지는 3차원 영상을 보려면 입체 안경을 쓰거나 컴퓨터에 복잡한 장치를 설치해야만 가능했었다. 그러나 홀로그램 디스플레이가 가능해지면서 누구나 편하게 어떠한 각도에서든지 3차원 영상을 볼 수 있다.

홀로그래피는 우리 주변에서 이미 많이 쓰이고 있다.

가장 쉽게 접할 수 있는 것이 신용카드에 붙어 있는 홀로그램이다. 신용카드에는 위조 방지를 위한 반사형 홀로그램이 붙어 있어 카드의 고유한 문양을 표현한 3차원 입체영상을 눈으로 확인할 수 있다.

홀로그래피가 사용되는 또 다른 분야는 메모리 분야다. 홀로그램은 평면의 정보를 한 점에 기록하는 것이기 때문에 창문을 통해 방안을 들여다보듯이 홀로그램의 작은 조각으로도 전체 홀로그램의 모습을 재현할 수 있다. 이것은 홀로그램으로 저장된 정보는 오염이나 파손에 매우 잘 견딜 수 있다는 것을 뜻하는데, 이러한 성질은 홀로그램이 매우 훌륭한 데이터 저장장치로 사용될 수 있는 가능성을 제시한다.

또한 필름이 두꺼운 경우에는 여러 물체를 겹쳐서 한 장에 기록하는 것도 가능하기 때문에 홀로그램을 이용한 데이터 저장장치는 용량 면에서도 다른 매체에 비해 많은 가능성을 가지고 있다.

홀로그램은 스크린 건판에 하나의 영상만을 저장하기 때문에 연속되는 영상을 보기에는 기술상 어려움이 있다. 건판에 여러 가지 영상을 저장하더라도 재생 시에 여러 가지 파장을 순서대로 비춰야 하므로 완전히 텔레비전과 같이 연속적인 영상을 보기에는 다소 무리가 있다. 이처럼 홀로그램 디스플레이는 소프트웨어가 고정돼 있다는 것이 단점이다. 따라서, 현재는 이것을 TV나 영화 등에 이용하기보다는 설치 미술이나 슬라이드 식으로만 이용하고 있다.

연속적인 영상을 재현하는 기술적인 방법에 대한 연구에 노력을 기울인다면 머지않아 영화나 텔레비전도 입체적인 영상으로 관람할 수 있을 것이다.

또한 사람의 골격 구조를 한 번의 촬영으로 입체적으로 관찰할 수 있기 때문에 의학적 사용도 고려될 수 있으며, 동ㆍ식물의 모습을 입체적으로 구성하고 건축물이나 자동차를 설계하는 등 실생활이나 전문 분야에 적극 활용할 수 있다.

 

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