Fotoğraf makinesiyle çektiğimiz görüntüler tek bir açıdan fotoğraflandığı için derinlik hissi kayıt sırasında kaybolur. Normal bir fotoğrafa baktığımızda fotoğraftaki nesnelerin ne kadar uzakta olduklarını yani derinliklerini algılayamadan sanki iki boyutlularmış gibi görürüz. Hologramda ise bir görüntü gerçek dünyada göründüğü üç boyutlu hâliyle yüzeye kaydedilir.
Hologramı, nesnelerin görüntülerini film yüzeyine üç boyutlu görünebilecekleri şekilde kaydetme tekniği olarak tanımlayabiliriz. Hologram kelimesi Yunancada “bütünü, tamamı” anlamına gelen holos ve “çizmek” anlamına gelen gram kelimelerinden türetilmiş.
Aradan geçen zamanda bu konuda birçok çalışma yapıldı. Ancak görüntünün eksiksiz şekilde bir yüzeye sabitlenmesi (kaydedilmesi) hayli zor bir süreç.
Siyah Beyaz Fotoğraflardan Holograma…
Günümüzdeki şekliyle fotoğraf tekniği, 1827 yılında Nicephore Niepce’in görüntüyü film yüzeyine kaydetmesi ile ortaya çıktı. Fotoğrafçılığın ilk yıllarında görüntüler sadece siyah-beyaz olarak kaydedilebiliyordu. Kayıt sırasında hem renk hem de derinlik kayboluyordu çünkü renk ve derinliği kaydedebilecek teknoloji o dönemde henüz geliştirilememişti. Daha sonraki yıllarda nesnelerin renkleri de kaydedilmeye başlandı. Ama görüntünün derinliğinin de kaydedilmesi için hologram tekniğinin geliştirildiği 1947 yılına kadar beklemek gerekecekti. Hologram tekniğinin bugünkü hâlini alması ise lazerlerin geliştirilmesinden sonra mümkün oldu.
Holografik yani üç boyutlu kayıt, basit bir fotoğrafçılık tekniği gibi görünse de bilim ve teknoloji açısından hayli önemli bir gelişmeydi. 1971 Nobel Fizik Ödülü’nün, ilk hologram kaydını 1947’de gerçekleştiren Dennis Gabor’a verilmesi de bunu kanıtlar nitelikte.
Macar asıllı İngiliz bilim insanı Dennis Gabor
Peki, gerçek görüntüyü kaydetmek yani hologram oluşturmak neden zor?
Bu soruyu cevaplamak ve hologram tekniğini daha iyi anlamak için nesnelerden gelen görüntünün yani ışığın bazı temel özelliklerini bilmemiz gerekiyor.
Işık, beraberinde elektrik ve manyetik alanlar taşıyan bir elektromanyetik dalgadır. Her dalga gibi ışık dalgalarının da genliği (elektrik ve manyetik alanlar) ve fazı vardır. Işığın taşıdığı görüntüyü tam olarak kaydetmek demek, dalganın hem genliğini hem de fazını aynı anda kaydetmek anlamına gelir.
Geleneksel siyah-beyaz ve renkli fotoğraflarda film yüzeyine, günümüzdeki dijital makinelerde ise sensör yüzeyine kaydedilen sadece ışığın şiddetidir (Işığın şiddeti, genliğin karesiyle orantılıdır.). Bu kayıtlardan üç boyutlu görüntü elde etmek mümkün değildir. Çünkü tutulan kayıttan fotoğrafı çekilen nesnenin üç boyutlu yapısını elde edebilmek için, nesnenin farklı kısımlarından gelen ışınların makineye varış süresi arasındaki farkın da bilinmesi gerekir. Bunun için ışığın şiddetinin yanı sıra faz bilgisi de gereklidir.
Hologramlar Nasıl Çalışır?
Peki, ışığın hem genliğini hem de fazını aynı anda nasıl kaydedebiliriz?
Bunun için görüntüsü kaydedilecek nesneden gelen ışığın yanı sıra bir referans ışığa da kayıt sırasında ihtiyaç duyarız. Nesneden gelen ışık ile referans ışığın film yüzeyinde girişimi ile oluşan girişim deseni hem şiddet hem de faz bilgisini içerir. Dolayısıyla holografik kayıt nesneden gelen ışıkla referans ışığın oluşturduğu bir girişim desenidir.
Elektromanyetik dalgaların birbirini yok etmesi veya kuvvetlendirmesi olayı girişim, ekran üzerinde oluşan görüntü ise girişim deseni olarak tanımlanabilir.
Bu yüzden çıplak gözle holograma baktığımızda nesnenin normal bir görüntüsünü değil, anlaşılmayan bir girişim deseni görürüz. Film yüzeyine kaydedilen görüntüyü yeniden oluşturmak için film üzerine referans ışık göndermemiz gerekir. Kayıt sırasında kullanılan bu referans ışık, kaydı yapılan görüntünün girişim deseniyle etkileşerek gözümüze gelir. Referans ışık, şiddetin yanı sıra beraberinde faz bilgisini de gözümüze taşıyacağı için sanki üç boyutlu gerçek bir nesneye bakıyormuşuz gibi bir algı oluşur.
Hologramlar Nerelerde Kullanılıyor?
Hologram bir fotoğrafik teknik ve görüntü kaydı gibi görünse de geniş bir uygulama alanına sahip. En büyük potansiyel kullanım alanlarından biri veri depolama. Örneğin CD, DVD ve BlueRay gibi kayıt ortamları her ne kadar üç boyutlu olsalar da veriler manyetik sabit disklerde olduğu gibi iki boyutlu bir yüzeye kaydedildiğinden saklama kapasiteleri sınırlı. Hologram tekniği kullanıldığında ise veriler üç boyutlu olarak da kaydedilebilir. Dolayısıyla hologram tekniği sayesinde veri kayıt cihazlarının kapasitesini büyük oranda artırmak mümkün. Holografik saklama tekniğine dayalı sabit diskler henüz piyasaya çıkmamış olsa da yakın zamanda bu tür ürünleri raflarda görebiliriz.
Hologramın diğer potansiyel uygulama alanları ise eğitim ve sağlık. Eğitim materyallerinin üç boyutlu hâle getirilmesi ve özellikle anatomi eğitiminin üç boyutlu olarak verilmesi tıp öğrencileri için hayli yararlı. Holografik görüntünün internet üzerinden daha güvenli biçimde iletilmesi sayesinde ilerleyen zamanlarda uzaktan ameliyatların yapılması da mümkün olabilir.
Gelecekte holografik görüntülemenin hayatımızda daha fazla yer edineceği öngörülüyor. Özellikle her geçen gün daha fazla deneyimlediğimiz sanal dünyayı alışık olduğumuz üç boyutlu dünyaya yaklaştırmak, holografik görüntülemeyle mümkün olacağa benziyor.
Son dönemlerde adını sık sık duyduğumuz hologram, yakın gelecekte pek çok farklı alanda ve farklı şekillerde hayatımıza girebilir. Eğer teknoloji çağının yeniliklerini takip ediyor, yakın gelecekte ne ile karşılaşacağınızı merak ediyor ve hologram teknolojisi hakkında bilgi edinmek istiyorsanız, oldukça doğru bir yerde olduğunuzu belirtmek isteriz. Zira geleceğin en büyüleyici ve büyük görüntü teknolojisi olan hologramı sizin için mercek altına aldık. O halde gelin, hologram teknolojisini daha yakından tanıyalım.
Hologram teknolojisi, lazer ışınları kullanılarak üç boyutlu görüntü elde etme işlemidir. Bu teknolojiyi en yalın biçimde nesne görüntülerinin lazer kullanılarak üç boyutlu kaydedilmesi ve elde edilen sonucun yine üç boyutlu olarak gösterilmesi olarak açıklayabiliriz. Hologram, uzamsal derinliği taklit etmeyen veya özel bir görüntüleme cihazı gerektirmeyen, bağımsız görüntüler sunar. Bir görsele hologram teknolojisi ile üç boyut kazandırmanın pek çok farklı yöntemi vardır.
Hologram, fotoğraf ve nesneleri lazer ışınları sayesinde 3 boyutlu hâle getiren bir görüntü teknolojisidir. Fotoğraf üzerindeki görüntüyü üç açıdan görmenize olanak tanıyan söz konusu teknoloji, geliştirilen özellikler sayesinde 5d ve 7d olarak farklı boyutlarla da karşınıza çıkar. 3 boyutlu hologram teknolojisine ek olarak, 5d ve 7d hologram teknolojisinin detaylarını dilerseniz tek tek ele alalım.
3 boyutlu hologram teknolojisi; en, boy ve derinlik gibi boyutların hepsinin birden var olduğu görüntüleri tanımlayan teknolojiye verilen addır. 3 boyutlu hologram teknolojisi, fotoğraf ya da görselin üzerindeki görüntüye söz konusu tüm parametreleri kazandırarak bir hayli gerçekçi görünmesini sağlar.
En, boy, derinlik ve zaman değişkenlerinin çok daha ötesinde yer alan 5 boyutlu hologram teknolojisi, özellikle reklam sektöründe sıklıkla kullanılır. Örneğin özel bir vitrin içerisinde yer alan bir telefonun etrafında gezegenler dönüyormuş gibi gösterilebilir.
7 boyutlu hologram teknolojisi, sinema filmlerinin ve özel etkinliklerin vazgeçilmezidir. Bu teknoloji sayesinde görüntünün yanı sıra kokular ve hava koşulları da simüle edilerek izleyiciye benzersiz bir deneyim yaşatılır.
Hologram görüntü teknolojisi daha önce de belirttiğimiz gibi farklı uygulama tekniklerine sahiptir. Kullanılan teknik ne olursa olsun, hologram uygulaması yapmak için belirli birkaç malzemeye ihtiyaç duyulur. Bu noktada, görseli lazer teknolojisi ile kaydedip çoklu ortamlara gönderen ürünleri sizler için bir araya getirdik. Eğer hologram teknolojisi nasıl çalışır görmek istiyorsanız, öncelikle bu malzemeleri temin etmelisiniz.
Lazerler, bu teknolojinin en önemli ögelerinden biridir. Hologram teknolojisinde genellikle kırmızı lazerler kullanılır. Bu noktada lazer işaretleyici cihazlardan yardım alınabilir. Bir lazer işaretleyici kullanılarak gönderilen ışık, daha düz ve dağınık olur. Bu durum ise kaliteli ve tatmin edici bir holografik görüntünün oluşmasına engel olabilir.
Lensler, holografik görüntü meydana getirmek için kullanılan özel camlardır. Bir kamera lensinin aksine ışığın yayılmasına olanak tanıyan söz konusu lensler, görüntünün daha net bir şekilde aktarılmasına yardımcı olur.
Işın ayırıcı, bir ışın demetini iki zıt polarizasyon durumuna ayırmak için kullanılır. Bu cihaz, holografik görüntüler oluşturmak için birçok ayna ve prizma barındırır. Ayrıca optik alanında yapılan deneylerde de sıklıkla kullanılır.
Aynalar ise ışık hüzmelerini doğru yerlere yönlendirmek için tercih edilir. Net holografik görüntüler elde edilmek isteniyor ise kullanılan aynaların pürüzsüz ve lekesiz olmasına dikkat edilmelidir.
Holografik film, hologram oluşturmak için gerekli olan yüksek çözünürlükte ışığı kaydeder. Bu ürün, ışığa duyarlı bir bileşik tabakadır. Fotoğraf filmi gibi şeffaf bir yüzeye sahip olan holografik filmler, ışıkta meydana gelen küçük değişiklikleri kolayca kaydedebilir.
Bir hologram oluşturmak için öncelikle üç boyutlu görüntüsünü oluşturmak istediğiniz nesneye, kişiye veya fotoğrafa ihtiyacınız vardır. Holografik bir görüntü elde etmek için öncelikle kullanacağınız objeyi lazer sisteminin bulunduğu ortama titremeyecek şekilde sabitlemeniz gerekir. Ardından nesnenin önüne bir cam yerleştirmelisiniz. Bu noktada ışın ayırıcı, lazer ışınını ikiye ayırır ve ışının birini objenin önüne diğerini ise arkasına gönderir. ilk aşamada şekli belli olmayan ışık ve görüntüler meydana gelecektir. Bölünmüş kirişlerden biri, nesneye yönlendirilecektir. Nesnenin diğer lazer ışını ile aydınlanması sonucunda üç boyutlu görüntü ortaya çıkar. Işığın bir kısmı, nesneden kayıt ortamına yansıtılır. Tüm bu işlemlerin sonucunda holografik bir görüntü elde etmiş olursunuz.
Hologram teknolojisi günümüzde pek çok farklı sektörde sayısız avantaj sağlar. Eğitimden sinemaya, mimariden sağlık sektörüne kadar birçok alanda kullanılan hologram teknolojisi, 3 boyutlu görüntüler sunması sebebiyle tercih edilir. Örneğin bir estetik cerrah, estetik yapılacak bölgenin görüntüsünü kayıt altına alabilir ve bölgenin estetikli hâlini holografik bir görüntü yaratarak operasyon geçirecek kişiye sunabilir. Bu sayede estetik yaptırmak isteyen kişi, operasyona başlanmadan önce arzu ettiği görünüme sahip olup olamayacağını görmüş olur.
Hologram teknolojisinden ve onun sunduğu avantajlardan yararlanan pek çok farklı sektör bulunur. Bu noktada, hologram teknolojisinin kullanım alanlarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.
Sağlık sektöründe kullanılan hologram teknolojisi hem tıp eğitiminde hem de tedavi sürecinde avantaj sunar. İnsan anatomisini 3 boyutlu olarak ve en ince ayrıntılarıyla ele alan söz konusu teknoloji, kadavra üzerinde yapılan çalışmaların yerine geçebilir. Nanoteknoloji sayesinde organları ve vücudun içerisinde oluşan hasarları görüntüleyebilen doktorlar, bu sırada hologram teknolojisinden de yararlanır. Bu konu hakkında bilgi sahibi olmak için “Nanoteknoloji Nedir?” isimli yazımızı okuyabilirsiniz.
Haritacılık sektörü, bu teknoloji sayesinde bambaşka bir boyut kazanmıştır. Hologram ile üç boyutlu hâle getirilen haritalar, özellikle askeri alanda büyük fayda sunar. Askeri amaçlar için kullanılan haritaların holografik görüntüler kullanılarak meydana getirilmesi, herhangi bir bölgenin coğrafi yapısı hakkında daha detaylı bir bilgiye sahip olunmasına imkân tanır. Hologram teknolojisi; şehir ve bölge planlama, harita mühendisliği, belediyecilik, arama ve kurtarma ve turizm gibi çeşitli alanlarda da tercih edilir.
Eğitim sektöründe kullanılan hologram teknolojisi, büyük fırsatlar ve öğrenme kolaylığı sunar. Coğrafya, biyoloji, fizik gibi birçok farklı derste kullanılan bu teknoloji hem üç boyutlu hem de renklendirilmiş eğitim materyalleri sayesinde eğitim sürecini hızlandırır. Öğrenciler, üç boyutlu görüntüler sayesinde konuyu daha ayrıntılı şekilde görebilir ve görsel hafızalarını güçlendirebilir.
Güvenlik sektörü için vazgeçilmez bir teknoloji haline gelen hologram; kredi kartları, kimlik kartları, kamuya ait kartlar ve lisans belgelerini korumak adına kullanılır. Belge sahteciliğini imkânsız hâle getiren teknoloji, kart ve belgelerin kopyalanmasına ve taranmasına engel olur.
Hologram teknolojisi, veri saklama konusuna farklı bir bakış açısı getirir. Bilgi ve görüntülerin optik hologramını elde eden ve parçalara ayıran holografi, büyük boyuta sahip verileri depolamak amacıyla kullanır. Ayrıca, söz konusu verinin üç boyutlu olarak saklanmasına da imkân tanır. Hologram teknolojisinin geldiği son nokta, dijital dünyayı derinden etkilemiştir. Bu konu hakkında detaylı bilgi almak için “Dijital Ayak İzi Nedir?” içeriğimizi inceleyebilirsiniz.
İlk kez 1949 yılında İngiliz mühendis Dennis Gabor tarafından kullanılan hologram teknoloji, bugünlerde birçok alanda karşımıza çıkar. Kredi kartlarının ve kimlik kartlarının üzerinde bulunan küçük ölçekli hologramların yanı sıra sinema sektöründe de kullanılan hologram teknolojisi, günümüzde oldukça popülerdir.Birbirinden farklı pek çok alanda avantaj sağlayan hologram teknolojisinin sağlık, eğitim ve güvenlik gibi önemli sektörlerde kullanılması, bilinirliğinin artmasını sağlamıştır.
Hologram teknolojisi kısa bir süre içerisinde pek çok alanda kullanılmaya başlanan bir görüntü teknolojisidir. Nesne ve fotoğraf üzerinden kaydedilen görüntüyü 3 boyutlu bir şekilde sunan hologram teknolojisinin geleceği hakkında sayısız tahmin yapılabilir. Henüz her tüketiciye ulaşabilen bir teknoloji olmayan hologram, kolay kullanımı ve düşük maliyeti sayesinde önümüzdeki yıllarda birçok insan tarafından keyifli bir izleme deneyimi yaşamak için tercih edilebilir. Hologram teknolojisi hakkında bilgiler, pek çok farklı kaynaktan edinilebilir.