Koks bus holografinis kinas? (1987)

cal2009-08-17  tagŽymos: ,   Paskelbta kategorijose LTSR Elektronika ir kompiuterija

Holografija, kaip objekto erdvinio atvaizdo įrašymo ir atgaminimo metodas, vis plačiau taikomas įvairiose srityse. Muziejuose įrengiamos juvelyrinių dirbinių holografinės imitacijos beveik nesiskiria nuo originalų. Ji vis plačiau naudojama ir metrologijoje produkcijos kokybei kontroliuoti. Specialistai bando sukurti ir holografinį kiną. Šioje srityje ypač daug dirbta Tarybų Sąjungos ir Prancūzijos mokslininkai.

Neseniai Paryžiuje pademonstruoti pirmieji du holografiniai filmukai, nufilmuoti 35 mm ir 70 mm kino juostoje, žiūrovams paliko ne mažesnį įspūdį negu pirmojo L. Liumjero filmo „Traukinio atvykimas į La Siota stotį“ demonstravimas 1895 m. Juose buvo įamžinti judantys daiktai ir žmonės, kurie tartum pleveno erdvėje. Ir nors kiekvienas filmukas tęsėsi tik po vieną minutę, prancūzų kino ir audiovizualinės technikos specialistai juos kūrė 12 metų.

Vengrų fizikas O. Gaboras gavo pirmąsias hologramas dar 1948 m. Tačiau šis išradimas buvo vertinamas labai skeptiškai. Nobelio premiją Jam paskyrė tik 1971 m., kai kitiems mokslininkams pavyko pagaminti lazerines hologramas. Ir nors praėjo beveik 40 metų nuo holografijos išradimo, jos taikymą praktikoje pristabdė videotechnikos ir kompiuterių bumas. Ilgą laiką buvo manoma, kad jos paskirtis – saugoti informaciją ESM.

1966 m. amerikietis M. Lemanas pamėgino fotografiją panaudoti kine. Jis 35 mm juostoje nufilmavo judantį objektą. Tačiau vaizdo kokybė buvo bloga, o ir jį atgaminti techniškai buvo daug sunkiau negu tikėtasi. 1976 m. Sąjunginio kino-foto mokslinio tyrimo instituto profesorius V. Komaras pademonstravo 70 mm juostoje 24 kadrų per sekundę greičiu nufilmuotą holografinį filmą. Tai buvo tik kuklūs pirmieji bandymai, nes svarbiausia problema liko neišspręsta.

Tokiam filmui demonstruoti reikia didelio, sudėtingos konstrukcijos ekrano, kurio iki šiol nepavyksta sukurti. Prancūzų specialistai bando apsieiti visai be ekrano, tačiau tarybiniai mokslininkai mano, kad ekrano nebuvimas – didelis trūkumas, nes tada filmą galės žiūrėti tik keli žmonės.

Galvojant, kaip išgauti trimatį judantį vaizdą ekrane, reikėjo atsakyti į gana naivų klausimą – kodėl nuotraukoje vaizdas plokščias.

Fotografija – tai į plokštelę patenkančių šviesos spindulių – tam tikros amplitudės ir fazės elektromagnetinių bangų – registravimas. Bet fotoemulsija registruoja tik amplitudę, t. y. neužrašo pusės informacijos, kurią perduoda šviesos spindulys. Tuo tarpu fazei tenka pagrindinė reikšmė. Spinduliai, kuriuos atspindi įvairūs daikto taškai, sklinda įvairiomis kryptimis, o kryptis tartum užfiksuojama spindulio fazėje. Todėl atgaminus visas spindulių fazes, vaizdas turėtų tapti erdvinis. D. Gaboras būtent ir pasiūlė, kaip užfiksuoti dviejų interferencinių spindulų – krintančio į daiktą ir nuo jo atspindėto – vaizdo amplitudę bei fazę. Bet interferencinio vaizdo kokybė bloga, nes natūrali šviesa – tai pačios įvairiausios amplitudės ir fazės spindulių mišinys. Tik lazerio šviesa yra koherentiška, t. y. sudaryta iš vienodo ilgio bangų, fazės ir amplitudės. Štai kodėl gauti geros kokybės interferencinį vaizdą pavyko tik po 16 metų, panaudojus lazerį.

Filmuojant holografinį kiną, reikia vengti bent mažiausio krestelėjimo. Jei operatorius padarys staigesnį judesį – dings ryškumas, jei nusičiaudės – visai nieko nesimatys. Tačiau lazerinis filmas gali perduoti tai, ko nepastebime paprastame kine – žiūrovas mato, kaip virpa lapas ant tolumoje augančio medžio, šią holografijos savybę šiandien bandoma plačiau pritaikyti pramonėje detalių kokybei kontroliuoti. Bet kaip nufilmuoti vieną ar kitą sceną, kai turi judėti ir personažai, ir pats operatorius? Specialistai siūlo labai sutrumpinti ekspozicijos laiką, tai yra priversti lazerį įsižiebti ir užgesti 24 kartus per sekundę. Tokiu greičiu ekrane keičiasi kadrai.

Sąjunginiame kino-foto mokslinio tyrimo institute buvo pamėginta filmuoti ne patį daiktą, o jo atvaizdą, panaudojant objektyvą su užuolaidėle, kuri atsitraukia 24 kartus per sekundę. Bet tokiu būdu nufilmuotiems kadrams atgaminti būtinas jau minėtas sudėtingos konstrukcijos ekranas. Amerikiečiai kol kas priversti tenkintis technika, kuri leidžia filmuoti 10 kadrų per sekundę greičiu ant besisukančio stalelio pastatytą V. Disnėjaus filmų herojų šuniuką Stupį. Tačiau tokia aparatūra normaliam judėjimui filmuoti visiškai netinka.

Dar kiti specialistai siūlo pirmiausia pasigaminti specialiai holografiniam kinui tinkantį lazerį Ir tik po to imtis filmavimo. Vakarų Vokietijos Ir Prancūzijos mokslininkai bendromis pastangomis sukūrė itrio-argono lazerį, kurio impulso minimali energija 30 milidžaulių, dažnis 30 hercų ir trukmė 20 nanosekundžių. Spindulio koherentiškumas, nuo kurio priklauso ryškumas, mažėja, mažėjant impulso trukmei. Bet ir toks lazeris leidžia filmuoti tik objektus, kurių apimtis ne didesnė už 1 m³.

Tokiu būdu pavyko nufilmuoti gamtos vaizdus, vaikštančius žmones, ant eglutės tviskančius žaisliukus, besisukančius malūno sparnus. Filmo peržiūrai buvo įrengta speciali kabina, kurios vienoje sienoje išpjautas mažas apvalus langelis. Vienas žiūrovas pro jį viena akimi ir galėjo matyti filmą.

Dabar svarbiausias išradėjų uždavinys – pritaikyti jau sukonstruotą techniką, kurioje panaudotas argono lazeris, masiniam holografinių filmų rodymui. Pernai tarybiniai specialistai jau pademonstravo trumpametražį filmuką, kurį vienu metu galėjo žiūrėti 24 žmonės. Dabar M. Gorkio kino studijoje baigiamas kurti spalvotas holografinis filmas, kurį, sukonstravus specialų ekraną, tikimasi parodyti iš karto 200-300 žmonių. Šio dešimtmečio pabaigoje Tarybų Sąjungoje planuojama atidaryti pirmąjį holografinį kino teatrą.

Žurnalas „Mokslas ir technika“

1987, Nr. 1

Kiti kategorijos įrašai:

  1. Elektroniniai laiko matavimo prietaisai (1985) cal 2009-12-03 0
  2. Emocijos ir ESM (1986) cal 2009-11-30 0
  3. Automobilių sargai (1988) cal 2009-11-26 0
  4. Naujo tipo bangos (1986) cal 2009-11-25 0