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홀로그램은 우리 생활 곳곳에서 사용되고 있습니다. 심지어 지폐에까지 위조방지의 수단으로 사용하고 있지요. 여기서는 홀로그램의 기본 원리와 간단하게 홀로그램의 제작 방법에 대해서 알아보기로 합시다.

●홀로그램

홀로그램은 사진용 필름(또는 적당한 표면)에 기록된, 적절히 조명되었을 때 3차원 이미지를 만들 수 있는, 빛의 간섭에 의한 영상을 기록한 것입니다.

●홀로그램이 만들어지는 원리

레이저광선이 2개의 광선으로 분리됩니다(윗그림). 물체로 가는 광선을 object beam이라 하고, 분리된 다른 한 빛을 reference beam 이라 합니다. reference beam이 렌즈나 곡면 거울에 의해 펼쳐지고 필름판에 투사됩니다. object beam은 퍼져서 물체에 투사되는데. 물체는 그 빛의 일부를 홀로그램 필름판에 반사시킵니다. 그 두 빛은 필름에 간섭형상을 만들며 반응하게 됩니다. 이것이 바로 홀로그램입니다. 이것은 간섭파동(같은 파동과 같은 주기)으로 만들어지기 때문에 레이저빛이 필요합니다. 홀로그래피의 원리는 1948년에 Dennis Gabor에 의해 발견되었지요. 그는 70년대 초기에 이 발견으로 노벨상을 수상했다고 합니다.


●홀로그램의 조명

홀로그램이 reference beam의 초기의 방향대로 조명되면, 물체가 있던 자리에 물체의 3차원 영상이 나타납니다. 어떤 홀로그램은 레이저나 단색광에 의해 조명되어야만 하고, 어떤 것은 백색광으로 조명되어야 합니다.


●홀로그램의 형태

전달 홀로그램 : 레이저빛으로 조명됩니다. 이것은 같은 방향으로부터 오는 두 광선으로 만들어집니다.
반사(백색광)홀로그램 : 알맞은 광원(조사등, 플래쉬빛, 태양광 등)에서 나오는 백색광으로 조명됩니다. 이것은 반대 방향에서 홀로그램 필름에 도달하는 두 광선에 의해 만들어지게 됩니다.
다중경로 홀로그램 : 다른 각도에서 2개 이상의 이미지를 관찰 할 수 있습니다. 여러 가지 형태의 다중경로 홀로그램이 존재하는데, 단순한 형태는 다른 각도에서 조명했을 때, 다른 이미지가 나타나는 것입니다.
복합 홀로그램 : 각기 다른 각도에서 본, 한 물체의 많은 평면사진들이 하나의 3차원 이미지로 결합됩니다.
무지개 홀로그램 : 다른 각도에서 보았을 때, 한 이미지의 각기 다른 색상이 나타나게 됩니다.
실제 이미지 홀로그램 : 이것은 보통 원형으로부터 전달되어 반사된 홀로그램입니다. 이 이미지는 관찰자 방향으로 투영판 앞에 극적으로 투영됩니다. 홀로그래피 박물관의 대부분의 홀로그램은 이런 형태입니다. 이것을 만드는 과정은 아주 정교하며, 각도의 정확한 조정이 필요하겠지요.
대량 생산되는 홀로그램 :
부조세공된 홀로그램 - 금속박을 입힌 강화 폴리에스테르필름에 찍어서 만듭니다. 가장 일반적인 방법이지요.
중합체 - 빛에 민감한 플라스틱을 이용하여 만들 게 됩니다. 폴라로이드사가 이 방법으로 홀로그램을 대량 생산합니다.
중크롬산염을 이용한 홀로그램 - 보석류나 시계등에 이용되는 아주 선명한 홀로그램입니다. 이것은 중크롬산염을 포함한 빛에 민감한 코팅젤에 기록되지요.

●홀로그램의 적용


홀로그램 예술 : 홀로그래피 박물관, 광고, 우표, 보석류 등
위조로부터의 보호 : 신용카드, 티켓 등
광학 용품 : 홀로그램 렌즈, 회절격자 등. 이것은 물체가 거울이나 렌즈가 되는 홀로그램입니다. 물체로서의 편평한 거울이 각기 다른 회절격자를 만들어냅니다. 물체가 오목거울이면 이것은 렌즈와 같은 기능을 하지요. 이러한 홀로그래픽 렌즈는 일반적인 렌즈나 거울보다도 가볍고, 자동차에서의 안전을 위해 앞유리에 계기판을 만드는 것과 같은 분화된 기능까지도 수행하도록 고안될 수 있습니다.
홀로그래픽 간섭계 : 물체의 치수를 재는데 있어서 아주 정교한 기술입니다. 산업적인 강도분석, 품질관리 등에 유용합니다.
도안 인식 : 컴퓨터와 함께 전기-광학 용구를 이용하여 기계상으로 어떻게 보여지는 지를 알아냅니다. 주로 군사상 목적으로 이용됩니다.
의학적 적용 : CAT를 3차원 복합이미지로 조사합니다.
기타 : 홀로그래픽 컴퓨터 기억 저장, 홀로그래픽 현미경, 홀로그래픽 레이더


●홀로그램 만들기

다음은 가장 쉬운 형태의 홀로그래피입니다. 이 홀로그래피는 레이저, 렌즈, 홀로그래피 판, 암실을 만들 도구 정도만 있으면 만들 수 있습니다. 튼튼한 탁자와 레이저를 고정시킬 수 있는 도구, 홀로그래피를 만들 물체와, 필름 또는 감광판이 필요하겠지요. 몇 백만 분의 일의 진동도 없어야 합니다. 공기의 흐름, 잡음, 온도의 변화(움직임을 야기함), 보행, 노출시 테이블의 어떠한 접촉이라도 실패를 야기할 수 있습니다. 광학적 구성요소(광분열도구, 거울 등)가 많을 수록 진동을 일으킬 수 있는 확률이 높아집니다.


NOTE : 이 단일광 구성은 실제로 약간의 빛이 판을 통과하여 반대로 판쪽으로 반사되는 두번째 빛을 만듭니다. 물체와 반사된 광이 홀로그래픽 판에 간섭현상을 일으켜 홀로그램을 만들 수 있도록 기록됩니다.




움직임이 있더라도 같이 움직이도록 판이 물체와 접촉하고 있는 편이 났습니다. 이것은 움직 임을 최소화하는 아주 좋은 방법입니다. 이 과정은 가장 단순하나, 판과 물체의 배열이라 든가, 먼지로 인한 광의 간섭문제 등이 야기됩니다. 앞면이 코팅처리된 15~25mm 초점거리 오목거울과 또 다른 코팅처리된 평면거울로 이러한 문제점을 완화할 수 있습니다.



위 구성은 아주 간단하고 레이저광선이 홀로그래피판과 물체에 부딪히게 되는 각도를 정확하게 조절할 수 있습니다. 이것은 실제적으로 보여지는 홀로그래피가 안정적이기 위해, 광선을 쪼여 주어야 하는 각도를 결정하기 때문에 중요합니다.



NOTE : 보게 되는 각도는 대략 홀로그램이 만들어질 때, 물체로부터 반사되어 나온 빛의 반대 방향이어야 합니다. 조금 다르게 설명하면, 이미지쪽으로의 방향과 빛이 투영되는 쪽으로의 방향과의 각도는 reference beam과 obtect beam과의 각도와 같다는 것입니다. (그림 a)는 노출되었을때의 판과 물체의 위치, 그리고 두 광선의 위치를 보여줍니다. 이것은 또한 판이 어떻게 투사되어야 하는지, 원래 물체가 어디에 있었는지 보려면 어떻게 보아야 하는지를 보여 주고 있습니다. 판이 회전한다면, 투사되는 방향과 관찰하는 방향도 따라 회전해야 합니다.

http://optics.snu.ac.kr/on-line/common/html/l7.html
여기 사이트에 가보시면 그림이 첨부되어있습니다.
그래봤자 간단한 스케치이지만
홀로그램이 만들어지는 원리를 보다 쉽게 이해하실수
있을듯 싶네요.

제가알기로는 헨드폰에다가도 쓰이는것같구여...
밤에공중에다쓰는것은아닌가여??

자세한 자료가 있어서 가져왔습니다 (맨 아래에 출처가 있습니다)

** 좀더 이론적이고 자세한 내용은 아래 사이트를 가 보세요 -엄청나게 자세한 자료가, 초보자/증급/고급(미완성)으로 나뉘어서 그림과 함께 설명되어 있습니다 (강추!)
홀로매니아 클럽 ---> http://engine.chungbuk.ac.kr/~eskim/ [Click]


* 홀로그램의 원리는?

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 어떻게 만들어지는가?
A : 레이져빔
B : 제작공간
C : 모델
D : 마스터 홀로그래픽 플레이트
E : 오브젝트 빔
F : 레퍼런스 빔
G : 홀로그램 가상 형체


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 분리 됩니다.
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.

자료 출처: http://www.holograms.co.kr/hologram.htm