وتعتمد هذه التقنية على أشعة الليزر لإنتاج الصورة ثلاثية الأبعاد. فهو نوع من الفن أو الخيال العلمي. والهولوجرام كتقنية لها تطبيقات كثيرة، وتتزايد باستمرار، لذلك يقوم علماء الهولوجرام باستخدامها فى دراسة الأجسام فى الأبعاد الثلاثية. كما أن ذاكرة الكمبيوتر الهولوجرافية تعتبر ذاكرة المستقبل. ويعتقد العلماء، أن الإنسان يخزن المعلومات فى الدماغ فى ثلاثة أبعاد. ويمكن لهذا العلم فى المستقبل أن يستخدم فى كل شيء. ويستعمل فى الأغراض الأمنية مثلًا، كبطاقات الائتمان وفى المجالات الفنية كالسينما.
تاريخ الهولوجرافي
يعود تاريخ هذه التقنية إلى عام 1947 على يد العالم “دينيس غابور” Dennis Gabor لتحسين قوة تكبير الميكروسكوب الإلكترونى. وبسبب موارد الضوء المتاحة فى ذلك الوقت، والتى لم تكن متماسكة، أى أحادية اللون، أدى إلى تأخير ظهور التصوير التجسيمي إلى عام 1960 وقت ظهور الليزر. وفى عام 1967 استطاع كل من العالم “جيوديس أوباتنكس” Juris Upatnieksوالعالم “إيميت ليث” Emmitt Leith من جامعة ميتشيجان، عرض أول هولوجرام بعد العديد من التجارب.
وفى عام 1972 ، قام “لويد كروز” Lloyd Cross بصناعة أول هولوجرام يجمع بين الصور المجسمة ثلاثية الأبعاد، والسينما ذات البعدين. حيث يحتوى الهولوجراف توزيع معقد من المناطق الشفافة والداكنة التى تناظر أهداب التداخل المضيئة والمظلمة.
فيما تسعى العديد من الشركات المصنعة للأجهزة الذكية، بما فى ذلك الهواتف الذكية، والأجهزة القابلة للارتداء للاعتماد عليها، وتوفيرها فى أجهزتها المستقبلية، فهى عبارة عن تقنية تعتمد على الموجات الضوئية التى تتولى مسئولية التصوير الثلاثى الأبعاد للأجسام بكفاءة عالية.
وقد قامت شركة مايكروسوفت باستعراض قدرات تقنية الهولوجرام من خلال مساعدها الرقمي “كورتانا” فى 2014، والذى يعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي، إلا أن أحد المعجبين بالمساعد الشخصي قام مؤخرًا بإنشاء نسخة خاصة تعتمد على تقنية الهولوجرام من المساعد الشخصى لمنزله. ووفقًا لما نشره موقع The Verge الأمريكي، ظهر “جريم آتشر” فى فيديو على يوتيوب، وهو يسأل “كورتانا” إذا ما كان يحتاج إلى مظلة فى ذلك اليوم، لتظهر فتاة داخل مثلث صغير تعمل بتقنية الهولوجرام، لتخبره بعد ذلك بأن هذا ليس ضروريًا، ثم تظهر توقعات درجة الحرارة. وبعد الانتهاء، فإنها تمشى بعيدًا وتختفى. حيث استخدم نسخة ويندوز10 من كورتانا، ثم قام برسمها فى شكل كارتونى متحرك ثلاثي الأبعاد من خلال تطبيق Unity 3D.
ويستخدم الجهاز أيضًا تتبع الوجه لضبط الصورة ثلاثية الأبعاد لتتوجه نحو المتحدث. كما قام بتركيب ميكروفون متعدد الاتجاهات، ومتكلم فى القاعدة للتفاعل مع الجهاز. وأشار “آرتشر”، إلى أنه لا يستطيع فقط استخدام الجهاز لطرح الأسئلة على “كورتانا”، ولكن أيضًا للسيطرة على الوظائف الآلية أو الموسيقى في منزله، الذى يقول، إنه سوف يظهر فى الفيديو فى المستقبل.
وكشفت شركة “ريد ديجيتال سينما” الرائدة فى صناعة كاميرات السينما الرقمية المحترفة، بالتعاون مع شركة “ليا”، عن إنتاجهما أول هاتف ذكي فى العالم مزود بجهاز إسقاط ضوئى يعرض صورًا مجسمة “ثلاثية الأبعاد” بطريقة “الهولوجرام”.
ومن المتوقع أن تطرح الشركتان هاتف “هيدروجين وان”، خلال النصف الأول من عام 2018.
وسيتضمن “هيدروجين وان” محتوى تجسيميًا، وصوتا ثلاثى الأبعاد لمشاهدة الأفلام والألعاب التفاعلية والمراسلة الاجتماعية والواقع المختلط، من دون الحاجة إلى نظارة مخصصة لذلك الأمر. ومن المتوقع أن يتوافر هاتف “هيدروجين وان”، الذى سيعمل بنظام تشغيل “أندرويد”، خلال الفترة المقبلة بنظام الطلب المسبق.
خصائص تقنية وتطبيقات Holography هولوجرام
– إمكانية استعادة الصورة بتعريض أى جزء منها لأشعة الليزر.
– رؤية طرف من صور الهولوجرام يخفي الآخر.
– يوفر التقاط ورصد أكثر من صورة.
– إمكانية رؤية الجسم من كل الاتجاهات ورؤية أعماق الفتحات والثقوب عليه.
– إذا تحطم الهولوجرام، فبإمكاننا استعادة الصورة بتعريض أى (قطعة) منه لشعاع الليزر، ولكن تكون شدة إضاءة الصورة المجسمة ضعيفة.
– بالإمكان تصوير عدة صور هولوغرافية على لوح واحد ولا يحصل بينها تشويش أو تداخل.
استخدامات الهيلوجرافي.
– تسجيل الصور.
– تعزيز المزايا الأمنية للقضاء على عمليات النصب والتزوير، بطاقة الائتمان، بوضع شريط مجسم على ظهر البطاقة، وهذه التقنية تساعد فى القضاء على حالات التزوير.
– يجرى استخدامها حاليًا لعرض بعض الصور فى الترويح لبعض المنتجات فى شكل حي، ويستخدم فى الترويج للتجارة، كعرض المنتجات والتحف الفنية.
استخدامات هولوجرام فى التعليم
يمكن تطبيق الهولوجرام كأداة للتعلم فى الكثير من المجالات، ابتداءً من الألعاب فى المنزل، وحتى المحاضرات الجامعية. كما يمكن أن يستخدم كوسيلة تعليمية، سواء فى التفاعل مع المادة العلمية، أو تسجيل المحاضرات بأبعاد ثلاثية، مما يوفر تكلفة استدعاء أحد المحاضرين العالميين للتدريس فى جامعة معينة، بل ويمكن أن يقوم هذا المحاضر بإلقاء محاضرة فى عدة جامعات فى آنٍ واحد!
وقد بدأ مقدمو التقنية التعليمية فى عام 2012 يتطلعون إلى استخدام التقنية المعتمدة على استخدام الهولوجرام كأداة للتعلم عن بعد. مما يجعل من الممكن للخبراء تقديم محاكاة للشخص بذاته in-person وربط الفصول الدراسية عن بعد، وتسهيل محاضرات متعددة الفصول الدراسية، ومن الممكن حضور الأحداث التاريخية. من خلال تقنية شاشات العرض الثلاثية الأبعاد أو المجسمة، والتى تعرف بعروض 3D أو عروض 4D.
الأدوات المطلوبة لصناعة “الهولوجرام”
– جهاز الليزر: يستخدم جهاز الليزر الذى ينتج الضوء الأحمر، وهو ليزر “الهليوم نيون”. وفى بعض التطبيقات البسيطة للهولوجراف، يمكن استخدام ليزر الدايود، المستخدم فى المؤشر الضوئي، لكن لا تستطيع من خلاله الحصول على صورة عالية الجودة.
– العدسات: فى الهولوجرام يكون دور العدسة، هو تشتيت الضوء وتفريقه على مساحة من الجسم المراد تصويره.
– مجزئ الضوء: وهو عبارة عن مرآة تعمل على تمرير جزء من الضوء، وعكس الجزء المتبقي. أى القيام بفصل الشعاع إلى جزءين.
– المرايا: تستخدم فى توجيه أشعة الليزر عبر العدسات، ومجزئ الضوء إلى الموضع المحدد.
– فيلم الهولوجرام: ويستخدم لتسجيل الهولوجرام فيلم له قدرة تحليلية. وهذا أمر ضروري لإنتاج الصورة الهولوجرامية، حيث يحتوي الفيلم على طبقة من مواد حساسة للضوء موضوعة على سطح يتيح نفاذ الضوء.
كيف يعمل الهولوجرام HoloGram:
يختلف التصوير المجسم عن التصوير التقليدي، بأن التسجيل ليس فى كثافة المادة الحساسة للضوء فحسب، بل أيضًا إلى حزمة من الموجات الضوئية التى تصطدم بالجسم المراد تسجيله فتخطط الموجات الضوئية، حاملة المعلومات الكاملة عن تخطيط ثلاثي الأبعاد للجسم.
يبدأ التصوير عند حدوث تصادم بين الموجات الضوئية والشيء الذى يرغب المستخدم فى تصويره وعرضه، حيث يقوم جهاز الهولوجرام بتخطيط الجسم المراد تصويره، ثم نقل المعلومات اللازمة حوله، ويتيح هذا الجهاز إمكانية تكرار إنشاء الموجة مرة أخرى فى حالة إضاءة جهاز الهولوجرام.
وتمر صورة الهولوجرام بمرحلتين:
– مرحلة تسجيل أنماط التداخل ثم الحصول على الهولوجرام.
– إضاءة الهولوجرام بطريقة معينة، حيث يكون جزء من الشعاع النافذ من الهولوجرام، مطابقًا لموجة الجسم الأصل فنرى الصورة ماثلة أمامنا كأنها الجسم الأصل.
تجربة الهولوجرام بالمتحف المصرى بالتحرير
قام الشاب رامي حماد، مصمم البرامج بتصميم نظارة بتقنية الهولوجرام، لها فائدة لزوار المتحف المصري بالتحرير، إذ تمكنهم من مشاهدة توت عنخ آمون، وهو يبدو كأنه حي ويتحرك، وذلك فى تجربة مختلفة تستخدم تكنولوجيا الواقع الافتراضي فى مجال الإرشاد السياحي، لتكون التجربة الأولى والفريدة فى العالم، بأن يكون المرشد السياحي “هولوجرام”. ونجح مصمم البرامج في تجربته، من خلال تجريب نظارته الجديدة مع بعض زوار المتحف المصرى المصريين والأجانب، حيث شاهدوا من خلالها توت عنخ آمون، يتحدث عن آثاره وتاريخه بشكل حي، مما حاز إعجابهم، خاصة أن البرنامج المصمم للابتكار يتضمن ملوكًا وفراعنة آخرين يظهرون فى النظارة، لافتًا إلى أنها ما زالت فى طور التجربة.
تجربة الهولوجرام بمتحف للشمع فى طوكيو
يتيح متحف “مدام توسو” للشمع فى طوكيو لزواره الرقص مع النجوم، سواء كانوا أحياءً أو أمواتًا، وذلك بفضل تكنولوجيا جديدة تستخدم التصوير ثلاثى الأبعاد الهولوجرام. ويشتهر المتحف بحسب ما جاء فى الفيديو الذى أذاعته فضائية “أون تى فى لايف”، بأنه يسمح للزوار بعمل مسح لوجوههم لعمل صورة ثلاثية الأبعاد، يتم تحويلها فيما بعد إلى شخصية رقمية، ومن ثم ترقص تلك الشخصية مع صور معدة بنفس الطريقة لمشاهير مثل مارلين مونرو، وليوناردو دى كابريو، وليدى جاجا، وغيرهم من النجوم.