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.

همه چیز در مورد علم هولوگرام و هولوگرافی

فن آوری ذخیره سازی هولوگرام و هولوگرافی

امروزه انواع هولوگرام ها به تنهایی می توانند معرف مشخصات کامل کالا، شرکت و کشور سازنده ی کالا باشند البته در برخی کالاهای خارجی هولوگرام نشان دهنده ی شرکت های وارد کننده کالا است. هولوگرام ها در واقع با پوششی پلاستیکی در رنگ ها و طرح های مختلف  شناسنامه ای از یک کالا بوده که می تواند در نمونه های مختلفی مانند هولوگرام برجسته، هولوگرام یکپارچه، هولوگرام چند کاناله، هولوگرام ساخته شده کامپیوتری، هولوگرام قالب نقطه ای یا دو بعدی، هولوگرام سه بعدی، هولوگرام ترکیب دو بعدی و سه بعدی، هولوگرام با طرح های پیچیده هولوگرافی، هولوگرام های چاپ گرم، هولوگرام های رنگ واقعی، هولوگرام های تصویر متحرک، هولوگرام شفاف، هولوگرام های ضد سرقت، هولوگرام معمولی، هولوگرام های فیلتر تصویر، هولوگرام های میکرو تکست و...باشند که هر یک از این نمونه ها در موارد بسیاری کاربرد دارند.

آینده ذخیره سازی هولوگرام سه بعدی و هولوگرافی مملو از ناشناخته ها است. دکتر گارت می گوید:  "این فن آوری بسیار امیدوار کننده است من سالهاست که در مورد آن شنیده ام . اما  در این

نقطه و موقعیتی که ما قرار داریم مهمترین مسئله ونگرانی هزینه بالا و نارس بودن محصولات است . " متخصصان موافق اند که ظرفیت و عملکرد این ذخیره سازها باید در طول زمان افزایش یابد . اما سرعت پیشرفت در نهایت به پذیرش صنعت بستگی خواهد داشت . متخصصان همچنین  به معرفی احتمالی هیبریدی از رسانه های هولوگرافی اشاره دارند . درست مانند هارد دیسک های مغناطیسی ،  رسانه های ذخیره ساز هولوگرافی نیز مقداری حافظه فلش در کارتریج را برای فراهم کردن قابلیت نوشتن تامین میکنند.  سازگاری نیز به طور قابل توجهی هنوز ناشناخته مانده است و هیچ درایو نواری نمی تواند اطلاعات نوشته شده در 50 سال قبل را بخواند همین موضوع در مورد ذخیره سازهای هولوگرافی نیز صادق است . به عنوان مثال، نقشه راه محصولات InPhase، نسل سومی از محصولات درایوهای هولوگرافی را در چهار سال اینده پیشنهاد می کند که می تواند سازگاری خوبی با نسل های قبلی داشته باشد

برچسب هولوگرام

برچسب های هولوگرامی، محصولاتی اپتیکی به شمار می آیند که توسط دستگاه های پیشرفته و با استفاده از روش های پیچیده و مدرن تولید و ساخته می شوند. این نوع از برچسب ها به دلیل شیوه ی ساخت متفاوت و جنس مواد بکار رفته ی خاص، دارای ویژگی های منحصر بفردی هستند که از جمله آنها می توان گفت:

این برچسب ها درون خود یک تصویر چند بعدی دارند که هنگامی که از دید های مختلف به آن بنگریم، می توانیم آن تصویر را در همان دید ببینیم. همچنین با تغییر زاویه ی دید، یک طیف رنگی درون آن می توانیم مشاهده کنیم که در حال تغییر می باشد.  این نوع برچسب ها غیر قابل کپی برداری هستند و به وسیله ی روش های دیگر نیز نمی توان آنها را تولید نمود. با استفاده از ابزارهای میکرولیتوگرافیک می توان هولوگـرام هایی با دقت و ظرافت ساخت که از این برچسب ها بر روی کالاها به عنوان نشان اصالت استفاده می شود.

کاربرد های هولوگرام 

از جمله کاربرد های هولوگرام ها در زمینه های مختلف می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• کاربرد های امنیتی در هولوگرام: در ابتدا لازم است بدانید که چاپ هولوگرام برای این نوع کاربرد ها با وسایل و تجهیزات خاصی انجام می شود. برچسب های هولوگرامی با ظرافت ها و ویژگی های خاصی که دارند، می توانند از کپی برداری جلوگیری کرده و موجب ایمنی و حفظ اعتبار کالا یا مدرک شوند.
• استفاده در بسته بندی در هولوگرام: از کاربرد های چاپ هولوگرام ها، می توان به کاربرد آنها در بسته بندی اشاره نمود. از این برچسب ها بر روی بسته بندی کالاها نیز استفاده می شود که علت آن را می توان حفظ نشان تجاری و اصالت کالاهای تولید شده دانست. از این قبیل کالاهای که امروزه با این برچسب ها بسته بندی می شوند می توان به مواردی همچون لوازم یدکی خودروها، مواد غذایی، دارویی، قطعات الکترونیکی و ... اشاره نمود. 
• کاربرد تزئینی در هولوگرام: یکی دیگر از کاربردهای چاپ هولوگرام ها، استفاده از این برچسب های هولوگرامی برای تزئین کردن محصولات می باشد. به عنوان مثال شما می توانید بر روی کارت های تبلیغی، مجلات، کتاب ها، تصاویر فانتزی و ... این نوع کاربرد چاپ هولوگرام را مشاهده نمایید.

طرح هولوگرام

فیلم هولوگرافیک ظاهر شده یا هولوگرام ، شباهتی به منظره اصلی یا موضوع اصلی ندارد. هرگاه موضوع مورد عکاسی ، صفحه‌ای صاف و منعکس کننده نور باشد، تصویر روی فیلم مجموعه‌ای از رشته‌های روشن و تاریک خواهد بود . حال آنکه تصویر یک نقطه به صورت تعدادی دایره‌ هم مرکز خواهد بود و در واقع هولوگرام یک منظره به شکل دوایر تیره و روشن است است که با پیچیدگی خاصی بر روی هم قرار گرفته‌اند .

تولید هولوگرام امنیتی

برای تولید انبوه هولوگرام لازم است که یک زنجیره بزرگ از فرآیند ها طی شود. از جمله رویکردهای پایه در این کار شکل دهی الکترونیکی، ابداع و برجسته سازی در هولوگرافی است. همچنین تولید هولوگرافی از فرایند چاپ جدا خواهد بود. در مرحله بعد عملیات انتقالی صورت می گیرد. آهن بری، باز پیچی کردن، روکش چسبان و برشکاری کردن از جمله کارهایی هستند که در تکنیک های چاپی باید به کار برده شوند. تکنیک هایی مانند لایه کشی کردن، مهرکاری کردن، شماره گذاری کردن و جان بخشی از موارد مهم در این کار هستند.

نخستین گامی که باید در ساخت هولوگرام امنیتی انجام داد، ساختن تصاویر هولوگرامی می باشد. این تصویر را نسخه هولوگرامی می گویند. برای این کار به ابزار نوری مخصوص نیاز است. در این فرآیند تصویر اصلی را با یک صفحه مقاوم در مقابل نور بر روی سطح شیشه ای باید ثبت کرد. از طریق گسترش شید بند می توان هولوگرام اصلی را ایجاد کرد.

برای ساختن هولوگرام اصلی تکنیک های گوناگون و نام های متفاوتی وجود دارد. از جمله این تکنیک ها می توان به هولوگرام های دو بعدی/سه بعدی و ماتریس نقطه ای اشاره کرد. در کنار امنیت بالایی که هولوگرام ها دارند، در انواع اصلی آن یک نقطه اوج و سراشیبی روی صفحه وجود دارد.

در گام های بعدی آن برای تولید و انتقال صفحه هولوگرافی نیاز است که ابزارهای فلزی که لایی های هولوگرافی نام دارند، به کار رود و در این مرحله تعداد تصویر در حجم انبوه و تعداد بالا افزایش پیدا خواهد کرد.

تکنولوژی NFC

= شاید این موبایلهای هوشمند بزرگترین وجه تکنولوژی زندگیمان باشند؛ اصلا به همین دلیل هم سعی داریم در زمینه موبایل با تکنولوژیهای روز همراه شویم و ما هم این روزها همراه با موبایلهایمان هوشمند شدهایم.این گوشیهای هوشمند امکانات و قابلیتهای مختلفی را در اختیار ما قرار میدهند که واقعا در بسیاری از موارد انجام امور روزمره را راحتتر میکنند. ارتباطات بیسیم مهمترین این امکانات هستند. بعد از امکانات معمول بلوتوث، Wi-Fi و GPS که اغلب ما کار با آنها را بارها تجربه کردهایم، این روزها NFC هم با رواج موبایلهای هوشمند کمکم به این فهرست اضافه میشود. در حالی که معمولا درباره NFC و ارتباط آن با پرداختهای موبایلی شنیدهایم، اما بد نیست بدانید که این تکنولوژی ارتباطی، امکانات دیگری را هم در اختیار کاربرانش قرار میدهد.

NFC چیست؟

NFC در واقع ارتباط میدانی نزدیک یا با بُرد کوتاه است با مجموعهای از استانداردها (پروتکلهایی برای دریافت و ارسال اطلاعات) برای موبایلها یا دستگاههای هوشمند که امکان برقراری ارتباط میان این دستگاهها را از طریق نزدیک شدن در فاصلهای کم بین صفر تا پنج سانتیمتر را فراهم میآورد. این تکنولوژی ارتباطی در واقع انتقال و تبادل اطلاعات را با فرآیندی راحتتر و سادهتر از ارتباطاتی مانند Wi-Fi امکانپذیر میکند. البته قبل از هر چیز باید بدانید که موبایل یا دستگاه هوشمندتان مجهز به تکنولوژی NFC هست یا نه. با این حال اما بهتر است بدانید که ارتباط از طریق تکنولوژی NFC بین دو دستگاه مجهز به آن و حتی یک دستگاه مبتنی بر NFC و حتی تراشههای کوچک و بدون منبع انرژی NFC که تگ نامیده میشوند، امکانپذیر است.

کاربرد های NFC

کاربردهای NFC شامل پرداختهای الکترونیک، تبادل اطلاعات در فاصلههای کوتاه مثل لمس دو موبایل و سادهتر کردن راهاندازی Wi-Fi و بلوتوث است. برای اینکه موبایل هوشمند شما بتواند با دستگاههای دارای NFC ارتباط برقرار کند، باید از تراشه NFC برخوردار باشد. تکنولوژی NFC بر اساس شناسایی فرکانس رادیویی» (RFID) ساخته شده است که به یک گجت امکان میدهد تا به گجتی دیگر امواج رادیویی ارسال کند و بعد از شناسایی یکدیگر، اطلاعات بین آنها منتقل شود. شاید مهمترین دلایل استفاده از این تکنولوژی مصرف انرژی بسیار کم و امنیت نسبتا مناسب آن است. اگر کسی بخواهد از طریق NFC به دستگاه شما نفوذ کند یا در ارتباط NFC دستگاه شما با یک دستگاه دیگر اختلال ایجاد کند، باید بسیار به گجت شما نزدیک شود که این کار بدون جلب توجه شما تقریبا غیر ممکن است. به طور کلی از آنجایی که بلوتوث برد بیشتری دارد برای انتقال فایل بهتر است و NFC به خاطر برد کوتاهتر بیشتر برای پرداختهای موبایلی و الکترونیکی مورد استفاده قرار میگیرد.

کدام دستگاهها NFC دارند؟

دستگاههای هوشمند شامل تبلتها و موبایلها و بعضی لپ تاپها میتوانند این قابلیت را داشته باشند، البته این بهمعنای آن نیست که همه آنها مجهز به NFC هستند. اگر این محصولات نسبتا تازه وارد و جدید باشند میتوان امیدوار بود که این قابلیت را دارند. بعضی از این دستگاهها روی بدنه یا در داخل آن نشان NFC دارند. به طور کلی اما راه منطقیتر رفتن به بخش تنظیمات گوشی است که در آنجا فهرست تمام امکانات ارتباطی در اختیار کاربر قرار میگیرد.

در گوشیهای موبایل گاه NFC فقط به عنوان چیپ شناسایی کار میکند و تبادل دادههای سنگین از طریق بلوتوث یا Wi-Fi انجام میشود، اما در مواردی مانند پرداخت الکترونیک، از آنجایی که فقط حجم کمی داده منتقل میشود، کار انتقال میتواند از طریق خود چیپ NFC انجام بگیرد.

انتقال فایل ها از طریق NFC

انواع فایلها را میتوان از طریق فناوری NFC و بین دستگاههای مختلف مجهز به آن منتقل کرد. برای ایجاد یک اتصال NFC باید دو دستگاه مجهز به NFC را از پشت به یکدیگر نزدیک کنید. محتوای مورد نظر را انتخاب کرده و باز کنید و منتظر بمانید تا اتصال برقرار شود. دادهها را میتوان در میان دو موبایل هوشمند مجهز به NFC به صورت بیسیم منتقل کرد. موبایلهای آندرویدی دارای قابلیت Android Beam هستند، امکانی که اجازه میدهد دو موبایل هوشمند به سرعت یک صفحه وب، تماس، تصویر، ویدئو یا اطلاعات دیگر را به اشتراک بگذارند. با تماس پشت به پشت دو گوشی محتوای به نمایش درآمده در یک دستگاه به دیگری فرستاده خواهد شد. انتقال های فایل به محض راهاندازی از طریق بلوتوث صورت میگیرد، بدون آنکه هیچگونه فرآیند جفت شدن بلوتوث پیچیدهای در میان باشد؛ تنها باید ضربه بزنید و بقیه کار به طور خودکار اتفاق خواهد افتاد. این روند در گوشیهای بلک بری و ویندوز فون هم مشابه است.

پرداخت از طریق موبایل مجهز به NFC

یک گوشی هوشمند مجهز به NFC را میتوان در تماس با یک پایانه پرداخت مجهز به NFC قرار داد یا جلوی آن تکان داد تا اقدام به پرداخت کند و به این ترتیب میتواند جایگزین خوبی برای کارتهای اعتباری باشد. بد نیست بدانید به عنوان مثال در شهر سانفرانسیسکو پارکومترهای NFC وجود دارد که به مردم اجازه میدهد تنها با استفاده از گوشی مجهز به NFC در جلوی پارکومتر اقدام به پرداخت هزینه پارک کنند.

تگهای NFC

هر کاربر میتواند تگهای ارزان قیمت NFC را به صورت مجزا بخرد. به این ترتیب میتوان موبایل یا هر دستگاهی را با آن هماهنگ کرده و در حالتهای مختلف تنظیم کرد تا وقتی در تماس با یک تگ NFC قرار میگیرد اجرا شود. به عنوان مثال کاربری همیشه هنگامی که میخوابد موبایل هوشمندش را در حالت سکوت قرار میدهد. این کاربر به جای انجام این کار به صورت دستی در هر شب میتواند یک تگ NFC را روی میز کنار تختخوابش قرار داده و در هنگام خواب موبایل هوشمندش را روی تگ NFC بگذارد تا موبایلش عملکرد مورد نظر را به صورت خودکار انجام بدهد.

شرکت بعد نگار ایرانیان ( ایران هولوگرام ) در سال 1387 با هدف پاسخگویی به نیاز بازار داخلی در سطح استانداردهای جهانی به صنعت هولوگرام وارد گردید و هم اکنون با بیش از ده سال سابقه در قالب تولید کننده داخلی، طیف وسیعی از انواع محصولات هولوگرامی را بدون نیاز به واردات محصول نهایی تولید و عرضه می نماید .
این شرکت با استفاده از دانش روز دنیا و همسو با پیشرفت صنعت هولوگرام اقدام به تولید انواع برچسب های هولوگرام با امکان درج ویژگی های امنیتی آشکار و پنهان برای رفع نیازهای مشتریان مختلف در کشور می نماید، این برچسب ها با در نظر گرفتن تنوع در سلایق و نیاز مشتریان با تلفیق هنر و صنعت به وسیله ماشین آلات پیشرفته تولید می شود.
شرکت بعد نگار ایرانیان ( ایران هولوگرام ) همچنین عضو اتحادیه بین المللی تولید کنندگان هولوگرام IHMA ، عضو اتحادیه صادر کنندگان صنعت چاپ ایران و اتحادیه چاپخانه داران ایران بوده و دارنده گواهینامه ISO9001/2015 است.