Holografická ochranná známka na padesátieurové bankovce
Holografie (z řeckéhoholos – úplný agrafie – záznam) je vyspělá forma záznamu informace v prostředí s vlnovým charakterem, kdy pro záznam využijeme interferenci předmětové vlny s koherentním pozadím. Vzhledem k vlnovému charakteru světla je využitelná například pro úplný optický záznam o jakémkoliv složitém předmětu. Z neznalosti fyzikální podstaty jevu je někdy popisována jen jako záznam obrazu (nikoliv obecně jako úplný záznam informace), což je pouze jedna z možných aplikací. Může se jednat o záznam obrazu včetně zachycení jehotrojrozměrné struktury, technologie může být využita i ke skladováníbinárních dat.
Na rozdíl od běžnéfotografie, která zachycuje bod po boduintenzitu jednotlivýchpaprsků světla, holografie umožňujetrojrozměrný záznam předmětu na dvourozměrný obrazový nosič (citlivá vrstvafotografického filmu,emulze na skle,plastová fólie), kam se zapíše informace jak o intenzitě, tak i o fázi světla odraženého od předmětu.
Svazek koherentních světelných paprsků, který vyzařuje laser a který je dostatečně široký, aby mohl zaznamenat úplně celý předmět, se obvykle pomocí optických prostředků (např.polopropustné zrcadlo nebo děličem svazku – skleněným dvojhranolem) rozdělí na svazek osvětlovací a svazek referenční. Po dopadu a následném odrazu osvětlovacího svazku od snímaného předmětu vzniká předmětový svazek, jenž nese informaci nejen ointenzitě světla, ale i jeho fázi, která vypovídá o trojrozměrné struktuře. Tyto informace se zaznamenají v obrazovém nosiči (např.fotografický film) díky referenčnímu svazku, jenž v místě obrazového nosiče interferuje s obrazovým svazkem. Vznikne tak interferenční obrazec – hologram, kde se nepravidelně zapíšou rozmístěná interferenční maxima a minima. Kvalita záznamu hologramu závisí na vnějších podmínkách. Nejkvalitnější záznamy lze samozřejmě provádět v laboratořích, v co nejdokonaleji odstíněné místnosti, předměty umístěné na antivibračních stolech (stoly, které mají každou nohu odpruženou). Záznam lze provést také na obyčejném stole a za běžně dostupných podmínek, než jsou laboratorní, ale kvalita je znatelně rozdílná.
Pro správné zobrazení zaznamenaného předmětu je nutné hologram osvětlit koheretním svazkem paprsků (rekonstrukční svazek) vyzařovaným obvykle laserem pod stejným úhlem, pod jakým dopadal během snímání referenční svazek. Díkydifrakci rekonstrukčního svazku se vytvoří světelné pole (rekonstruovaný svazek) odpovídající trojrozměrnému obrazu předmětu, který je v hologramu zaznamenán. Jednoduše řečeno, hologramem projdou jen paprsky odpovídající paprskům odraženým od zaznamenaného předmětu. Výsledkem je zdánlivý prostorový obraz.
I přesfinanční náročnost vývoje holografie, která nepřinesla očekávané výsledky, zejména v oblastech datového záznamu, se ji podařilo částečně vyvést z laboratoří do praxe.Zjednodušené verze hologramu, které svoji trojrozměrnost vyvolávají spíše pouze iluzí, se postupně také začínají využívat v běžném životě (např. na výstavách, kdy vystavované exponáty dosahují nedocenitelných hodnot), ne pouze vesci-fi filmech.
Duhové hologramy vznikají na rozdíl od obrazových v návrhářském studiu, kde jim odborníci vdechnou jedinečnou strukturu, která se nejčastěji v podoběplastem pokryté nálepky sériově vyrábí v lisovnách k tomu určených. Takto zhotovené hologramy díky své unikátnosti a možnosti pozorování i podbílým světlem slouží jako zabezpečovací prvkybankovkám, důležitým dokumentům a výrobkům, jež mají chránit před paděláním. Průkopníkem podobných technologií byl časopisNational Geographic, který v roce 1984 použil na obálku obrázek oplývající třetím rozměrem.
Obrazové hologramy vznikajíholografickým záznamem předmětu. Díky velké hloubce obrazové scény a širokému úhlu pozorování se takto vytvořené hologramy využívají například k zpřístupnění vzácnýcharchivovaných předmětů široké veřejnosti.
Roku1963 zaměstnanecPolaroiduPieter van Heerden přišel s myšlenkou využít metodu holografie k záznamubinárních dat. Svazek paprsků se rozdělil na objektový a referenční. Poté, co projde objektový svazekmaticí tmavých a čirýchpixelů, představujících jednotlivé datovébity, interferuje s referenčním svazkem uvnitř destičky citlivé na světlo. Data uložená ve výslednématrici se získají díky osvětlení referenčním svazkem pod stejnýmúhlem, pod jakým záznam vznikal. Vyšší hustoty dat uložených na jednom nosiči je možné dosáhnout jak změnou frekvence, tak i úhlu referenčníhosvazku paprsků. Největší vývoj holografických pamětí proběhl během posledních deseti let20. století díkyamerickým konsorciím, která sdružovala univerzitní týmy. Ač přílišná technologická náročnost a rychlý vývojmagnetických nosičů donutily konsorcium ukončit masivní financování, některé společnosti pokračují s vývojem dodnes a řešení holografického uchovávání dat odInPhase je na prahu komerčního využití.
Na rozdíl od běžnýchoptických nosičů (CD,DVD,Blu-ray) holografický záznam dat umožňuje trojrozměrný zápis do objemu datové vrstvy média, která v současnosti sestává z krystalůfotopolymerů. Tento materiál však nedovoluje přepis, a proto není možné opravit chyby zápisu, kterýmse společnostem, jež vyvíjejí tuto technologii, prozatím nedaří předcházet. V budoucnu by holografická média mohla nabídnout vysokourychlost čtení/zápisu, velkou kapacitu a rychlé vyhledávání, založené na asociativním určení přesné adresy dat, díky kterému by se na rozdíl od konvenčních datových médií nemusely položky jednotlivě procházet.
