هولوگرافی بر مبنای نظریه تداخل(interference) بیان گشته است.یک هولوگرام نسخه متداخل از دو یا چند پرتو از نور یکپارچه (مثلاً لیزر)را شامل میشود.یک پرتو مستقیما روی یک مدیوم ثبت میگردد و به عنوان منبع اصلی پرتوهای پراکنده شده از طرف صحنه روشن عمل میکند.
هولوگرام،نور را در زمانی که بر کل ناحیه‌ی فیلم تابیده میشود،دریافت میکند و به همین دلیل به عنوان یک “پنجره‌ی با حافظه”تعریف میشود.از سوی دیگر،یک فوتوگراف(عکس)،یک محدوده‌ی منفرد کوچک دهانه(aperture) را از منظر می‌گیرد،تصویر عکاسی به‌وسیله‌ی فوکوس کردن این نور روی فیلم یا سنسور دیجیتال ایجاد میشود.
هولوگرام ها یکی از روش های بازدارنده شناخته شده اند که به سختی رونوشت می گردند و به شکل برچسب ها ،چسب های مهر دارو بسته بندی های پلاستیک بر روی محصولات درج می گردند.صنعت بسته بندی دارویی را که شما آمریکا و اروپا بر پا شده است در سال ۲۰۱۳ در حدود ۵۶٫۹بیلیون دلار تخمین زده شده است اما به نظر می رسد این مقدار در سال ۲۰۲۰ به حدود ۸۳ بیلیون دلار برسد .
این مقاله دو نکته ی اساسی در برخورد با جاعلان به شکل بسته بندی های هوشمند ارائه کرده است:
اخیرا در مقاله ای که موضوع آن بسته بندی هوشمند دارو ها بود شرکت های پیشگام دارو سازی که حفاظت از سلامت بیماری و حسن شهرتشان از ملاک های اولیه شان بود مورد توجه قرار گرفتند .تجاری سازی دارو های گران قیمت و بیو تکنولوژی باعث رشد رو بالا ی صنعت دارو سازی نسبت به بسته بندی های هوشمند می گردد مدیر اتحادیه ی بین المللی دارو میزان جهانی کلاهبرداری در دارو را حدود ۲۰۰ بیلیون دلار در میان ۳۶۰۰۰داروساز اینترنتی تخمین زده است .به دلیل در خطر بودن سلامت بیماران و حفظ حسن شهرت شرکت های دارویی از بسته بندی های هوشمند برای جلوگیری از نفوذ جاعلان به داروها استفاده می کنند.
قرار دادن تصاویر متفاوت در یک هولوگرام بدین معنی است که بیننده می تواند قسمت های مختلف بدن را بررسی کند .شرکت قابلیت تولید تصاویر هولوگرافی قسمت های مختلف بدت مانند مغز ،جگر،شش،ستون فقراتی ،قلب،اعصاب و ماهیچه ها را دارد.
هولوگرافی کاربردهای بسیاری در قسمت پزشکی دارد .برای مطالعه پرونده های داده ای بیماران در حین آموزش به پرستاران و جراحان از هولوگرافی استفاده می شود .
بسیاری از سیستم های درمانی از تکنولوژی پیشرفته برای تهیه ی داده های پیچیده مانند ام آرآی و عکس برداری های فرادرمانی استفاده می کنند .اطلاعات الکترونیکی بر روی صفحات کامپیوتری به صورت تصاویر سه بعدی هولوگرافی و تمام رنگ نمایش داده می شوند.
شرکتی در اسکاتلند در استفاده ی این نوع داده ها برای تولید تصاویر سه بعدی برای آموزش و نمایش موفق است .مزیت این تکنولوژی این است نیازی به ابزار نمایشی ،عینک و یا هیچ ابزار دیگری برای نمایش نیست .دانش آموزان و پزشکان به آسانی به این تصاویرسه بعدی نگاه می کنند .
یک شرکت آمریکایی بیش از سیزده هزار نقشه ی سه بعدی هولوگرافی از فضاپیماهای جنگی برای ارتش آمریکا دریافت کرده است .این تصاویر به سربازان کمک می کند تا مناطق را به خوبی شناسایی کنند و به آموزش های نظامی کمک شایانی می کند.گردآوری جغرافیایی اطلاعات بخشی از راهبردهای نظامی است و تصاویر تمام بعدی هولوگرافی برای شناسایی بهتر به کار گرفته می شود.
این شرکت تصاویر را به شکل داده های کامپیوتری پیچیده در می آورد وبه شکل صفحات هولوگرافی در می آورند .به وسیله ی این صفحات کاربران می توانند تصاویر سه بعدی با کیفیت مناطق در صفحات سه بعدی را نگاه کنند ،استفاده از این تکنولوژی بسیار آسان است و قابل حمل و نقل آسان است .این نقشه ها برای از بین بردن فاجعه کاربرد دارد.
قابلیت نمایش تصاویر هولوگرافی سه بعدی دقیق از یک منطقه مزیت های استراتژیک دارد.این تکنولوژی به جوامع بزرگتر بسط داده می شود.
هولوگرافی و روش های متفاوت برای شکل دهی نور معمولاً میتوانند با به کار گیری محاسبات بر مبنای فوریه مدل شوند که در آن میدان حاصل مربوط به تبدیل فوریه ی صفحه است .میدان ایجاد شده مستقیماً با تبدیل شدن به فوریه ی صفحه در ارتباط است ولی چون فقط فاز نور مدول میشود،خروجی تبدیل فوریه ی یک میدان است که در آن مدول در(بخش موهومی)توان است.مینیمم کردن خطای ریشه ی مربع میانگین در شدت باعث مسئله‌ای میشود که ممکن است راه حل دقیقی هم نداشته باشد که باعث ایجاد احتمالات زیاد برای راه ح لهای تقریبی م یشود که تا کنون به وسیله ی محاسبات مستقیم سیستماتیک شناسایی نشده اند.
شاید آسانترین ساختار فاز برای فهم،صفحات فازی دودویی یا هولوگرام دودویی است.چنین هولوگرامی متشکل از یک صفحه و یک الگوی آسودگی سطح روی آن است که در این صورت یک تصویر در میدان دور در زمانی که صفحه در داخل یک پرتوی لیزر قرار داده شود،تولید میشود.مثال آن هولوگرامی است که پرتو را به دو قسمت مساوی تقسیم میکند که میتوانند به وسیله ی یک لنز روی نقاط مجزا متمرکز شوند و در این صورت چندین سوراخ میتواند به صورت همزمان مته شوند..تصویر با الگو طوری در ارتباط است که نقاط موجود در تصویر با حالت تناوبی در الگوی صفحه ی فازی در ارتباط است.اگر قرار باشد پرتو به صورت سنتی به بخشهای مجزا تبدیل شود(با استفاده از شکا ف دهنده ی پرتو و آینه ها)،در این صورت تولید تعداد کمی نقطه به تجهیزات زیاد و صف بندی پهناوری نیاز خواهد داشت و شامل اتلاف فراوانی میشود.یک صفحه ی تک فازی میتواند به صورت هر گونه الگویی از پرتوها تقسیم شود.
فاز فقط ارتباط بین شئ و تصویر نیست.دستکاری فاز همچنین میتواند برای تبدیل طیف یک پالس لیزر استفاده شود،به نحوی که شکل موقتی پالس به یک الگوی مشخص و خاص تبدیل شود.الگو در مواد قطبی شده به صورت تناوبی،تبدیل صحیح فرکانس نور را تضمین میکند.فیلترهای فاز با طیف ویژه سیگنالها را با تسهیم تقسیم کدی(CDM)و با ارتباط از راه دور کدگذاری و فشرده میکنند،که بسیار ایمن تر از کدگذاری با تسهیم تقسیم طول موجی و تقسیم زمانی است.
ما قرار است که الگوریتم را برای بهینه سازی مستقیم در یک صفحه ی فازی در هر کدام از این وضعیتها،گسترش دهیم.در کنار آن ما همچنین این صفحات را برای سه کاربرد،طراحی و تولید و تست استفاده خواهیم کرد:دریل کردن سوراخ،شکل دهی فاز و قطبی سازی تناوبی.
۱) ویدئو پرتوافکنی غیرکدر(non apaque)همراه با چندین سطح از شفافیت و افکتهای ویژه(Peper ghost و هولوگرام)
۲) ویدئو پرتوافکنی هولوگرافیک پشتی کامل.شفافیت کامل،فیلم چسبنده ی(adhesive)صفحه نمایش کلاسیک.
۳) ویدئو پرتوافکنی هولوگرافیک پشتی مشابه،همراه با یک لایه ی شفاف تیره برای کنتراست عمیقتر.
۴)ویدئو پرتوافکنی هولوگرافیک همراه با یک لایه ی انعکاسی که هدف آن پرتوافکنی جلویی و شفافیت از پشت است.
ویدئو پروژکشن هولوگرافیک از چندین ویژگی صفحات نمایش پروژکشن پشتی و جلویی،فیلم ها و پروژکتورها استفاده میکند.یکی از ویژگیهای کلیدی رنگ مشکی است که افکنده نمیشود.یک شئ یا شخص که روی یک پس زمینه ی مشکی قرار داده میشود(filmed)در زمان افکنش روی یک صفحه نمایش هولوگرافیک،روی یک پس زمینه ی شفاف به نظر می آید.افکن پرتوافکنی هولوگرافیک میتواند به وسیله ی افکنش مستقیم روی یک صفحه نمایش شفاف هولوگرافیک به دست آید.
یک نوع فیلم mylar(نوعی پلی استر)مخصوص شفاف و انعکاسی برای نصب روی یک جسم سخت می باشد.با یک نصب صحیح،این فیلم پایه ی افکت “Peper ghost”خواهد بود:یک تصویر روح مانند روی یک فیلم شفاف ایجاد میکند و افراد و اشیاء واقعی میتوانند در پشت این فیلم با هم تلفیق شوند تا سنوگرافی(scenography) ویژه ای خلق کنند.