الهولوجرام: ما هو؟ كيف يعمل و فيما يستخدم

#سواليف

#الهولوجرام (الهولوجراف) هو أحد تطبيقات #الليزر لإنتاج #واقع_افتراضي_مجسم , وقد سبق الحاسب الآلي في هذا المجال ، والهولوجراف يعطي صورا تخيلية مجسمة ثلاثية الأبعاد مسجِّلة لكل المعلومات، والتي تنتج الهولوجرام , والهولوجراف هو عملية تسجيل لتداخلات #الموجات الصادرة من شعاع الليزر على وسيط عالى الحساسية للضوء ، حيث ينقسم شعاع الليزر إلى شعاعين ( شعاع المصدر وشعاع الجسم ) ويتقابلا على الوسيط الحساس ، فيقوم بتسجيل التداخل بين الشعاعين ويظهر هذا التداخل على شكل ما هو معروف فيزيقيًا باسم (هدب التداخل)، وعند إعادة إضاءة هذا الوسيط المسجل عليه هدب التداخل بنفس شعاع الليزر، يظهر فى الفراغ صورة مجسمة (ثلاثية الأبعاد) للجسم.

وهناك فرق بين كلمة هولوجراف Holograph وهولوجرام Hologram ، حيث إن عملية التسجيل الثلاثى الأبعاد للأجسام والتصميمات هى ما يسمى بالعملية الهولوجرافية ، والوسيط الذى يتم التسجيل عليه هو الهولوجراف ، أما الهولوجرام فهو المنتج النهائى لعملية التسجيل والذى يحتوى مقطعين للكلمة ؛ المقطع الأول وهو Holo والذى يعنى whole أى كامل و gram يعنى message رسالة أى الرسالة الكاملة أو الصورة الكاملة.

وقد تم تطوير صناعة الهولوجرام واستغلاله فى مجال تصميمات العمارة الداخلية بشكل واسع النطاق , مثل عمل اللوحات الفنية الهولوجرامية ، النموذج المعمارى الهولوجرامى ، اللوحات الجدارية المتحركة ، النوافذ الهولوجرامية ، والبلاطات الهولوجرامية ، وجميع هذه العناصر أصبحت تظهر فى الحيزات الداخلية المعمارية.

حيث إن الهولوجراف باعتماده على اللون والضوء وزوايا الرؤية المختلفة يستمر فى إبهار المشاهد ، فهو دائم التأثير الحركى , وكلما تغير منظور الرؤية وجدت مؤثرات وألوان جديدة , وعلى المصمم مراعاة ما سيراه المتلقى عند التحرك حول العمل الفنى، وعدم الاكتفاء بزاوية رؤية واحدة مثلما كان يحدث عند استخدام الوسائط التقليدية.

والهولوجرام وسيلة لتلوين الحيز الداخلي، فهو يخلق نوع التشكيلات اللونية باستخدام الضوء , كما أنه يبرز القيم الجمالية والتي أصبحت  بعد استخدام الهولوجراف أكثر ثراءًا وتنوعاً، فالتنوع فى الهولوجراف نابع من طبيعته المتغيرة بتغير البيئة المحيطة به .

أنواع الهولوجرام :

# الهولوجرام الليزرى النافذ Laser Transmission Holograms
# الهولوجرام النافذ ذو اللون الأبيض White Light Transmission Holograms

وهذا النوع أيضًا يسمى بهولوجرام الطيف Rainbow Hologram ، والمصممون والفنانون يمكنهم التحكم بشكل كامل فى الألوان الصادرة من هذا النوع لإنتاج تصميمات ذات ألوان خاصة أو ألوان طبيعية.
ويوجد تقنيات أخرى تم تطويرها من خلال الهولوجرام الطيفى لكى يتم صناعة بلاطات هولوجرامية ذات تصميمات متحركة لإظهار الحركة وزيادة إمكانيات الإنتاج الكمى لهذه البلاطات.

#الهولوجراف النابض Pulsed Holography

يتم استخدام الليزر فى صناعته بشكل متدفق وسريع وقوى لتسجيل الشكل المراد تصويره فى بضعة نانو ثانية فهو قريب الشبه بفلاش الكاميرا .

#الهولوجراف التكاملى Integral Holography

تم تطويره لكى يجمع بين الهولوجراف والتصوير السينمائى لتسجيل مشاهد أو تصميمات متحركة ، وذلك بوضع عدد من اللقطات المتتابعة ثنائية الأبعاد وتحويل كل لقطة إلى هولوجرام ، بحيث توضع الهولوجرامات ملتصقة بعضها ببعض ، حيث إن أى شىء متحرك من أفلام سنيمائية أو فيديو أو أفلام جرافيكية أو تصميمات فنية ذات طابع متحرك يمكن تحويلها إلى هولوجرام تكاملى، ويتم استخدام هذا النوع فيما يسمى بالبلاطات المتحركة life tiles وهى بلاطات هولوجرافية تحتوى على تصميمات متحركة يتم تعليقها كلوحات جدارية فى العمارة الداخلية.

#الهولوجرام البارز Embossed Hologram

وهو يتصف بتجسيم وبروز بسيط لعناصر التصميم.

1- الهولوجراف الإلكترونى والهولوجراف الرقمى

الهولوجراف الإلكترونى

هى العملية التى تهدف إلى إنتاج الهولوجرام عن طريق الكمبيوتر فى الوقت الفعلى لعملية التصوير الهولوجرافى (Real – time) , وذلك عن طريق حساب الوحدة المتداخلة وإعادة تكوين الصورة على الفيلم الهولوجرافى بشكل سريع ، ولكن هذا النوع مازال له حدود يقف عندها ولا يستطيع تعديها ؛ وذلك بسبب الكم الهائل من المعلومات التى يجب على جهاز الكمبيوتر التعامل معها من خلال العملية الهولوجرافية , هذه الحدود تتمثل فى الاقتصار على إنتاج هولوجرامات قليلة الأوزان والدقة .

الهولوجراف الرقمى

ويتم استخدام طابعة هولوجرافية لهذا الغرض وهى تحتوى على قناع ميكانيكى من أجل التعرض للضوء بدقة بالغة ، والتى تمكنه من تحريك الفيلم الهولوجرافى فى كل الزوايا وتعريض التصميم له.
والطابعة الهولوجرافية تهدف إلى إنتاج الهولوجرامات التقليدية بمحتوى رقمى وليس باستخدام مشهد حقيقى ، وذلك عن طريق تكوين المشهد الافتراضى أو التصميمات بواسطة برامج الكمبيوتر، مثل Cad – drawings/3dmax أو أى من البرامج ثلاثية الأبعاد وتحويلها إلى هولوجرامات عادية تصلح للعديد من التطبيقات المعمارية ، مثل التصوّر المبدىء للماكيتات المعمارية المصغرة , ومن صفاته أنّه يُمكِن المشاهد من السير يمينًا ويسارًا للأمام والخلف ليرى أكثر من منظور للمبنى أو المدينة ، كما لو كان يقف أمام المبنى الحيقيى, ونتيجة لكم المعلومات الكبير الذى يمكن تخزينه فى الهولجرامات الرقمية فإن الجودة التى يمكن الحصول عليها ممتازة جدًا.

وترتبط تأثيرات الهولوجرام بالضوء الساقط عليها ؛ فتعطي إضاءة الشمس الساطعة تأثيرا لونيا قويا ، أما الإضاءة الأقل فسوف تنتج تأثيرًا أنعم بألوان باستيلية رقيقة ، وبالنسبة للإضاءة الليلية فإنها أيضًا تعطى تأثيرًا مختلفًا بألوان مختلفة.

2- الإستخدامات الهولوجرافية على الحوائط والأسقف والأرضيات وفي التشكيل الفراغي

حيث يتم انتقاء التصميمات التى تصلح للأسقف والأرضيات وتنفيذها بالكمبيوتر على هيئة بلاطات.

ومن أنواع البلاطات الهولوجرافية ذات التأثير الطيفى بلاطات أحادية وثنائية الاتجاه ، أى أن ألوانها تتم رؤيتها من زاوية واحدة أو زاويتين ، وهناك نوع متعدد الاتجاهات حيث يتم رؤيته من زوايا عديدة ، ويقوم المصمم باستعمال النوع الملائم المكان.

والبلاطات الهولوجرافيه يمكن اعتبارها عملا فنياً قائما بذاته ؛ وذلك نتيجة للكم الكبير من التأثيرات الجمالية التي يمكن تنفيذها في هذه البلاطات من تحقيق عمق لوني وبصري وأبعاد لونية وضوئية بالإضافة للتأثيرات الحركية .

ومن أشكال البلاطات الهولوجرافية :

– بلاطات تعطى تأثيرات معدنية غنية مماثلة تمامًا لملامس المعادن العادية .
– بلاطات هولوجرافية زجاجية , بلاطات هولوجرافية ذات تأثيرات فنية وملامس مختلفة.

كما أصبح من الممكن إظهار وإخفاء الصور داخل الهولوجرام حسب الزاوية ، هذا ويوجد أيضًأ إمكانية أخرى تم تطويرها من أجل إحداث التفاعل مع الأشخاص عن طريق أجهزة استشعار تعمل بالأشعة فوق البنفسجية تستشعر وجود شخص قريب منها فتبدأ بتغيير ألوانها مع إصدار نغمات موسيقية ، هذه الإمكانية أتاحت استخدام هذا النوع من البلاطات الهولوجرامية فى العلامات الإرشادية .

كما أن الفنانون والمصممون يحاولون استكشاف مساحات جديدة تصلح لاستخدامات الهولوجراف ، مثل استخدامه في عمل مجسمات فراغية في الأماكن العامة مثل أبهاء الفنادق وتكسيات الحوائط بشكل واسع.

و يعتبر الزجاج المعالج بالهولوجراف بمثابة بديل للزجاج المعشق ، حيث يتميز بقوة الألوان الطبيعية الصادرة منه ، والتى تتغير ويختلف تأثيرها باختلاف نوعية وقوة الإضاءة الساقطة عليه أو زاوية رؤيتها.

كما يمكن استخدام الهولوجرام فى الأبواب والفواصل وفى الأثاث المنزلى , ويمكن للمصمم أن يتحكم فى الألوان والأشكال الصادرة من الهولوجرام من جميع الزوايا باستخدام الكمبيوتر, كما يمكن تحويل الصورة الهولوجرافية إلى المقياس الحقيقي للمبنى بواجهاته الأربع على الأرض المفترض إنشاؤها، أو عمل تماثيل تخيلية في الميادين قبل تنفيذها للإحساس بحجمها وإرتفاعها والتعديل فيها قبل التنفيذ.

كما يوجد أسلوب لعرض الهولوجرام على شاشات رباعية الأبعاد ، والتى يصعب ملاحظتها للمتفرج ، فتظهر لنا الصور المجسمة وكأنها حقيقة تندمج مع المتفرج ، ويمكن للمتفرج أن يرتدى النظارة القطبية للحصول أيضا على عرض صورة ثلاثية الأبعاد باستعمال آلة عرض ليزر ، حيث يمكنها عرض نسختين من نفس الصورة فى نفس الوقت ولكن على محورين مختلفين ، والنظارات القطبية تفصل بين الصورتين مما ينتج عنه أن كل عين ترى منظر مختلف لنفس الصورة مما يجعلها تظهر مجسمة وتفيد في عمل المجسمات الجمالبة في الحيز الداخلي.

3- العناصر الهولوجرافية البصرية وخصائصها الموفرة للطاقة فى البيئة المعمارية

الهولوجراف إلى جانب القيمة الجمالية التى يتمتع بها يمكن إضافة خواص عملية له ؛ لكى يستخدم فى البيئة المعمارية لتوفير الطاقة ، وهذا النوع يسمى بالعناصر الهولوجرافية البصرية HOE – Holographic Optical Element.

وهي تستخدم للتظليل ولعكس اتجاه أشعة الشمس الساقطة على المبانى والنوافذ بزوايا محددة بينما تسمح بمرور الأشعة المنتشرة من خلالها وتوجيهها داخل الحيزات بعمق أكبر لاكتساب مزيد من الإضاءة الطبيعية ، وبذلك فهى تحقق التوفير فى الطاقة المستهلكة في الأضاءة والتكييف , وذلك يتحقق باستخدام هولوجرامات شبه شفافة يمكنها التحكم فى الطاقة الشمسية للمبنى بدون التقليل من تأثيرها.

وجميع الاختبارات التى تمت على العناصر الهولوجرافية البصرية تؤكد إمكانية تخفيض درجة الحرارة داخل الحيزات بدرجات تصل إلى 17 درجة مئوية ، وذلك عند تكسية جميع جوانب المبنى بهذه العناصر.