کاربرد های مختلف تولید هولوگرام

کاربرد برچسب هولوگرام ، مهر و موم های هولوگرافی و چاپ مجوز اسناد، اعلام اعتبار محصولات و همچنین مهر و موم کردن آن ها برای بررسی اینکه آیا باز شدن محصولات بصورت غیر مجاز بوده یا خیر،همه روزه بیشتر و بیشتر می شود. برچسب امنیتی به یک روش مطلوب و موثر برای جلوگیری از جعل و سوء استفاده از هر چیزی که توسط هولوگرام محافظت می شود تبدیل شده اند. هولوگرام امنیتی بالاترین استاندارد امنیتی را تعیین می کند و مهارت و اصالت را به محصول اضافه می کند. به طور کلی راه های زیادی برای تولید تصویر هولوگرافی و همچنین استفاده از آن وجود دارد، از جمله ذخیره داده ها در حامل های نوری. بدیهی است که تمام روش های گران قیمت تولید هولوگرام، که از تحقیقات در آزمایشگاه ها منشا گرفته اند برای تولید هولوگرام و فن آوری مورد استفاده برای ذخیره داده ها استفاده می شوند. تمام هولوگرام های چاپ شده در این راه یک چیز مشترک را دارا هستند و آن تنوع بالا خروجی گرافیکی است که از گزینه های چاپ کلاسیک به روش های مختلفی خارج می شود. با تکیه بر این خصوصیات، برچسب های جعلی را بسیار سخت می گیرید و همچنین این سختگیری یکی از شرایط لازم برای اثر هولوگرافی است. بالاتر از همه، تنوع بالا اجازه می دهد تا علامت های امنیتی بر روی هولوگرام قرار دهیم که تنها توسط وسایل خاص کنترل می شود و یا شاید فقط در آزمایشگاه استفاده شود. یک نمونه از آن می تواند یک میکرو متن یا میکرو گرافیک باشد که می تواند در کنار ترجیحات شما تولید شود به طوری که فقط تحت نور لیزر قابل خواندن باشد.

الگوی گرافیکی هولوگرام دو بعدی

تمام کاربرد برچسب هولوگرام  که برای اهداف فوق مورد استفاده قرار می گیرند، در واقع ساخته شده از یک فیلم خاص با سطح متغیر میباشند. این تصویر به لطف انعکاس و تداخل با توجه به محاسبات دقیق تغییرات میکروسکوپی ایجاد می شود. یک ماسک برای این حکاکیها بر اساس مدارک ارائه شده توسط مشتری با توجه به داده های گرافیکی ساخته شده است. حتی اگر الگوی تولید هولوگرام دوبعدی باشد، تصویر نهایی با تکیه بر ویژگی های خاص صفحه نمایش هولوگرافی به عنوان تصویر هولوگرام سه بعدی ظاهر می شود. ما همچنین قادر به ساخت هولوگرام سه بعدی هستیم، اما الگوی گرافیکی پیشرفته تر است. این نخستین دلیل است که چرا اکثر مشتریان ما هولوگرام های ساخته شده از الگوی دوبعدی را ترجیح می دهند. شما برای برچسب هاتان می توانید دو نوع فیلم نقره و طلا را انتخاب کنید.

علاوه بر روش تولید هولوگرام  بیان شده در بالا، چند تکنولوژی دیگر وجود دارد، اما آنها نیاز به یک روش پیچیده تر تهیه و تولید دارند که هزینه های بالای تولید مهر و موم را به همراه خواهد داشت. اگر به انواع دیگر کاربرد برچسب هولوگرام  علاقمند هستید با ما تماس بگیرید.

روش های تولید هولوگرام

هر یک از تکنیک های ذکر شده در بالا می تواند در دو نوع از رسانه های چسبنده اعمال شوند. اولین فیلم یک فیلم بسیار نازک و صاف است که دارای یک لایه فلزی در قسمت پایه آن است که بر اساس انتخاب شما می تواند طلایی یا نقره ای باشد. حامل تصویر هولوگرافی لایه فلزی است که در آن طراحی هولوگرافی به هنگام تولید می شود. این فیلم مقاومت مکانیکی کل مهر و موم را مشخص می کند و همچنین به عنوان محافظ لایه هولوگرافی از آسیب های مکانیکی استفاده می شود. یک لایه چسب در قسمت پایه آن وجود دارد، همانطور که در کلیه برچسب های معمولی نیز چسبی وجود دارد. هنگامی که شما سعی می کنید مهر و موم را از جای خود حذف کنید چسپ آسیب می بیند. اندازه ضایعات بستگی به سطح آن دارد. اساسا انتقال هولوگرام امنیتی به جای دیگری بدون آسیب به آن غیر ممکن است. هنگام استفاده از برچسب هولوگرام  لطفا مطمئن شوید که سطح بدون چربی است. نوع دوم رسانه به معنی فیلم مشهور وی.او.آی.دی مخرب است. این وسیله چسبنده به گونه ای طراحی شده است که هر گونه تلاش برای حذف مهر و موم را بلافاصله درآن به خوبی دیده می شود. برچسب ظاهرا آسیب دیده است. مهر و موم نه تنها با حرارت دادن فیلم قابل جابجایی نیست، بلکه به عنوان مثال با یک اسلحه گرم دودکش دار نیز انتقال آن غیرممکن است. هنگام تلاش برای حذف برچسب، بخشی از لایه هولوگرافی از فیلم جدا می شود و بخش دیگری به سطح لایه می شود. قسمتی که به فیلم چسبانیده می شود با یک الگو انتخاب شده است. چهار نوع رسانه تولید شده در پیش وجود دارد، که متن را با وضوح قابل خواندن میکند.اصلی،باطل و لغو‌.یک انگیزه گرافیکی معمولی مانند یک زنبور لانه را ترک می کند ومتن را روی سطح فیلم می گذارد. این روش در مکان های گوناگون استفاده می شود که برای جلوگیری از ورود غیرمجاز به حوزه های ممنوعه مانند قطعات داخلی سیستم های الکتریکی، اسناد مهر و موم شده، جعبه های حمل و نقل اشیاء با ارزش، درب های محفظه و غیره مهم میباشد.

اندازه ی برچسب هولوگرام

اندازه خاص برچسب ها محدود نیست و همیشه با درخواست های شما مطابقت دارد. در واقع، همیشه می توانید مهر و موم های هولوگرافی با قطر سه میلیمتر را به سمت بالا از پیچ بچسبانید، همانطور که ممکن است یک هولوگرام چاپ گرم  میتواند با ابعاد هشت و نیم در یازده اینچ تولید شود. تمام برچسب ها بر اساس اندازه مورد نظر شما برش داده می شود و در ورق های مخصوص به این اندازه و یا در رول ها تحویل می شود. آنها بر اساس شکل مورد نظر در هنگام طراحی یک طرح گرافیکی مهر و موم بریده می شوند. اساسا، ممکن است مهر و موم به هر اندازه ای تولید شود. تنها نکته مهم برای یادآوری این است که برچسب هایی را که می توانند به شی مورد نظربچسپند را طراحی کنند. به همین دلیل توصیه می کنیم از این اشکال استفاده کنید: یک دایره، یک بیضی، یک مربع یا یک مستطیل، مربع یا مستطیل با گوشه های گرد، مثلث، چند ضلعی واشکال مشابه.

الگوی دیجیتال چاپ هولوگرام

اگر براساس واقعیت هایی که در بالا ذکر شد،یک ایده دارید که چگونه یک مهر و موم هولوگرافی مناسب که نیازهای شما را برآورده می کند داشته باشید، باید الگوی دیجیتالی مورد نظر خود را ایجاد کنید. اگر گزینه ای برای استفاده از هر یک از ویرایشگرهای گرافیکی برداری داریدما طراحی کورل را توصیه می کنیم و شمانیز تجربه کافی برای ایجاد الگو دارید و می توانید آن را به طور مستقیم با داده های وکتوریال ارسال کنید. البته،خوشبختانه ما خودمان را با استفاده از مشخصه های خود آماده می کنیم. در مورد طرحهای ساده تر همه چیز مورد نیاز است توضیحات آنها در کلمات با ابعاد دقیق است.بر اساس آن ما یک پیش نویس گرافیکی را به شما ایمیل می کنیم، در برخی موارد گزینه های متعددی برای انتخاب وجود دارد. پس از اینکه پیش نویس نهایی شد و تمامی اصلاحات  امضا شد، روند تولید می تواند از همان ابتدا شروع شود. در صورت نیاز به مهر و موم کوچک، ما اکیدا توصیه می کنیم که چاپ این مهر و موم در طول طرح با یک چاپگر به طور منظم در پارامترهای دقیق آن است. در بسیاری از موارد مقدار اطلاعات متنی و گرافیکی فراتر از گزینه های یک فرمت کوچک است و نتیجه یک منطقه بسیار کوچک است که اطلاعات را فقط با استفاده از میکروسکوپ قابل خواندن می کند
کاربرد برچسب های هولوگرام  ازاین دست دارای نقص ضعیف هستند به خصوص اگر درمانیتورهای ویرایشگر گرافیکی مورد استفاده قراگیرند.

با استفاده از برچسب های هولوگرافی، فویل و هولوگرام های مخرب شما یک ویژگی ایمنی را به مواردی که جعل آن ها دشوار است می افزاید. ارائه محصولات و موارد دیگر با برچسب های هولوگرام ایمنی آنها را افزایش می دهد. لیست هولوگرام های ارائه شده توسط شرکت ما در اینجا آغاز می شود.

بررسی هولوگرام دات ماتریس

عنصر های تصویری هولوگرام دات ماتریس با تابش اشعه ی لیزری He-Cdبر متون چاپی حاصل می شوند.ابزار ساده ی تصویر برداری نوری انکساری امکان تشکیل تصاویر کوانتومی از دوسلول تصویری انکساری را می دهد.نمونه ی بررسی شده نوری قابلیت های افزودن و حذف تصاویر را نشان می دهد.بازدهی انکساری تصاویر واحد با به کارگیری سکوی انکساری وسه لایه ی متفاوت تعیین می گردد:لایه های هلیوم نئون با ضخامت 632.8نانومتر،لایه ی DPSSبا ضخامت 532 نانومترو لایه ی هلیوم کادمیم با ضخامت 441.6نانو متر برای بررسی میزان بازدهی لایه های هولوگرام دات ماتریس به کار گرفته می شوند.

ویژگی های هولوگرام دات ماتریس

امنیتی و تصدیق برندهای تجاری بیش از شصت درصد از هولوگرافی را تشکیل می دهد ودر صنعت هولوگرامی جایگاه خاصی دارد.اکثر هولوگرام ها با نام ابزارهای نوری تصویری متغیر و یا هولوگرام های انکساری شناخته می شوند.هولوگرام های دات ماتریس و یا انکساری برای تشکیل تصاویر (OVID) در هولوگرام امنیتی مورد استفاده قرار می گیرد. هولوگرام دات ماتریس به سبب ویژگی امنیتی و تزییناتی جلوه ی خاصی در میان سایر انواع هولوگرام ها دارد.یکی از کاربردهای مهم ساختارهای انکساری مصنوعی در اسناد امنیتی نوری است.هولوگرام حاصل از تکنولوژی دات ماتریس از ایمن ترین نوع هولوگرام به شمار می آید. در این تکنولوژی امکان ساخت هولوگرام اصلی با تجزیه های بیش از ده میکرومتر وجود دارد.این هولوگرام ها به سبب اینکه در کامپیوتر طراحی و ساخت می شوند کاربران بیش تری نسبت به هولوگرام های سنای دارند.

نحوه ی ساخت هولوگرام دات ماتریس

هولوگرام های ماتریس نقطه ای از میلیون ها شبکه ی کوچک و یا "هولوپیکسل "تشکیل شده اند که در زاویه های متفاوت با آرایش دو بعدی قرار گرفته اند(همانند تصویر موجود در هلوگرام دات ماتریس که ازتصاویر دو بعدی متفاوت در جهت گیری های متفاوت تشکیل شده است.).زاویه ی دید کنترل شده ،میزان در معرض نور قراردهی ،اندازه ،شکل وفضای هولوپیکسل در هولوگرام دامنه ی گسترده ای از جلوه های بصری را در اختیار کاربران قرار می دهد.با تابش نور سفید هولوپیکسل ها نور را در طیف گسترده ی رنگی انتشار می دهد و سپس نور را در جهات متفاوت برای تشکیل هولوگرام جنبشی انتقال داده می شود.هولوگرام ها از اجزایی تشکیل شده اند که با استفاده از تکنولوژی های نوری و یا چاپی قابل تولید مجدد نیستند.در این نوع از ساخت هولوگرام ویژگی های متعددی وجود دارد.(تصاویرپنهانی که معمولا به شکل های خطوط باریک هستند ،الگوهای خطی با تجزیه ی بالا با طیف رنگی متفاوت در امتداد خطوط مجزا،میکروو نانو متن ،تصاویر نهفته ی لیزری خوانا و...).
هولوگرام دات ماتریس که متشکل یافته از تصاویر انکساری کوچک است با روش چاپی اشعه ی لیزری تداخلی به وجود آمده است.هر یک از تصاویر انکساری از شبکه ی امواج مانندی که به صورت خطوط تداخلی ثبت شده در تصاویر به صورت مستقیم و موازی با جهات متفاوت شی است ،تشکیل شده است بنابراین هر تصویر نور را در جهات متفاوت انتشار می دهد.

ساختار هولوگرام دات ماتریس

تصویر ساخته شده در هولوگرام دات ماتریس به محل قرار گیری عناصر تصویری انکسار یافته ،جهت شبکه ی انکساری و میزان هر تصویر بستگی دارد.معمولا در آزمایش ها برای نمایش بهتر جلوه های جنبشی دیداری تصویر از دو تکنیک نقطه یابی وتغییر تصاویر بهره می گیرند. در این هولوگرام ها موقعیت تصاویر،فرکانس فضایی و جهت یابی با دو روش معین می شود:آ)تصاویر کامپیوتری ،ب)الگوریتم نرم افزارهای کامپیوتری .طی این فرآیندها هولوگرام دات ماتریس حاصل می شود.تصاویر کامپیوتری ساده ترین نوع هولوگرام است که با تصاویر کامپیوتری حاصل می شود.
در تحقیق کنونی هولوگرام دات ماتریس با به کارگیری اشعه ی لیزری چاپی به وجود می آید.

معرفی هولوگرام امنیتی ماتریس نقطه ای

جعل هولوگرام امنیتی به سبب رونوشت شدن از روی هولوگرام اصلی که بسیار گران قیمت است و به ابزارهای خاص تخصصی نیاز دارد ، دشوار است. این هولوگرام ها به صورت گسترده در وجوه مالی سراسر جهان به خصوص آن هایی که ارزش بالایی دارند ،مورد استفاده قرار می گیرد.هم چنین از این هولوگرام ها در پاسپورت ها، کارت های شناسایی و اعتباری و محصولات کیفی استفاده می شود.
هولوگرام ها با توجه به درجه ی امنیتیشان در فرآیند ساخت به انواع متفاوتی تقسیم می شوند.دسته بندی هولوگرام ها به شرح زیر می باشد:
1-تصاویر هولوگرام دوبعدی /سه بعدی
2-هولوگرام امنیتی ماتریس نقطه ای
3-لیتوگرافی الکترونی

هولوگرام ماتریس نقطه ای

در این نوع هولوگرام ها قدرت واکافت در هر جز نوری 10میکرومتر است .به سبب تولید هولوگرام با دستگاه های خاص امکان جعل بسیار دشوار است و هزینه ی بالایی به دنبال دارد.در طراحی اجزای نوری ،الگاریتم های متعددی برای شکل دهی الگوهای تششعی پراکنده به کار گرفته می شود. این هولوگرام با استفاده از سیستم های کنترل کننده ی کامپیوتری از مجموعه نقاط بهم پیوسته تشکیل شده است.این نقاط با توجه به تصاویر هولوگرافی نور را در جهات مورد نظر انتشار می دهند.از آن جا که مجموعه نقاط میکروسکوپی به صورت کامپیوتری تهیه می شوند،مزیت آن تشکیل ساختار پیچیده با مشخصه های انکسار دهنده است. برچسب هولوگرام کاربردهای متعددی دارد. هولوگرام ماتریس نقطه ای از نقاط بسیار کوچکی تشکیل شده اند که هر یک از آن ها ویژگی های انکساری متعددی دارند.تصاویر حاصل از این هولوگرام بسیار زیبا هستند.هولوگرام امنیتی ماتریس نقطه ای از اشعه های لیزری متعددکه نقاط کوچک با ویژگی های منحصربه فرد درآن حک گردیده اند ،تشکیل شده است.این برچسب امنیتی بسیار جالب توجه هستند وتصاویر متحرک بسیاری از آن حاصل می شود.

ویژگی های هولوگرام امنیتی ماتریس نقطه ای

1-افکت های متحرک
2-افکت چرخ و فلکی
3-افکت بزرگنمایی
4-افکت های سه بعدی
5-افکت های متحرک
6-افکت های هولوگرام امنیتی ماتریس نقطه ای
7-متن های نهفته
8-میکرو متن ها
می توانیم افکت های سه بعدی موثر ماتریس نقطه ای را با هولوگرام دو بعدی/هولوگرام سه بعدی با ویژگی عمقی منحصر به فرد و لایه های متفاوت ومتن های نهفته ادغام کرد. هولوگرام امنیتی ماتریس نقطه ایاز درخشان ترین نوع هولوگرام ها به شمار می آید.این هولوگرامبا داشتن افکت های متحرک برای بینندگان بسیار جالب توجه است .

آموزش آناتومی توسط هولوگرافی

هولوگرام های پزشکی، به ویژه در رادیولوژی، عملکردی پیشرفته تر از تصاویر سنتی کتاب های درسی را ارائه می دهد. تاثیر هولوگرافی در پیشرفت پزشکی غیر قابل انکار است . این جذابیت و پتانسیل ایجاد کنجکاوی را به ارمغان می آورد. این را می توان با استفاده از تصاویر هولوگرافی استاتیک ساختارهای تشریحی در کتاب های درسی به دست آورد که می تواند به راحتی رابطه بین ساختارهای بدن را نسبت به یکدیگر در سه بعد متفاوت نشان دهد.

ماهیت سه بعدی تصویر تولید شده قابلیت های بصری برتر را فراهم می کند. در یک تصویر منظم دو بعدی،مشاهده ی بسیاری از ساختارهای تشریحی مانند روابط فضایی بین رگ های خونی مختلف، دشوار است.

ساختارهای طبیعی و پاتولوژیک را می توان به راحتی با در نظر گرفتن چنین روابط عمقی شناخت. این امر می تواند به طور بالقوه در ارزیابی متابولیسم، آناتومی عروقی، پایه جمجمه، اعصاب جمجمه و کلیوی و آناتومی لگنی در تصاویر سی.تی اسکن یا ام.آر.آی مورد استفاده قرار گیرد. مفهوم ترکیب نوری نشان می دهد که مفهوم سه بعدی متکی بر گروه بندی زیرمجموعه های بصری براساس بافت ها، درجه رنگ و اتصال ساختارها است.

هولوکسیا با یک مرکز تصویربرداری تحقیقات بالینی در دانشگاه ادینبرگ در یک هولوگرام دیجیتال تمام رنگی بر روی یک جفت ریه از سی.تی اسکن کار کرد. این تکنیک جزئیات کاملی از ساختارهای تشریحی را به نمایش گذاشت.درحال حاضر دست یابی به هولوگرام های حاوی لایه های اطلاعاتی از تصاویر سیستم اسکلتی عضلانی گرفته تا سیستم عروقی و عصبی امکان پذیر است.

ذخیره سازی پی.ای.سی.اس توسط هولوگرافی

به علت انتشار اخیر محتوای سه بعدی و دسترسی به اطلاعات سه بعدی از سی تی اسکن و ام آر آی و سونوگرافی اسکنر،نسبت به اسکنرهای با هزینه ی پایین سینما و تلویزیون و چاپ سه بعدی، علاقه زیادی به هولوگرافی ایجاد شده است. سیستم های ذخیره سازی و بازیابی هولوگرافی را می توان به عنوان یک راه حل برای فراخوانی ظرفیت ذخیره سازی بیشتر، بازیابی سریع و رکوردهای ذخیره سازی فیزیکی کوچکتر مورد بررسی قرار داد.

اندازه تصویر در حال حاضر در رادیولوژی از ده مگابایت تا نود مگابایت در هر تست متفاوت است. با اتخاذ پی.ای.سی.اس با هدایت روند گردش رادیولوژی، تغییراتی در بهره وری رادیولوژی رخ داده است. رسانه های هولوگرافی می توانند به طور خاص برای ذخیره سازی داده ها به دلیل توانایی منحصر به فردشان برای ذخیره اطلاعات در سه بعد، در مقایسه با دیسک های نوری استاندارد بکار روند.

با توجه به توانایی منحصر به فرد تکنولوژی هولوگرام برای ذخیره اطلاعات و به واسطه چگالی حجمی و خواندن سریع آنها احتمالا به رسانه ذخیره سازی در آینده تبدیل میشوند. یک دی وی دی یا دستگاه پخش دیسک نوری می تواند داده ها را با نرخی که در مقایسه با هولوگرافی به میزان قابل ملاحظه ای است، بخواند.
بنابراین ضبط و ذخیره سازی هولوگرافی می تواند به طور قابل توجهی در مدیریت هوشمند پی.ای.سی.اس کمک کند. با پیشرفت تکنولوژی کامپیوتر، این تکنولوژی جدید در حال حاضر از لحاظ اقتصادی برای تولید انبوه امکان پذیر است. هولوگرام به تدریج از مرحله تحقیق دهه هزار و نهصد و هفتاد به پتانسیل فعلی آن منتقل میشود و به یک محصول تجاری تبدیل می شود. پی ای سی اس در حال حاضر نیاز به مقدار زیادی از ذخیره سازی داده ها دارد، که می تواند تا هزاربار ظرفیت ذخیره سازی بیشتر با استفاده از تکنولوژی هولوگرافی را نسبت به روش های فعلی داشته باشد. چندین برآورد دقیق نشان می دهد که اسکن های با وضوح بالا و تخصصی ممکن است حدود سی مگابایت اطلاعات در هر اسکن را اشغال کند. در طول دهه گذشته کیفیت تحقیقات تغییر کرده است. عملکرد اسکن ها در حال حاضر متمرکزتر با وضوح بالاتر و دقیق تر به دلیل بخش های نازک تر و مطالعات پویا است که ممکن است تحت هر دو مطالعات سی تی و ام آر آی توانایی برای ایجاد مقدار زیادی از داده هارا ایجاد کند. تخمین فعلی نشان می دهد که برای هر صدهزار امتحان انجام شده به طور تقریبی نیاز به سه ترابایت فضای ذخیره سازی دارد.

مزیت استفاده از هولوگرافی در پزشکی

از جمله موارد دیگری که بیان گر تاثیر هولوگرافی در پیشرفت پزشکی است می توان به مورد زیر اشاره کرد .
هولوگرافی بر خلاف دیسک های نوری سنی شامل ذخیره سازی داده ها و توانایی آن برای انجام ضبط و خواندن داده های مغناطیسی است.بنابراین سرعت انتقال داده ها به میزان قابل توجهی سریعتر از دیسک های نوری سنتی امکان پذیر است. یکی دیگر از مزایای استفاده از توانایی آن در استفاده از کل ضخامت رسانه ضبط به جای سطح چهارده است . رسانه هولوگرافی به نور حساس است.با استفاده از لیزر داده ها را می توان در فضاهای سه بعدی ثبت کرد. با هولوگرافی، ما می توانیم یک میلیون بیت از داده ها را با یک فلاش نور ثبت کنیم.

داده های تطبیقی نشان می دهد که هزینه های رسانه های جدیدهولوگرافی احتمالا در محدوده شش صدم تا بیست صدم دلار در هر گیگابایت در مقایسه با نوار داده ها است که هزینه آن بین بیست و پنج صدم تا یک دلار و نوار ویدئو دارای هزینه ای بین یک تا سه دلار در هر گیگابایت است. تحقیقات قابل توجهی در مورد درایوهای هارد دیسک در حال حاضر هزینه ای به طور متوسط حدود دودهم دلار در هر گیگابایت را داراست. با این حال کاهش بیشتر هزینه به احتمال زیاد نیاز به تکنولوژی های جدیدتری دارد. ذخیره سازی هولوگرافی یکی از راه حل های امیدوار کننده در این زمینه است.

هولوگرام در حال حاضر با چالش هایی در پیدا کردن رسانه مناسب برای ضبط هولوگرام مواجه است. شکست یک استاندارد قابل قبول برای ضبط هولوگرام مسئله دیگری است.
با پیشرفت در قلمرو علم مواد این مشکل را می توان برطرف کرد.

نمایشگر های هولوگرافی در رادیولوژی

استفاده از نمایشگرهای هولوگرافی در رادیولوژی هنوز مورد تحقیق است، اما آنها به زودی می توانند راه خود را به استفاده تجاری تبدیل کنند و از لحاظ اقتصادی قابل استفاده باشند .یک صفحه نمایش هولوگرافی می تواند با استفاده از یک رسانه شیشه ای مخصوص پوشش داده شده برای سطح پروجکشن یک پروژکتور تصویری ایجاد یک صفحه نمایش فضای آزاد کرده و به عنوان حامل تصویر بشکلی بسیار شفاف به نظر برسد. علاوه بر این با کنترل پرتو با لنزهای مخصوص،پ می توان تصویر را به صورت مستقیم یا بر روی آن در مقابل یا در پشت شیشه شناور کرد. این دیدگاه ها می تواند در رادیولوژی مفید باشد و به عنوان کامپیوتر به داده های سه بعدی سی تی به پروژکتور ارسال گردند. رادیولوژیست، با لمس روی صفحه نمایش یک سری از امواج الکتریکی ایجاد خواهد کرد که به کامپیوتر ارسال می شود. کامپیوتر سیگنال را تفسیر و تصویر پیش بینی شده را با توجه به اطلاعات تعدیل می کند.بنابراین استفاده از ماوس را از بین می برد.
علاوه بر این بازسازی سه بعدی تصاویر دوبعدی از تصویربرداری های مقطعی می تواند به مدل های دقیق سه بعدی ساختار بدن منجر شود که پس از آن می تواند به صورت هولوگرافیک نمایش داده شود. این رویکرد ممکن است به ویژه برای جراحان مفید باشد
که برای مشاهده بدن از تصاویر مقطعی استفاده میکنند. به این ترتیب آنها را در برنامه ریزی روش های مختلف و هدایت مداخلات در طول عمل جراحی کمک می کند.

نمایش هولوگرافی در حال حاضرحتی با توجه به دادن وضوح فضایی خوب برای تفسیر رادیولوژیک عمومی کافی نمیباشد. با این حال هولوگرافی به عنوان یک ایده جدید با نتایج بسیار دلگرم کننده در سایر برنامه های پزشکی دیگر، مانند اکوکاردیوگرافی، روش های تهاجم هدایت شده، تصویر نشان داده شده از شکستگی های لگن، واحد اندازه گیری حرکت غشای تمپان، تصویر شکستگی استخوانی و پزشکی قانونی بکار میرود
. تکنولوژی نمایشگر به تازگی توسعه یافته است که بتواند تصاویر سه بعدی را در فضای آزاد، با توانایی درمانگر برای رسیدن به هدف و دستیابی به آنها و اعمال نشانه های آنها به کار ببرد.

محدودیت های هولوگرافی در پزشکی

محدودیت های فعلی هولوگرافی نسبتا قابل توجه است. هولوگرافی نیاز به روش های نسبتا پیچیده برای ضبط تصاویر هولوگرافیک دارد و آنها را پرهزینه وگاهی ارزان تر می کند. علاوه بر این، نمایش تصاویر هولوگرافی مستلزم ابزار دقیق است. در حال حاضر، تکنولوژی صفحه نمایش هولوگرافی به دور از نمایشگرهای دوبعدی و سه بعدی قابل دسترس است. پیشرفته ترین نمایشگر حجمی در حال حاضر دارای وضوح فضایی بسیار ضعیف است و می تواند تصاویر را فقط در حدود دو فریم در ثانیه نشان دهد. تحقیقات قابل توجهی برای بهبود این نمایش ها لازم است تا آنها را به جای پیش بینی های تکنولوژیک جدید که در حال حاضر هستند، به پزشک واقعی ارائه دهند.

تصاویر هولوگرافی نیز به لحاظ ذهنی در تجسم ضعیف وبا تفاوت های متناقض بافتها هستند. بنابراین، آنها برای نشان دادن زمینه های مورد علاقه برای افراد نا آشنا با تصاویر مقطعی رادیولوژیک نسبت به تشخیص واقعی تصاویر رادیولوژیک مفید هستند.

راه حل های ذخیره سازی بر اساس هولوگرافی با چالش های مهمی در آوردن تکنولوژی در بازار روبرو هستند. یک مشکل مهم در ضبط هولوگرافی، بازتاب مخرب است. در فرایند دسترسی به داده های هولوگرافی لیزر خواندن ضبط را به گونه ای متوقف می کند که منجر به پاک شدن تدریجی آن می شود.
چالشی دیگر این است که کریستال ها با کیفیت نوری مورد نیاز در سرعت های کافی رشد می کنند تا امکان استفاده گسترده از تکنولوژی را فراهم کند. چنین چالش ها با توجه به تحقیقات دهه ی هزار و نهصد و نود پذیرش ذخیره سازی هولوگرافی را محدود می کند.

مزیت استفاده از هولوگرافی در رادیولوژی

تاثیر هولوگرافی در پیشرفت پزشکی به خصوص رادیولوژی بسیار پر رنگ بوده است . هولوگرافی توانایی تبدیل رادیولوژی را دارد و آن را واقعا مجازی می سازد.
این می تواند رادیولوژیست ها را از آزادی برای انجام کارهای رادیولوژیکی فراتر از مانیتورهای با وضوح بالا به فضای آزاد فراهم کند. این همچنین می تواند به طور بالقوه برای رادیولوژیستها به پردازش دوبعدی یک مانیتور معمولی و موس برای رفع تصاویر کمک کند، در نتیجه تغییر ارگونومیک عمل رادیولوژی را کاهش می دهد. گزارش های رادیولوژی می تواند اطلاعاتی تر باشد زیرا ارتباطات بین ضایعات مجتمع و عروق مجاور در ابعاد واقعی آنها مورد بررسی قرار می گیرد. هولوگرافی می تواند به موضوع پیچیده ذخیره سازی و بازیابی تصویر کمک کند. با افزایش پایگاه داده های تصویربرداری، ذخیره سازی الکترونیکی موجود در بیمارستان ها سریعتر از بین خواهد رفت و هزینه های قابل توجهی برای حفظ ظرفیت حافظه مناسب خواهد بود. رسانه های ذخیره سازی هولوگرافی می توانند یک پل با هزینه ای مناسب برای نگهداری اطلاعات وسیع از اطلاعات تا جهش عمده بعدی را در تکنولوژی حافظه فراهم کنند

کاربرد هولوگرام دیجیتال در پزشکی

تصویربرداری هولوگرافی در رادیولوژی

هولوگرام یک فرآیند است که تصاویر سه بعدی به نام هولوگرام با استفاده از پرتوهای لیزر، خواص تداخل و پراکندگی، ضبط شدت نور و روشنایی را کسب میکنند. تصاویر با توجه به موقعیت نسبی تماشاگر، به عنوان شیئی نمایش داده شده در واقع وجود دارد. دو نوع هولوگرافی در دسترس هستند: متعارف و پویا. هولوگرافی متعارف تصاویر ثابت از اشیاء سه بعدی را نشان می دهد که تغییر در زاویه دید بیننده موجب تغییر دیدگاه شیء هولوگرافی می شود. در ضمن، هولوگرام دینامیکی حرکت را به شی دوبعدی یا سه بعدی می افزاید. این امر علاوه بر حرکت نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در نمایشگرهای سه بعدی حال حاضر است که تنها می تواند تصاویر ثابت وایستا را نشان دهد. این همچنین سه درب بالقوه جهت استفاده از هولوگرام دیجیتال در پزشکی را باز می کند: آموزش آناتومی، ذخیره سازی پی.ای.سی.اس و نمایش تصاویر پیچیده تر آناتومیک که می تواند برای ارائه گزارش های آموزنده تر در درمان پزشکان و بیماران از آنها استفاده شود. این مقاله به بررسی کاربرد بالقوه هولوگرافی در رادیولوژی می پردازد.

 
تعریف و روند هولوگرام دیجیتال

هولوگرافی یک میدان نور را فراهم می کند که به طور کلی از یک منبع نور پراکنده شده از اشیا حاصل می شود تا ثبت شود و بعدا بازسازی شود، در حالی که نور و شی اصلی هنوز حاضر نیستند. هولوگرام دیجیتال از عناصر هولوگرافی هگلل پیکسل یا واژگانی استفاده میکنند. در مقایسه با پیکسل های معمولی که در عکاسی استفاده می شود هگل ها حاوی اطلاعات سه بعدی از دیدگاه های مختلف هستند.هولوگرافی دیجیتال یک فرایند دو مرحله ای است. مرحله اول شامل ضبط هولوگرام است که در آن تصویر رادیوگرافی به یک عکس تبدیل می شود. مرحله دوم شامل بازسازی است که در آن هولوگرام به یک تصویر مجازی تبدیل می شود. این فرآیند به علت تداخل بین دو موج رخ می دهد. برچسب هولوگرام را می توان با درخشش پرتو نور به طور مستقیم بر روی رسانه ضبط کرد. هنگامی که دو پرتو لیزر به رسانه ضبط می رسند، امواج نور آنها تقاطع پیدا می کنند و با یکدیگر اختلاف پیدا می کنند. این الگوی تداخل است که تحت تأثیر قرار گرفته است. هولوگرام دیجیتال شامل یک شبکه از پیکسل های هولوگرافی است که به عنوان هولوپیکسل یا هگل ها شناخته شده است. هولوپیکسل ها در مقیاس کم می شوند، در حال حاضر حدود هشت دهم میلی متر است و به پنج دهم میلی متر یا حتی بیست و پنج صدم میلی متر نیز کاهش می یابد.

کاربرد هولوگرام دیجیتال در پزشکی

هر گونه مجموعه داده های پزشکی سه بعدی مانند تصاویر سی.تی و ام.آر می تواند به یک هولوگرام دیجیتال در پزشکی تبدیل شود. چنین اطلاعاتی نیز می تواند به صورت اسکن فیزیکی یک شیء، یک توضیح ریاضی از تصاویر، داده های مولکولی یا حتی مجموعه ای از عکس ها یا ویدیو ها باشد. به عنوان مثال، یک برچسب هولوگرام با اندازه صفحه ی سیصد در دویست میلی متر با هشت دهم میلیمتر هگل نیاز به ایجاد حدود نه هزار تصویر سه بعدی دارد و این هدف را می توان با استفاده از ترکیب نرم افزار مدل سازی پیشرفته کامپیوتری با رندر گرافیک و همچنین الگوریتم های خاص اختصاصی محقق کرد. موتورهای سخت افزاری سفارشی می تواند یک سری از فرآیندهای ریاضی را برای تولید داده های تصویری ایجاد کنند.

پیشینه ی هولوگرافی

اصطلاح هولوگرافی برای اولین بار توسط دنیس گابور ساخته شده است، که این اتفاق را به طور تصادفی در هنگام انجام تحقیق در زمینه بهبود میکروسکوپ الکترونی در سال هزار و نهصد و چهل و هشت کشف کرد؛ گابور پس از آن جایزه نوبل را برای این کار را به دست آورد. در سال هزار و نهصد و شصت و دو، توسعه لیزر منجر به ساخت هولوگرام  شد که اشیاء سه بعدی را ثبت کردند. تا همین اواخر، تکنولوژی صفحه نمایش هولوگرافی فقط برای نمایش اشیاء استاتیک مجاز بود، اما تحقیق در این زمینه منجر به توسعه نمایشگرهای هالوگرام گردید که می تواند تصاویر پویا را با دو فریم در ثانیه ارتقا دهند. بهبود در این تکنولوژی می تواند به برنامه های کاربردی در علم پزشکی منجر شود. هولوگرام  دیجیتال می تواند ما را قادر به دیدن اشیاء در سه بعد بدون استفاده از عینک های سه بعدی کند.

منظور از تلوزیون هولوگرافی چیست؟

با استفاده از یک کینکت ایکس باکس واحد و تراشه ی گرافیکی استاندارد؛ محققان دانشگاه MIT توانستند به بالاترین نرخ فریم برای استریم کردن ویدئوها و فیلم های هولوگرافی دست یابند. نمایشگاه Consumer Electronics در لاس وگاس که در ژانویه ی 2010 برگزار شد، مملو از تلویزیون های سه بعدی بود اما محققان دانشگاه MIT ، توانستند به یک تلویزیون هولوگرافی دست یابند که می تواند به ذهن انسان نزدیکتر باشد . در جامعه ی مهندسان ابزارهای نوری (SPIE ) ، کنفرانس هولوگرافی عملی در سان فرانسیسکو 23 ژانویه برگزار شد که در آن اعضای گروه رسانه ای مایکل بوو از یک سیستم جدید که می تواند اطلاعات بصری را به دام بیندازد و آن را از طریق اینترنت به نمایشگر هولوگرافی ارسال نماید، رونمایی کردند.

سیستم انتقال فیلم هولوگرافی

در ماه نوامبر، محققان دانشگاه آریزونا به خاطر ساخت یک سیستم انتقال فیلم هولوگرافیتجربی که از 16 دوربین برای گرفتن داده استفاده میکند، به سر تیتر اخبار تبدیل شدند . این سیستم می تواند اطلاعات خود را هر دو ثانیه یکبار به روزرسانی کند. سیستم MIT جدید تنها از یک دستگاه برای به دام انداختن و گرفتن اطلاعات استفاده می کند و اینکار به طور متوسط 15 فریم در هر ثانیه است. با اینحال محققان MIT تا اواخر ماه دسامبر وارد حوزه ی کینکت نشده بودند و تنها یک هفته قبل از کنفرانس آنها نرخ فریم سیستم را از 7 به 15 تبدیل نمودند. آنها مطمئن هستند که با وجود کمی زمان ، می توانند نرخ را حتی بیشتر از این مقدار نیز بالا ببرند . آنها ادعا می کنند که می توانند این نرخ را به 24 فریم در ثانیه برای فیلم های قابلیتی و 30 فریم در ثانیه برای تلویزیون برسانند .این نرخ می تواند توهم حرکت پیوسته را در فرد بیننده ایجاد کند.

تفاوت بین هولوگرام و تصاویر سه بعدی

تفاوت بین هولوگرام و تصاویر سه بعدی در سالن های سینما اغلب نادیده گرفته می شود . هنگام نمایش دادن تصاویر سه بعدی ، بینندگانی که در سمت راست سالن نشسته اند تصویر یکسانی را با افرادی که در سمت چپ نشسته اند خواهند دید. این تصویر می تواند عمق داشته باشد اما از یک چشم انداز واحد فیلمبرداری شده است . با اینحال، در مورد تصاویر هولوگرام زمانی که بیننده به اطراف حرکت می کند، چشم انداز او از جسم به تصویر کشیده شده ، به طور مستمر و مداوم تغییر میکند وهمین امر نیز باعث می شود فرد احساس کند جسم مشاهده شده واقعی است.

زوایای تابش نور در ویدئوی هولوگرافی

دوربین های استاندارد فیلمبرداری برای فیلم های سه بعدی معمولا نور را از دو طرف و از دو زاویه ی مختلف که برای هر چشم است، می تابانند. اما در دنیای واقعی، نور از زوایای بی نهایت به جسم تابانده می شود . سیستم ویدئویی هولوگرافی از دستگاههایی استفاده می کند که حاشیه ی پراش ، الگوهای ریز و ظریف از نور و تاریکی تولید می کنند که می تواند از طریق راههای قابل پیش بینی نوری را که از آن عبور میکند را خم کند. یک آرایه ی متراکم از الگوهای حاشیه ای می تواند نور را در جهات مختلف خم کند و همین امر نیز موجب سه بعدی دیده شدن تصویر می شود.چالشی که در مورد فیلم های هولوگرافی زمان واقعی وجود دارد ، گرفتن داده های ویدئویی (مثلا در مورد کینکت شدت نور پیکسلهای تصویر و برای هر کدام از آنها اندازه گیری فاصله از دوربین چالش بزرگی خواهد بود) و تبدیل آن داده ها به مجموعه ای از الگوهای حاشیه ای است.

هولوگرام دیجیتال

بوو و همکارانش با محدود کردن خود به برخی از سخت افزارها ، این چالش را سختتر کرده اند. او می گوید: در حقیقت تمرکز کار ما بر روی هولوگرافی دیجیتال( من فکر میکنم همین امر موجب شده است که کار ما در میان کارهای دیگران متمایز شود ) به خاطر ساخت یک محصول خوب برای مشتری است. بنابراین اولین سوالی که از خودمان پرسیدیم این بود که چگونه می توان با استفاده از سخت افزار ها و نرم افزارهای موجود ،محصول ارزان قیمتی برای مشتری ساخت؟ زیرا این بهترین و سریعترین راه برای وارد کردن محصول به بازار فروش است .

در راه اندازی و نصب آزمایشگاه گروه ، کینکت داده ها را به یک لپ تاپ معمولی می داد که این فرآیند نیز از طریق اینترنت انجام می شد. در پایانه ی دریافتی نیز یک کامپیوتر با سه واحد پردازش گرافیکی تجاری قرار داشت که الگوهای پراش را محاسبه می نمود.واحد پردازش گرافیکی (GPU ) که این تیم برای کار خود استفاده میکردند از GPU های معمولی کمی متفاوت بود زیرا حجم وشدت کارهای آنان زیاد بود و پردازنده های معمولی نمی توانست بازده خوبی داشته باشد . بیشتر کارهایی که به سیستم جدید فرستاده می شود، مشکلات الگوهای پراش را دوباره توضیح میداد و از قدرت این GPU به بهترین شکل ممکن بهره میبرد.

آینده نمایشگر های هولوگرافی

یک بخش از سیستم تجربی محققان نمی توانستند آن را با بودجه ی چند صد دلاری از فروشگاههای الکترونیک معمولی خریداری کنند، نمایشگر هولوگرافی بود. اینکار نتیجه ی یک دهه تلاش و تحقیق دانشمندان با رهبری Stephen Benton بود که برای اولین بار در سال 1980 توانست نمایشگر ویدئویی هولوگرافی را ایجاد کند (هنگامی که بنتون در سال 2003 درگذشت، گروه بوو پروژه ی ویدئوی هولوگرافیرا به ارث بردند). پروژه فعلی از یک نمایشگر به نام Mark-II استفاده میکند که جانشین نمایشگر ساخته شده توسط بنتون بود .

کاربرد نمایشگر های هولوگرافی

اما بوو می گوید گروه و تیم در حال توسعه ی یک نمایشگر جدید جمع وجورتر و بزرگتر است که تصاویر بزرگتری تولید میکند و ساخت آن کم هزینه تر خواهد بود. Mark Lucente مدیر محصولات تصویر برداری زبرا در آستین، تگزاس، که در حال تجاری سازی نمایشگرهای هولوگرافی برای کاربردهای ویدئو کنفرانسی هستند،معتقد است که مشتریان بالقوه ی شرکت او شدت محاسباتی انحرافی ویدئوهای هولوگرافی ناراضی هستند. او میگوید این مسئله بسیار دلهره آور است . البته او معتقد است که تیم بوو تمامی تلاش خود را برای نمایش تصاویر در محدوده و قلمرو واقعیت کرده اند. هنگامی که محققان آزمایشگاه رسانه ای فناوریهای جدید خود را در سن فرانسیسکو به نمایش گذاشته بودند یکی دیگر از اعضای گروه بوو به نام Edwina Portocarrero، هولوگرامی از صحنه ی معروف فیلم جنگ ستارگان را بازسازی میکرد که در آن شاهزاده Leia به نبرد امپراطوری شیطان می رود. اگرچه رزولوشون این هولوگرام به اندازه ی افکت هولوگرامی به کار رفته در فیلم زیاد و بالا نبود ولی به عقیده ی بوو این صحنه به خوبی حفظ شده بود.