Ειδικά Θέµατα Γεωµετρικών Απεικονίσεων 6 ου εξ.

Transcript

1 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Αρχιτεκτόνων Εργαστήριο Γεωµετρικών Απεικονίσεων του Χώρου Ειδικά Θέµατα Γεωµετρικών Απεικονίσεων 6 ου εξ. Γεωµετρία και Ολογραφία Σπουδαστές: Βερβέρης ηµήτριος (Α.Μ.: ) Γιαλιά Βασιλική (Α.Μ.: ) Κατσακιώρη Αλεξία (Α.Μ.: ) Μπάστα Ιωάννα (Α.Μ.: ) 6 ο εξάµηνο - Ακαδηµαϊκό έτος

2 ΟΛΟΓΡΑΦΙΑ Ολογραφία : Όλο + Γραφή = Καταγραφή του συνόλου της οπτικής πληροφορίας σε ένα ολόγραµµα. Η Ολογραφία, είναι µια µοναδική φωτογραφική εικόνα χωρίς τη χρήση φωτογραφικού φακού. Η φωτογραφική καταγραφή της εικόνας καλείται ολόγραµµα, το οποίο εµφανίζεται να είναι ένα χωρίς αναγνώριση σχέδιο των λωρίδων και των σπειρών αλλά που όταν φωτίζεται από το συνεχές φως, όπως από µια ακτίνα λέιζερ οργανώνει το φως σε µια τρισδιάστατη αντιπροσώπευση του αρχικού αντικειµένου. Ολογραφία είναι η τεχνική φωτογράφησης αντικειµένων κατά τρόπο που να δηµιουργείται στον παρατηρητή η τρισδιάστατη εντύπωση. Μας δίνει τη δυνατότητα να βλέπουµε 3Dεικόνες όπου η προοπτική & η σχετική θέση των αντικειµένων όταν ιδωθούν από διαφορετικές οπτικές γωνίες παρουσιάζονται όπως στην πραγµατικότητα. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑ ΡΟΜΗ 1948: Ο Ουγγρικής καταγωγής Dennis Gabor ( ) ανέπτυξε τη βασική θεωρία της ολογραφίας, κατά τη διάρκεια µελέτης του για τη βελτίωση της ανάλυσης ηλεκτρονικού µικροσκοπίου. Αρχική ( original ) µέθοδος του Gabor για τα ολογράµµατα

3 1964: Οι Emmett Leith και Juris Upatnieks κατέγραψαν το πρώτο ολόγραµµα (τέσσερα χρόνια µετά την εφεύρεση του πρώτου laser από τον Ted Maiman). "Το τραίνο και το πουλί" είναι το πρώτο ολόγραµµα που πραγµατοποιήθηκε µε ένα λέιζερ που χρησιµοποιεί την εκτός άξονα τεχνική. Αυτή η εικόνα πραγµατοποιήθηκε το 1964 από τον Emmett Leith και Juris Upatnieks στο πανεπιστήµιο του Μίτσιγκαν τέσσερα χρόνια µετά από την εφεύρεση του λέιζερ απο τον Ted Maiman και µετά από 16 χρόνια από την εφεύρεση της Ολογραφίας το 1948 από τον Ούγγρο- Άγγλο επιστήµονα Dennis Gabor όπου για αυτήν του την εφεύρεση τιµήθηκε µε το Βραβείο Νόµπελ φυσικής το Ο Juris Upatuieks και ο Emmett Leith µε τον εξοπλισµό σχετικά µε την τρισδιάστατη φωτογραφία (Ολογραφία).

4 1965: Ο Robert Powell και ο Karl Stetson ανέπτυξαν τη θεωρία της της ολογραφικής συµβολοµετρίας. 1968: Έγινε η παρουσίαση του πρώτου διαπερατού ολογράµµατος λευκού φωτός από τον Dr. Stephen A. Benton κατά τη διάρκεια ερευνών για την ολογραφική τηλεόραση, αυτού του είδους ολογράµµατα είναι γνωστά και ως rainbow holograms. 1971: Ο Dennis Gabor τιµήθηκε µε το βραβείο Nobel για την ανακάλυψη της ολογραφίας. 1972: Ο Lloyd Cross ήταν ο πρώτος που συνδύασε την ολογραφία µε την κινηµατογραφία για να παράγει 3 D. ( τρισδιάστατες) κινούµενες εικόνες ((holographic stereogram) 1976: Ο VictorVictor και οι συνάδελφοί του από το All Union Cinema και το Photographic Research Institute (NIFKI), U.S.S.R ανέπτυξαν έναν πρωτότυπο προτζέκτορα ολογραφικών ταινιών, όπου 2-3 άτοµα µπορούσαν να παρακολουθήσουν µια ταινία 47secsec πλήρων διαστάσεων χωρίς γυαλιά. 1983: Η MasterCard International, Inc ήταν η πρώτη που χρησιµοποίησε την ολογραφία για λόγους ασφαλείας στις πιστωτικές κάρτες.

5 ΤΥΠΟΙ ΟΛΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ιαπερατά Ολογράµµατα (transmission holograms) Τα διαπερατά ολογράµµατα είναι διαφανή και για να σχηµατιστεί το είδωλο του αντικειµένου πρέπει να φωτίζονται από πίσω (όπως οι διαφάνειες). Τα διαπερατά ολογράµµατα είναι γνωστά και ως rainbow holograms (τόξου της ίριδος), επειδή διασπούν τα χρώµατα του φωτός, έτσι ώστε ανάλογα µε το σηµείο από το οποίο παρατηρούµε το ολόγραµµα να το βλέπουµε και διαφορετικά χρωµατισµένο. ιαπερατό ολόγραµµα όπου το αντικείµενο φαίνεται ότι ευρίσκεται εµπρός από το ολόγραµµα.

6 Ανακλαστικά Ολογράµµατα (reflection holograms) Τα ανακλαστικά ολογράµµατα πρέπει να φωτίζονται από εµπρός. Είναι είτε αδιαφανή είτε διαφανή(βλέπουµε και τι υπάρχει από πίσω). Ανακλαστικό ολόγραµµα όπου το αντικείµενο φαίνεται ότι ευρίσκεται εµπρός από το ολόγραµµα. Ανακλαστικό ολόγραµµα όπου το αντικείµενο φαίνεται ότι τέµνει το ολόγραµµα.

7 Computer generaterd holographic stereograms Βρίσκεται σε δοκιµαστικό στάδιο µηχανή παραγωγής ολογραµµάτων από τρισδιάστατα µοντέλα ηλεκτρονικών υπολογιστών ή από σειρές φωτογραφιών (holographic stereograms). Εφαρµογές: ηµιουργία ολογραµµάτων από: 1) Τρισδιάστατα µοντέλα από προγράµµατα όπως τα 3D Studio, LightWave, Bryce 2) Αρχιτεκτονικά µοντέλα 3) Από λήψεις βίντεο ή από σειρές φωτογραφιών. Με αυτή την µέθοδο µπορούµε να δηµιουργήσουµε το ολογράµµατα τοπίων, ήδη υπαρχόντων κτιρίων, προσώπων, κλπ. Ιδεατό παράθυρο

8 Το ολόγραµµα δηµιουργεί ένα ιδεατό παράθυρο. Το αντικείµενο φαίνεται µόνο µέσα από αυτό το παράθυρο. Αν κοιτάξουµε έξω από το παράθυρο το αντικείµενο δεν είναι ορατό. Στο διπλανό σκίτσο το ολόγραµµα φαίνεται ολόκληρο από τη θέση 1. Από τη θέση 3 δεν φαίνεται, ενώ από τη θέση 2 φαίνεται το κάτω µισό. Μπορούµε να κατασκευάσουµε ολογράµµατα που είναι ορατά από όποια θέση και αν τα παρατηρούµε. Το µειονέκτηµα αυτών των ολογραµµάτων είναι ότι δεν είναι πολύ φωτεινά.

9 ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΟΛΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Για την κατασκευή ενός ολογράµµατος απαιτούνται: 1. Σκοτεινός θάλαµος 2. Τράπεζα ολογραφίας όπου µπορούν να στηριχθούν πολύ σταθερά τα διάφορα όργανα, µε µαγνητικό ή µηχανικό τρόπο (π.χ. βίδωµα των οργάνων). 3. Ένα Laser 4. Συστήµατα ανοίγµατος της δέσµης (Spatial filter, αποκλίνοντες φακοί µικρής εστιακής απόστασης ( π.χ f=-8 mm), σφαιρικά κάτοπτρα). 5. Κάτοπτρα εµπρόσθιας επικάλυψης. 6. Στηρίγµατα των φακών, των κατόπτρων του φίλµ ή της ολογραφικής πλάκας και του αντικειµένου. Κατά τη διάρκεια του πειράµατος ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται στα εξής: 1. χρήση µόνο safe light (φως ασφαλείας) 2. αποφυγή θορύβων (θερµικών, ηχητικών κλπ) 3. σταθερότητα όλων των οργάνων και της οπτικής τράπεζας 4. κατάλληλος χρόνος φωτισµού της πλάκας και του αντικειµένου (προσοχή στην υπο/υπερ-έκθεση) 5. σωστή αναλογία των χηµικών υγρών κατά την εµφάνιση 6. καλό στέγνωµα της πλάκας