→ IEEE Standartları → IEEE.org → IEEE Xplore → IEEE Spectrum → IEEE Türkiye
MECAZİ GERÇEKLİK: HOLOGRAFİ

Holografi, lazer ışınlarıyla gerçekleştirilen üç boyutlu görüntü işleme tekniğidir. Cismin varlığına ait bilgi bize genellikle ses veya ışık dalgaları halinde ulaşır. Holografide ise cisimden gelen dalgalardaki bilgileri depo edip, bu bilgilerde hiçbir kayıp olmadan tekrar ortaya çıkartmayı sağlayan tekniktir.

Holografinin kelime kökenini inceleyecek olursak bu konuda ilk çalışmaları Dennis Gabor yapmıştır. “Holos” Yunancada “bütün” anlamına gelmektedir.

Holografi normal fotoğraf tekniğinden bazı farklılıklarla ayrılır. Her ışık dalgasının üç özelliği vardır: Dalga yüksekliğiyle tanımlanan şiddeti, dalga boyu uzunluğuyla tanımlanan rengi ve doğrultusu. Gümüşlü levha üzerine çekilen ve siyah beyaz fotoğraflarda, ışıktaki şiddet değişiklikleri kaydedilirken, renkli fotoğraflarda dalga boyu değişiklikleri de kaydedilebilmektedir. Hologramdaysa, ışığın şiddetiyle birlikte, ışık dalgalarının doğrultusu da kaydedilerek bir cismi üç boyutlu görmemiz sağlanır. Bu, tek renk hologramlar için geçerli olsa da renkli hologramlar için ışığın her üç özelliği de kaydedilmektedir. Üç boyutlu bir görüntü elde edebilmek için, cisimden (kaynaktan) yayılan ışığın fotoğrafını çekmek gerekmektedir. Işığın hareket eden ve bu sırada çeşitli tepe ve çukur noktaları oluşturan dalgaları bir an için dondurulup fotoğraflanabilirse ışığı yansıtan cismin üç boyutlu özelliklerini taşıyan dalga örneği yeniden oluşturulabilir. Bu noktadan hareket edilerek, cisimden yansıyan lazer dalgalarından üç boyutlu bir görüntü elde edebilmek için, kaynaktan yayılan ışığın fotoğrafını çekmek gerekir. Cisimden yansıyan lazer dalgalarının genlikleri ve fazları kaydedilip hologram elde edilebilir.

Hologramı oluşturulacak cisim tek renk ışıkla aydınlatılır ve cisimden saçılacak ışık ve kaynaktan gelen ışık bir fotografik levhaya gönderilir. Işık kaynağı olarak lazer kullanılmalıdır. Saçılan ve kaynaktan gelen ışıkların girişimi film üzerinde karmaşık bir desenin oluşmasına ve kaydedilmesine yol açar. Şekilde, görüntü oluşturmak için sadece işlenmiş film üzerine gönderilir. Levhada iki görüntü meydana gelmektedir ve film tarafında, kaynağa daha yakın sanal bir görüntü ve ters tarafa gerçek görüntü meydana gelmektedir. Gerçekte bir hologram oluşturmak için iki problemin üstesinden gelinmelidir. İlk olarak kullandığımız ışık, cismin boyutlarından ve filme uzaklığından daha uzun mesafelerde faz uyumlu olmalıdır. Bu yüzden sıradan ışık kaynakları bu şartı sağlamamaktadır. Bu nedenle hologram yapmak için lazer ışığı kullanılmalıdır. İkinci olarak ise mekanik kararlılık çok iyi olmalıdır. Kaynak cisim veya kayıt sırasında en küçük bir hareketi dalga boyunun çeyreği kadar olsa bile, girişim desenini bulandırıp net görüntü oluşumunu engelleyecektir. Bu engeller aşılamaz değildir ve bugün hala holografi bilimsel araştırma, eğlence ve birçok teknolojik alanda kullanılmaktadır.

Hologram kullanım alanları üç boyutlu görüntülerin etkileyici güzelliğinin çok ötesine ulaşmıştır. Holografi ile oldukça kapsamlı bilgi depolama sistemleri oluşturma olanağı bulunmaktadır. Yazılı bir sayfanın her noktasında yansıyan ışık hologramdaki her noktaya ulaştığından birkaç dalga boyundan daha büyük bir film karesinin her bölgesi daha az ayrıntılarıyla da olsa bütün bir sayfayı yeniden oluşturabilir. Ayrıca, birbirini izleyen sayfaların art arda hologramları kalın fotoğraf film tabakası içerisinde yapılabilir. Her sayfanın pozlandırılma işlemi biraz farklı bir açıyla yönlendirilmiş bir kılavuz ışınına yapıldığında, elde edilen hologramı belli bir açıdaki ışık ile aydınlatarak uygun bir noktadan sadece istenen sayfa görülebilmektedir. Bir sanat müzesindeki bütün tablolar bu şekilde sırayla ve gerçekten çok küçük bir alan içine yüksek bir doğrulukla kaydedilebilmektedir.

Diğer bir kullanımı ise aynı cismin aynı film üzerine ardışık iki zamanda iki ayrı hologramının yapılabilmesidir. Eğer cisim hologramların çekildiği anların arasındaki zamanda biraz hareket ettirilirse, (sabun köpüğünün iki yüzeyinden yansıyan ışığın yaptığı gibi) iki görüntü birbiriyle girişim yapar. Hologramın yapımında oluşturulan girişim ve karıştırılmaması gereken bu girişim deseni, başka bir şekilde görülmesi mümkün olmayan hareketin ayrıntılarını ortaya çıkarır. Benzer şekilde havadaki yoğunluk değişimleri de aynı hologramın üzerine havanın iki ardışık görüntüsünün oluşturduğu girişim kaydedildiğinde, gözle görülebilir hale gelebilmektedir. Bu yöntem sayesinde bir mumun ısıttığı hava veya bir uçağın ürettiği şok dalgaları üzerinde çalışmalar yapılabilmektedir.

İsmail Akkoyun
2021-09-26 325