Grondbeginselen en praktijk van 3dimensionale holografie

Dat er juist nu midden in het digitale tijdperk een aanhoudende en zelfs een toenemende belangstelling is voor holografie als een driedimensionale beeldtechniek bewijst het verschijnen van de vierde editie van het fantastische en zeer leerzame referentieboek “Practical Holography”. In de nieuwe editie hebben de auteurs met de medewerking van vele experts de tekst en de vele illustraties ruim aangevuld met de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van holografie en moderne holografische toepassingen.

Practical Holography

Tragisch is de gebeurtenis van het overlijden van Graham Saxby op een tijdstip twee maanden na het inleveren van zijn definitieve tekst voor een vierde druk bij de uitgever. Zijn inspanningen en opgebouwde kennis en ervaringen zijn in de nieuwe publicatie blijvend beschikbaar en bespreekbaar door de heldere teksten. Op de omslag van het boek prijkt een 3D hologram, dat ontworpen en geproduceerd is in een samenwerking tussen bedrijven Geola Digital uab en JSC RPC Krypten. De belangstelling voor het glashologram is duidelijk zichtbaar bij het organiseren van een tentoonstelling met hologrammen en holografische technieken en producten.

Die belangstelling is dan onder andere te meten aan het aantal bezoekers en vragen over de getoonde werken en producten. In het algemeen is de publieke belangstelling voor de zo bekende fascinerende glashologrammen met veelal magische driedimensionale afbeeldingen en voorstellingen in de afgelopen jaren sterk verminderd. In de musea, galerieën, expositiehallen en beurzen vinden nauwelijks exposities plaats. Wel zijn hologrammen te bewonderen in meerdere science & technology centers en zijn af en toe te bewonderen bij exposities en evenementen met licht- en mediakunst.

Holografie staat momenteel centraal in het zichtbaar en onzichtbaar beveiligen van waardevolle documenten, bankpassen, verpakkingen en vooral van bankbiljetten. Het prachtige boek geeft alle informatie, feiten, wetenswaardigheden en technische gegevens over het fenomeen Holografie. In 26 hoofdstukken beschrijven de auteurs alles over de ontdekking van holografie, de theorie achter holografie, de uitvoering, het materiaal, de toepassingen, de state-of-the-art fabricagetechnieken en moderne digitale ontwerp- en beeldtechnieken.

De hoofdstukken zijn verdeeld over drie secties, te weten over de principes van holografie, praktische display holografie en de sectie toepassingen van de holografie. De auteurs konden gebruikmaken van up-to-date referentiebronnen uit de wereld van universitaironderzoek, handel, industrie en bedrijven met onderzoeksafdelingen naar nieuwe holografische producten. De auteurs beginnen hun informatiestroom met een verklaring wat een hologram is en vervolgen met een korte benadering van een aantal historische feiten en ontdekkingen die hebben geleid tot de experimenten van Dennis Gabor en zijn eerste beschrijving van een hologram.

Voorbeelden van het gebruik van hologrammen op postzegels. De postzegel uit Oostenrijk geldt als de allereerste hologramzegel in de wereld.Hologrammen op tijdschriften zorgen niet alleen voor hogere verkoopcijfers, maar dragen ook bij aan het versterken van de boodschap of reclame.

De eerste principes uit de optica die bijdroegen aan de uiteindelijke vondst van het hologram dateren uit het jaar 1816, het jaar dat de natuurkundige Auguste Fresnel de theorie van diffractie en interferentie van Thomas Young door zijn wiskundige achtergrond meer inhoud en vorm gaf. Wetenschappers en onderzoekers als Thomas Wedgwood, Nicéphore Nièpce, Scott Archer, William Henry Bragg en Gabriel Lippmann droegen hun steentjes bij aan de fundamenten waarmee Dennis Gabor in 1947 het eerste hologram ter wereld realiseerde. De publicaties over zijn vondst verschenen in 1948 in 1949. In 1971 werd hem de Nobelprijs voor Natuurkunde toegekend voor de ontdekking van het hologram.

Parallel aan de baanbrekende werkzaamheden van Gabor ontwikkelden Yuri Denisyuk en Emmett Leith hun versies van een holografische afbeelding. De ontwikkeling van specifieke lichtbronnen voor het produceren van hologrammen gaf de holografie juist in de zestiger jaren van de vorige eeuw een belangrijke impuls voor verdere commerciële ontwikkelingen in de kunst, industrie, gezondheid, techniek en in multimedia. Lichtbronnen voor holografie zijn uitgebreid besproken in hoofdstuk 3. In de volgende hoofdstukken maken we kennis met de verschillende typen hologrammen, het lichtgevoelige materiaal en het materiaal waarmee verschillende hologrammen worden vervaardigd.

De tweede sectie begint met aanwijzingen om zelf een eenvoudig hologram te maken en krijgen lezers een beeld van specifieke onderdelen voor het bouwen van een eigen holografische studio. Uiteindelijk kunnen de lezers met de informatie en de juiste uitrusting moederhologrammen schieten. Het vervaardigen van alle soorten hologrammen is helder en overzichtelijk behandeld en voorzien van tekeningen en foto’s in zwart/wit en in kleur. Voor docenten en studenten die alles willen berekenen bevat het boek ook formules, berekenen en bewijzen. Speciale aandacht is er voorts voor het schieten van holografische portretten met een pulslaser en leren we alles over hologrammen met 3D-afbeeldingen in natuurlijke kleuren.

Het boek bevat een katern met kleurenfoto’s van gerealiseerde hologrammen en van apparatuur. In hoofdstuk 18 is er informatie over de techniek van het realiseren van stereoscopische hologrammen met een driedimensionale beeldbeweging, ook wel genoemd multiplex holografie. En natuurlijk bespreken de auteurs digitale aspecten en toepassingen in de wereld van holografie en gedrukte hologrammen. Sectie 3 begint met de holografie als basis voor meet- en registratieapparatuur en een aantal hoogwaardige en innovatieve holografische applicaties. Het boek sluit af met een wiskundige benadering van het vakgebied holografie, een overzicht van andere 3D beeldtechnieken en een tijdlijn met de holografische ontwikkelingen.

ISBN 978-1-4822-5157-9, “Practical Holography”, Graham Saxby en Stanislovas Zacharovas, CRC Press, 2016, 4e druk, 642 pagina’s.