안녕하세요 시제품 개발 전문기업 디자인웨일입니다.
오늘은 홀로그램의 원리와 종류에 대해 알아보겠습니다.
먼저 홀로그래피(Holography)라는 개념이 있는데요
홀로그래피란 두 개의 샌즈(랜즈)가 서로 만나 일으키는 빛의 간섭 현상을 이용하여
입체 정보를 기록하고 재생하는 기술을 의미합니다.
이 기술로 촬영한 것을 홀로그램(Hologram)이라고 부릅니다.
홀로그램은 '완전함' 혹은 '전체'라는 뜻의 'Holo'와
'메시지','정보'라는 뜻의 'Gram'이 합쳐진 말입니다.
홀로그램의 원리
홀로그램은 빛의 간섭 현상에 의해 만들어집니다.
간섭현상이란 어떤 둘 이상의 파동이 서로 교차할 때 간섭무늬가 생기는 현상입니다.
2개의 레이저를 하나는 반사경에, 다른 하나는 피사체에 쏘아서
피사체에 난반사된 빛과 반사경에서 반사된 빛이 겹쳐지면 빛의 간섭현상이 일어납니다.
이것을 간섭무늬라고 합니다.
이 간섭무늬를 기록한 사진을 홀로그램이라고 합니다.
홀로그램의 종류
홀로그램은 생성과 재생하는 방식에 따라 크게 3가지로 분류합니다.
① 대상을 입체영상으로 찍어내는 사진술인 아날로그 홀로그램
② 대상에 반사된 빛을 디지털로 재현하는 디지털 홀로그램
③ 초다시점 입체영상 및 반트과형 스크린 투영 영상 등의 유사 홀로그램
① 아날로그 홀로그램
아날로그 홀로그램은 빛을 통한 광학현상이라는 사진과 유사합니다.
그래서 레이저 입체 사진술이라고도 부릅니다.
아날로그 사진술이 찍고자 하는 사물에 빛을 비춰
반사 된 빛이 사진기의 렌즈에 반사된다면
아날로그 홀로그램 기술은 광원으로 레이저를 사용하고
기록재료로 홀로그램 필름이나, 포토 폴리머 등을 사용하여 대상 물체의 간섭 패턴을 기록하고 재생합니다.
홀로그램에 참조광(參照光)과 같은 광선을 쐬면
간섭무늬가 참조광이 입사한 방향과 다른 위치에서 빛이 회절되는데,
이 같은 회절광이 모인 것이 마치 처음 물체에서 반사해서 생긴 빛과 같이 됩니다.
결과적으로 홀로그램에서 처음의 물체광이 재생되고
재생된 파면안에서 들여다보면 처음 물체가 보이기는 하지만
마치 물체가 저 안쪽에 있는 것처럼 보입니다.
아날로그 홀로그램은 주로 전시, 광고 및 예술 분야 등 다양하게 활용됩니다.
② 디지털 홀로그램
CCD카메라나 CMOS 센서 등의 이미지센서로 촬영한 3차원 디지털 데이터로 홀로그램을 생성하고,
저장과 처리 편집이 가능한 형태입니다.
아날로그 홀로그램과 달리 압축,전송이 용이합니다.
디지털 홀로그램의 재생을 위해서는 고해상 공간광변조기가 필요합니다.
피사체의 위상 정보나 3차원 정보에 대한 기록이 가능하고
피사체의 정량적인 해석이 가능하며 현상 처리가 불필요한 특징을 가지고 있습니다.
참조광을 이미지 센서에 거의 수직으로 조사하는 인라인 홀로그램을 사용하여
미세한 간섭 패턴을 기록합니다.
인라인 홀로그램에서는 한 장의 간섭무늬 영상을 촬영 하는 것으로 3차원 영상에 대한 정보를 기록하고 재생할 수 있습니다.
따라서 움직이는 피사체에 적용이 가능합니다.
또한 실제로 존재하지 않는 피사체를 컴퓨터 그래픽으로 생성하여 구현할 수 있습니다.
③ 유사 홀로그램
유사홀로그램은 슈도 홀로그램(Pseudo Hologram)이라고도 합니다.
유사 홀로그램은 크게 두가지로 나뉘는데요.
- 9대 이상의 카메라를 배치하여 초다시점 입체영상을 활영하여 홀로그램과 유사한 입체 효과를 구현하는 기술
- 미리 촬영한 입체 영상을 반투형 스크린을 활용하여 홀로그램 효과를 내는 플로팅 방식이 있습니다.
프로젝터를 통해서 미리 촬영한 3D영상을 반사 표면이 있는 바닥으로 영사하고
반사된 영상은 45도 기울기로 설치된 투명 포일이라는 투영필름에 반사됩니다.
앞에서 보는 관객에게는 영상이 허공에 뜬 것처럼 입체감을 느끼게 됩니다.
오늘은 홀로그램의 원리와 종류에 대해서 알아봤는데요.
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