Теория и практика по созданию голографических изображений впервые упоминается в летописи 16 века. Иллюзия голограммы на протяжении длительного времени была предметом размышления ученых, артистов и фокусников. Инженеры усовершенствовали устройства по воспроизведению прозрачных призраков, появляющихся там, где на самом деле ничего нет. Они разрабатывали стекло и полимеры, чтобы получить наиболее четкую проекцию. Для перемещения плоскостей отражения применялись двигатели, подбиралась интенсивность света, создавался многоуровневый процесс. Сейчас 3D-голограмму каждый может сделать на планшете, смартфоне и экране компьютера. Рассмотрим, как сделать голограмму на примере планшета.

Как делать голограмму на планшете или смартфоне

Для получения трехмерной картинки на экран устройства устанавливается призма, а точнее, четырехгранная пирамида без вершины. С помощью специально подготовленного движущегося изображения, воспроизводящегося на экране, и этой призмы можно создать объемную картинку. Изображение, отражаясь от плоскостей пирамиды, проявляется в виде 3D-проекции.

Призма для голограммы

Чтобы изготовить призму, нужно взять 4 коробки от компьютерных дисков с прозрачными крышками. Этот пластик подходит для создания конструкции, которая делается следующим образом:

1. Отламываем от коробки прозрачную крышку, освобождаем от боковых частей, оставив только гладкую поверхность.
2. Теперь нужно вырезать из заготовок геометрические фигуры по трафарету.
3. Изготавливаем картонную равнобедренную трапецию с основаниями 2 и 12 см и высотой 8 см.
4. Этот трафарет прикладываем к пластику и обводим маркером (лучше черным).
5. С помощью металлической линейки и канцелярского ножа делаем точные прорезы по намеченным линиям. Усилие должно быть значительным, или необходимо провести инструментом несколько раз.
6. По данному разрезу легко разломить пластик. Сглаживаем края пассатижами.
7. Получилось 4 трапеции. Они одинаковы по форме и размерам. Трапеции нужно склеить между собой скотчем, для чего раскладываем их на одной плоскости, приложив ребрами друг к другу.
8. После переворачивания полученной плоской фигуры формируем из нее объемную призму. Теперь ее ребра с наружной стороны закрепляем скотчем.

В случае если голограмму создают на смартфоне, вся конструкция изготавливается из одной коробки для CD или DVD-диска (из трапеций меньшего размера). Для этого уменьшают размеры трафарета. Габариты призмы для голограммы могут быть любыми, они определяются в зависимости от размера экрана устройства, на котором будет воспроизводиться 3D-картинка.

В качестве материала вместо крышек от коробок из-под дисков можно использовать оргстекло или толстую прозрачную пленку. Можно применять любой пластик, даже очень тонкий и гибкий, и обычное стекло.

Правила соблюдения размеров

В сетях сегодня можно найти специальное видео для 3D-голограммы. Анимационные картинки, обычно изображенные на черном фоне, — основа для 3D-проекции, которая появится в прозрачной пирамиде. Нужно скачать их и включить на экране устройства. Для проверки соответствия размеров нужно сделать следующее.

1. Расположить смартфон (в данном случае — планшет) вверх экраном.
2. Поставить призму меньшим основанием на экран.
3. Посмотреть на изображение сверху. Маленький квадрат (срез верхушки пирамиды) должен быть примерно в 2 раза меньше расстояния между движущимися картинками.
4. Само изображение в целом не должно выходить за пределы большего квадрата.
5. Высоту призмы проверяем по углу наклона ребра — примерно 45°. Тогда изображение не окажется слишком высоко, выходя за пределы прозрачной конструкции, или низко.

Если все параметры правильные, призму для монитора можно считать готовой и годной к использованию при воспроизведении объемного изображения.

Картинка, созданная в центре призмы, привлечет внимание и ребенка, и взрослого.

Как сделать голограмму из себя

Если хочется сделать голограмму (3D-изображение) из самого себя, нужно повесить черную ткань в качестве фона и сфотографироваться, сделав несколько различных кадров. Для начала достаточно 2-3 фото в качестве основы для придания движения (анимации). Можно записать видео со своим изображением на темном фоне. Из него впоследствии возможно сделать раскадровку (разбиение на отдельные кадры) и создать заготовки для голограммы в анимационном формате.

Для создания анимации нужно знать, как делать движущиеся картинки. Если этого не знать, затея сделать трехмерное движущееся изображение самостоятельно может не привести к нужному результату. Каждый кадр в голограмме создан заранее, а при воспроизведении картины чередуются с заданной скоростью.

Можно использовать практически любой фоторедактор и программу для анимации. Специальная картинка для 3D включает фото человека, повторенное 4 раза и расположенное крестообразно. Эти 4 одинаковых изображения на черном фоне нужно разместить в рамках квадрата. На экране планшета изображение будет двухмерным. Далее надо посмотреть на него сбоку через призму, установленную на экран основанием (квадратом). Это будет удивительно, так как 3D-картинка предстанет в призме как бы реальной, а не двухмерной.

Где брать готовые изображения для создания голограммы

Картинки для воспроизведения голограмм должны быть не обычные, а специально подготовленные. Как описано выше, изображение должно быть симметричным в пределах квадрата и состоять из 4 одинаковых элементов, расположенных крестообразно. Можно самостоятельно выполнить такую заготовку и придать ей движение, проявить художественные способности, выражая свои мысли.

Прежде чем пытаться это сделать, нужно найти готовые анимации и видео для просмотра голограмм. Затем сделать призму и приобрести первый навык по созданию 3D-изображений. Вспоминая принцип действия, будет легче воплотить собственные задумки.

Как делать большую голограмму для ноутбука?

Особенности 3D-изображений, полученных вышеизложенным способом, реализуются в виде большой голограммы. Шаблон — трапеция с основанием 240 мм, верхней горизонталью 40 мм и высотой 140 мм. Относительно боковых граней изготавливается фаска под 45°. Стекла таких размеров есть у стекольщиков. Вырезать их нужно точно, от чего зависит качество 3D-картины. Так что легче это реализуется с пластиком.

Ребра аккуратно склеиваем силиконом. Из двухстороннего скотча вырезаем полоски размером 1 см и обклеиваем верхний срез стекла. Далее включаем картинку для 3D-изображений на весь экран. Ставим на него пирамиду меньшим квадратом. Скотч поможет избежать царапин. Совмещаем ребра с белыми диагоналями, запускаем видео в темной комнате.

Немного истории

Иллюзия голограммы появилась давно. Подобная техника с 19 века использовалась в театрах, парках, музеях и на концертах. Эффект получил название Призрака Пеппера по имени ученого Д. Г. Пеппера, распространившего явление посредством демонстрации. Это было в 1862 году, а сегодня искусство голограммы достигло совершенства. Мир начал знакомиться с феноменом еще в 16 веке, когда неаполитанский ученый Джамбаттиста делла Порта разработал камеру для иллюзии. Им же написана работа «Натуральная магия», которая является первым упоминанием о воспроизведении иллюзий. Ученый рассматривал вопрос о том, как в камере могут быть видны предметы, которых там на самом деле нет.

Политехнический институт в Лондоне — научное учреждение, где работал Д. Г. Пеппер в 1862 году. Изобретатель Г. Диркс в то же время практиковал технику появления призрака на сцене в спектакле. Он безуспешно пытался продать театрам свою идею. Это требовало полной перестройки сцены, и эффект был признан слишком дорогостоящим. Тогда Диркс основал стенд в политехническом институте, где его наблюдал Пеппер. У ученого появилось намерение модифицировать метод, после чего явление начали использовать в кинотеатрах. Так феномен приобрел значительный успех, и мир узнал о нем подробно. Усовершенствование явления Д. Пеппером привело к тому, что оно получило его имя, а Диркс передал ему все финансовые права в совместном патенте. Люди, присутствуя на различных шоу, позволяли себя обманывать, так как считалось, что явление создано гениями.

Современное применение

Современными примерами сегодня являются, например, прозрачные и полупрозрачные достопримечательности в парках Уолта Диснея. Мир знает их как крупнейшие реализации этой идеи. На длинной сцене собрано несколько эффектов. Гигантская голограмма в 9,1 м просматривается в пустом бальном зале. Анимированные призраки движутся в скрытых черных комнатах. Самая современная версия применяется в башне Террора Сумеречной Зоны.

Аттракцион в городе Нэшвилле использует классическую технику, давая гостям увидеть духов, взаимодействующих со средой. Их видно особенно близко. В Калифорнии также есть аттракцион Хэллоуин на Лесных горах, изображающий сюжетных персонажей. Проекция изображения на пол и отражение его в стекле позволяет живому актеру взаимодействовать с призраком, что используется в спектаклях. Мир может увидеть феномен в Нидерландах, Австралии, Америке, музеях, парках, научных выставках и аттракционах. Иллюзия находит применение в разных сферах:

1. Телевидение и кино используют метод для трансляции передач и создания эффектов.
2. Иногда феномен применяют в коммерческих целях для привлечения посетителей.
3. Его часто используют на музыкальных концертах. Но в этом случае изображения часто проецируемые, а не голографические. Целые установки работают на специальном программном обеспечении.
4. Политические выступления позволяют воспроизводить фигуры сразу в нескольких местах. Такой эффект применялся в Индии при выступлении министра Нарендра Моди.
5. Научная философия использует голографическую модель Вселенной, где каждая часть 3D-изображения содержит информацию обо всей картине. Это помогает подробно изучать мир.

Повествование о создании 3D-изображений следует закончить фразой персонажа Билла Шифра из мультипликационного сериала Gravity Falls: «Помни, что реальность — иллюзия, вселенная — голограмма, скупай золото!». Данный герой, нарисованный в форме всевидящего ока, по идее мультика появился из второго измерения «плоских умов». Он мог поселяться в сознании, посещать сны и обладал черным юмором. Ненавидя соплеменников, уничтожал второе измерение и помогал проявляться третьему.

В плане развития мелкой моторики рук, а заодно и навыков работы с различными материалами, я провел небольшой домашний мастер класс по созданию простеньких голограмм при помощи мобильного телефона или планшета и прозрачного поликарбоната. В сети я нашел два варианта создания голограмм, но оба они используют одни и те же принципы получения трехмерной оптической иллюзии. Возможно, что если как следует покопаться, то можно найти еще варианты. Поэтому, если вдруг вам удалось нагуглить еще способы для создания простой голограммы при помощи экрана смартфона, то смело отписывайтесь в комментарии с соответствующими ссылками.

Итак, оба варианта используют особенности оптики, а именно преломление лучей света при переходе между средами с различной оптической плотностью, да побьют меня оптики палками за дилетантские термины, но я продолжу. Суть в том, что при прохождении луча света от экрана мобильного телефона, планшета, дисплея монитора или вообще телевизора через границу воздуха и прозрачного поликарбоната происходит частичное отражение света. Именно благодаря этому отражению и создается эффект голографического, т. е. полностью объемного, изображения. Исходя из этого можно сообразить, что для создания голограммы нужен прозрачный поликарбонат. А где его взять?

В современном мире отличным источником поликарбоната могут служить обычные коробки для CD дисков, которые можно безвозвратно позаимствовать из домашней аудиотеки или просто купить в компьютерном или стоковом магазине. В таких магазинах, как правило, продаются записываемые CD или DVD в упаковке «на шпинделе». А заодно, дабы заработать еще немного денег, магазины продают отдельно коробочки к ним. Лучше всего использовать прозрачные, неокрашенные коробочки, дабы не терять драгоценную яркость экрана, изображение при этом будет наилучшим из возможного.

Вариант 1. Holho - пирамидальная голограмма

Для пирамидальной голограммы, даже придумали особое название Holho. Суть данной техники в трансляции сразу четырех изображений на слегка усеченную пирамиду, поставленную «на попа», т. е. вершиной вниз, на экран смартфона. При проигрывании специально подготовленного ролика на экране телефона, изображение отражается от граней пирамиды и создается полная иллюзия парящего в воздухе объекта. Суть пирамидальной голограммы в том, что каждое из изображений проецируется на свою грань, а при просмотре наблюдатель видит сразу все четыре изображения, сведенные в единую трехмерную картинку гранями пирамиды.

Пирамида собирается просто, не нужно оканчивать курсы ораторского мастерства Феликса Кирсанова и Высшую Школу Экономики, дабы вырезать из крышечки от коробочки диска требуемые заготовки. Нужно их всего четыре штуки, а вырезаются они по шаблону, любезно заготовленному мною.

Сам шаблон для вырезки доступен по этой ссылке . При печати необходимо точно выбрать размер бумаги и включить печать в настоящем размере.

Вырезать поликарбонат не составит труда, если распечатанный шаблон подкладывать под крышечку, а затем делать глубокие прорези на нем по линиям при помощи острого обойного ножа. Сделанный таким образом рез, затем с легкостью позволяет отломить ненужный участок крышки. Только рез нужно делать на всю ширину крышки, иначе надлома не cлучится. Вырезанные заготовки можно склеить при помощи суперклея или просто скрепить их липкой лентой типа Scotch.

Одно из демонстрационных видео.

Для получения эффекта голограммы необходимо перебраться в помещение с приглушенным светом, установить на экране смартфона пирамиду, острием вниз, отцентрировать ее по меткам на видео. И в принципе все, можно наслаждаться просмотром чудесных образчиков «домашней магии».

И еще одно демонстрационное видео.

На YouTube загружено порядочное количество демонстрационных видео под Holho, поэтому можно смело подобрать даже что-то совсем необычное. Более того, уже появились промышленно изготовленные и приятно выглядящие конвертеры пирамидальной технологии Holho. И помните, что в качестве источника видео для голограммы может выступать не только экран телефона или планшета, но и любой другой источник, тут важно сопоставить размер пирамидки и экрана.

Вариант 2. Фронтальная линейная голограмма

В качестве альтернативы Holho можно упомянуть линейную голограмму, которая создается посредством проецирования изображения на последовательно установленные отражатели. Если пирамидальная голограмма выглядит голограммой с любой стороны, то линейная позволяет насладиться нереальным эффектом только с одной стороны, с фронтальной. Суть устройства для воспроизведения линейной голограммы заключается почти в том же самом, что и у пирамидальной, но здесь производится трансляция изображения на несколько, обычно три, мини экранчика из прозрачного поликарбоната. Экранчики устанавливаются под углом в 45 градусов и друг за другом. Сами экраны различаются по высоте, что добавляет еще большего реализма в получаемое изображение.

Для изготовления устройства идеально подходят те же самые коробочки от компакт-дисков, только тут в ход они идут полностью, за что отдельное спасибо автору устройства. Разрезать коробку можно применяя методику, использованную при построении пирамидального устройства, только отмерять размеры экранов придется самостоятельно. Да и для фиксации частей устройства применяется термо-клей, а не липкая лента. Но при наличии хотя бы минимально прямых рук, все получается с первого раза. При сборке, немного придерживайте экраны, пока клей полностью не затвердеет.

Для воспроизведения голограммы необходимо положить устройство линейной голограммы на экран планшета или более крупное устройство. Кстати, и линейную, и пирамидальную голограммы можно использовать так как в оригинальном видео, так и в перевернутом состоянии. Эффект от этого не меняется, хотя видео может оказаться перевернутым.

Если сравнивать оба устройства, то Holho версия мне нравится больше, поскольку позволяет создать голограмму без каких-либо ограничений по количеству планов сцен. В линейной версии, пользователю доступна лишь несколько уровней объема, равных количеству установленных поликарбонатных экранов. При трех экранах - соответственно три уровня глубины сцены.

Другими словами, если версия Holho создает действительно объемное изображение, парящее в воздухе, то вариант с фронтальной линейной голограммой больше напоминает эффект 3D-телевидения на плоском экране. Хотя, безусловно, тот и другой варианты смотрятся неплохо и их стоит собрать оба, благо ничего сверхординарного для создания подобной игрушки не требуется, а времени на сборку сразу двух устройств вряд ли уйдет более часа.

Голограммы обладают уникальным свойством — восстанавливать полноценное объемное изображение реальных предметов.

Цель исследования: Выяснить, что такое голограммы и понять как они работают.

Задача исследования: Найти способы создания голограмм.

Гипотеза: Создать голограмму можно с помощью линз и источника света.

Этапы исследования:

1)Изучить историю голограмм.

ГОЛОГРАФИЯ (от греч. холос – полный и графо – пишу) – способ получения объемных изображений предметов на фотопластинке (голограмме) при помощи когерентного излучения лазера.

Голографию изобрел (и придумал название) английский физик Деннис Габор в 1947, исследуя законы построения изображений в оптике и работая над совершенствованием электронного микроскопа. Он пришел к выводу, что зарегистрировать полное изображение предмета можно без объектива, используя только пучок когерентного монохроматичного света. Первые голограммы были получены им при помощи ртутной лампы, из спектра излучения которой «вырезалась» очень узкая полоса частот. Диаметр пучка составлял 1–2 микрона, а время экспозиции – несколько часов. Между источником света и фотопластинкой помещался либо прозрачный объект, либо предмет небольшого размера, так что излучение источника выполняло одновременно функции и предметного, и опорного пучков. Поэтому при восстановлении голограммы возникали сразу два изображения на одной линии, которые создавали взаимные помехи при регистрации. Все это делало невозможным практическое применение голографии, и о ней надолго забыли.

После появления мощного источника когерентного света – лазера интерес к голографии вспыхнул вновь. В 1962 американские оптики и радиофизики Эммет Лейт и Дж. Юрис Упатниекс усовершенствовали схему Габора, разделив предметный и опорный пучки, которые стали теперь пересекаться непосредственно перед фотопластинкой. Это позволило, во-первых, голографировать непрозрачные предметы сложной формы, а во-вторых, разнести восстановленные изображения в пространстве. Схема Лейта – Упатниекса стала основой современных голографических установок.

В это же время на голографические методы записи изображения обратил внимание российский физик Ю. Н. Денисюка

Make your own mind maps with Mindomo .
2)Рассмотреть схему Ю. Н. Денисюка.

3)Способы создания 3D голограмм.

Посмотреть какие голограммы и по какому принципу их создают, можно .

В итоге получается такая конструкция:

Результат исследования: Голограммы можно создать в домашних условиях, использую при этом смартфон и пластмассовую пирамиду.

Вывод: Голограммы, которые мы считали фантастикой, уже давно существуют в реальности. Как же она работает? Все просто: вы буквально видите реальный объект, который на самом деле является объемной картинкой. Его можно обойти, рассмотреть со всех сторон, можно придать мощную глубину, которой не может похвастать никакая другая технология 3D-отображения.

Источники:

Голографические трехмерные пирамиды продаются в интернет магазинах и стоят немалых денег. Мы предлагаем вам не спешить с покупкой такой пирамиды, поскольку ее можно сделать самостоятельно. Именно этому посвящен данный обзор.

Итак, нам понадобится:
- клеевой пистолет;
- канцелярский нож;
- органическое стекло прозрачное;
- плоскогубцы;
- трафарет;
- мобильный телефон со специальным голографическим видеороликом.

При отсутствии органического стекла можно использовать прозрачный пластик коробочки из-под диска. Ссылки на видеоролики будут даны в конце обзора. Отметим, что ширина верхней части трафарета равна 10 мм, нижняя часть – 60 мм, а высота – 35 мм. Также важно, чтобы пирамида была расположена под углом 45 градусов.

Первым делом необходимо приклеить трафарет на органическое стекло. Трафарет временно приклеиваем на двухсторонний скотч.

Далее при помощи канцелярского ножа делаем глубокие надрезы и после этого отламываем органическое стекло при помощи плоскогубцев. Предварительно можно зажать заготовку в тисках.

В результате у нас должна получится заготовка в виде треугольника. Если сколы остались неровными, их можно обработать при помощи наждачной бумаги.

Ту же самую операцию проделываем еще три раза, поскольку в целом у нас должно получиться четыре одинаковых заготовки.

Заготовки для трехмерной иллюзии готовы, значит можно снять подложки и склеиваем их между собой клеевым пистолетом.

Трехмерная голограмма готова. Чтобы увидеть иллюзию, необходимо установить ее вверх ногами строго по центру на экране смартфона. Также необходимо сверху закрыть пирамиду куском картона. По словам автора, желательно, чтобы картон был темным. Остается просто запустить голографическое видео и наблюдаем эффект с любого ракурса.

В этом видеоуроке Роман покажет наглядно, как можно сделать 3д-голограммную пирамиду. Такая маленькая пирамидка стоит в интернете около 2000 рублей. Однако, оказывается, можно сэкономить и смастерить такой голографический проектор, который будет работать на базе телефона, своими руками. Если не хочется делать самому или не устраивает кустарное изготовление, то можно приобрести в интернет-магазине.

Для изготовления проектора нам потребуется:

клеевый пистолет;

канцелярский нож;

прозрачный пластик от футляра сд-диска;

плоскогубцы;

мобильный телефон;

На фото чертеж голографической пирамиды.

Обратите внимание, что угол наклона боковых граней пирамиды должен составлять точно 45 градусов.

Сначала временно приклеим трафарет на двухсторонний скотч. Далее с помощью канцелярского ножа сделаем глубокие надрезы и после этого отламываем при помощи плоскогубцев, зажав заготовку в тисках. Выравниваем сколы полученной заготовки, используя наждачную бумагу.

Повторяем эту операцию еще три раза для получения в итоге четырех одинаковых заготовок.

Когда будут готовы заготовки для 3д-иллюзии, освободим их от подложки и склеим между собой для получения пирамиды, а если говорить точнее – усеченной пирамиды.

Вот и все. Голографический проектор готов!

Нужно установить пирамиду вверх ногами точно по центру дисплея телефона. Сверху кладем картонный квадрат, он должен быть темного цвета.

Теперь запускаем видео и наблюдаем голограмму в действии с любой стороны.