Holoobrazy

Technik tworzenia hologramów oraz samych rozwiązań uznawanych za hologramy jest kilkanaście, jednak tradycyjnie za hologram uważa się obraz powstający w wyniku interferencji (oddziaływania) co najmniej dwóch fal świetlnych – patrz schemat „Zasada powstawania prostego hologramu”.

Najprościej myśleć o hologramie jako o zdjęciu zapisywanym na specjalnej kliszy (o bardzo dużej rozdzielczości), przy wykorzystaniu nieskomplikowanego układu optycznego złożonego z luster, soczewek i źródła światła (najczęściej laserowego). Światło wychodzące ze źródła ulega podziałowi na dwie wiązki (fale świetlne). Jedna z fal, tzw. przedmiotowa, jest za pomocą luster kierowana na przedmiot, którego obraz ma być widoczny na hologramie, a następnie pada na kliszę. Druga fala świetlna, zwana falą odniesienia, pada bezpośrednio na kliszę. Soczewki pozwalają zogniskować obie wiązki światła na kliszy. W wyniku interferencji obu fal, przy zachowaniu kilku warunków dotyczących parametrów fal świetlnych oraz dróg, jakie pokonały, na kliszy jest zapisywany obraz interferencyjny – układ prążków dyfrakcyjnych położonych w równych odstępach.

Aby obejrzeć hologram, należy przepuścić przez wywołaną kliszę falę odniesienia, czyli w praktyce ustawić go pod światło. Światło ugina się na prążkach dyfrakcyjnych i na powierzchni kliszy powstaje trójwymiarowy obraz „fotografowanego” przedmiotu. Gdy obserwator zmienia kąt patrzenia na obraz, elementy bliższe oku przesuwają się szybciej niż tło – jest to tzw. efekt paralaksy, który daje wrażenie przestrzenności obrazu. W zależności od techniki wykonania hologram może być widoczny w jednej lub nawet w trzech płaszczyznach.

Zasada powstawania prostego hologramu

Wychodząca z lasera wiązka światła jest dzielona przez płytkę światłodzielącą na dwie części – wiązkę przedmiotową i odniesienia. Druga jest kierowana na kliszę holograficzną. Natomiast wiązka przedmiotowa pada na „fotografowany” przedmiot, odbija się od niego i pada na kliszę holograficzną. W miejscu, gdzie obie wiązki się spotykają, dochodzi do interferencji fal świetlnych. Na powierzchni kliszy powstaje struktura równomiernie rozłożonych prążków dyfrakcyjnych. Aby obejrzeć obraz holograficzny, należy wywołać kliszę, zabrać fotografowany przedmiot z układu optycznego i zasłonić wiązkę przedmiotową. Wiązka obrazowa, przechodząc przez kliszę, ulegnie załamaniu na prążkach dyfrakcyjnych i utworzy obraz holograficzny.

Przeciw podróbkom

Produkcja hologramów uzyskiwanych opisaną metodą – przy użyciu układu optycznego i lasera – jest bardzo prosta i możliwa do realizacji nawet w domu. Za około 150 dolarów można nabyć w internecie proste zestawy edukacyjne pozwalające wykonać własny hologram. Powstające w ten sposób hologramy pełnią funkcje ozdobne, a często służą jako materiały poglądowe na uczelniach technicznych.

Komercyjne zastosowanie hologramów, jako elementów zabezpieczających i potwierdzających autentyczność opatrzonego nimi produktu, wymusiło zastosowanie bardziej zaawansowanych metod. Znane m.in. z kart kredytowych hologramy tęczowe – mieniące się różnymi kolorami w zależności od kąta patrzenia – są produkowane przy wykorzystaniu mikrolitografii. Nadal jednak chodzi o wytworzenie struktury prążków dyfrakcyjnych.

Aby hologramu nie można było podrobić, stosuje się efekty wizualne. Do najprostszych należy zmiana koloru elementów wraz ze zmianą kąta patrzenia na hologram. Równie popularny jest efekt flip-flop, czyli umieszczenie w tym samym miejscu hologramu dwóch obrazów – w zależności od tego, pod jakim kątem patrzysz na hologram, widzisz jeden albo drugi obraz. Z kolei animacje elementów uzyskuje się poprzez zapisanie w jednym miejscu szeregu obrazów – każdy przedstawia inny stan elementu.

Efekty wizualne to jedynie tzw. pierwsza linia zabezpieczeń. Hologramy wykorzystywane np. w przepustkach mają także zabezpieczenia niewidoczne dla ludzkiego oka. Są to np. kryptogramy widoczne przy użyciu czytników laserowych, czy też mikrostruktury – napisy składające się z liter wysokości kilku mikrometrów. Ich podrobienie, nawet przy wykorzystaniu odpowiedniej technologii mikrolitografii, jest praktycznie niemożliwe.

Hologramy umieszcza się zazwyczaj na taśmach samoniszczących. Dzięki temu po jednokrotnym przyklejeniu taśmy hologramu np. do opakowania nie można bez uszkodzenia zerwać go i umieścić w innym miejscu. Zamiast taśmy stosuje się też wgrzewanie folii z hologramem w elementy podłoża. Warstwy holograficznej nie da się wówczas oddzielić od folii.

Każdy indywidualny wzór hologramu jest rejestrowany w Międzynarodowym Rejestrze Hologramów – organizacji, która zrzesza przeszło 70 największych firm produkujących holograficzne zabezpieczenia. Organizacja jest gwarantem oryginalności poszczególnych hologramów i dba o prawa autorskie ich producentów.