What are Hologams?

Im Immersiven Design kommt die Idee von Hologrammen immer wieder auf. Sie werden auch immer beliebter für Events. Tatsächlich ist der Begriff „Hologramm“ ziemlich vage, unter dem eine Menge verschiedener Effekte zusammengeworfen werden. Man kann auch nicht mal wirklich behaupten, dass echte Hologramme existieren. Lassen Sie mich hier ein paar Dinge klar stellen.

holographic

Holo Gauze Projection - Circus Roncalli - freizeit-tirol.at | Bernhard Schösser

Möglicherweise haben Sie solche „Hologramme“ schon ein paar mal gesehen, in echt oder auf einem Video. Das Hologram des Rappers Tupac und das Erscheinen von Michael Jackson auf der Bühne waren große Medienspektakel. Der Effekt war ein Illusionstrick, der schon seit Jahrhunderten bekannt ist. Es gibt eine Vielzahl an Möglichkeiten Hologrammeffekte zu erreichen, es folgen ein paar Beispiele.

source: wikicommons

Peppers ghost

Fangen wir gleich mit Tupac und Michael Jackson an. Der Effekt, der hier zum Einsatz kam, heißt Peppers Ghost. Es ist auch der gleiche Effekt der in Disneys Land’s Haunted Mansion für die Geister verwendet wird! Was die Betrachter eigentlich sehen, ist eine Reflexion einer Person auf einer Glasscheibe. Die Person ist aus dem Sichtfeld des Publikums. Die Szene/Bühne und die Glasscheibe sind so beleuchtet, dass die Glasscheibe nicht gesehen werden kann. Somit wird nur die Reflexion der Person auf der Glasscheibe sichtbar. Der entstandene Effekt sieht aus wie ein Geist oder ein Hologram.

Projektion auf Holo Gauze: Wahrscheinlich ist das der beliebteste Effekt für Stage Design, es ist nämlich auch ziemlich einfach zu machen. Auf einen Stoff, der gleichzeitig durchsichtig und metallisch/reflektiv ist, wird ein Motiv projiziert (normale Beamer reichen schon) und das Motiv erscheint als „Hologramm“. Vor allem von weiter weg, ergibt dies einen richtig schönen Effekt. Die Hologramme auf den ersten beiden Bildern wurden so erzielt.

Holo fan: Das ist eigentlich mehr ein Gadget. Im rechten Bild sieht man einen solchen „Ventilator“ einmal oben eingeschaltet und unten ausgeschaltet. Die Rotorblätter geben ein LED Licht ab in einem bestimmten Muster und wenn sich die Blätter dann schnell genug bewegen, können sie nicht mehr gesehen werden, nur noch das Licht. So entsteht die Illusion, dass dort ein Bild in der Luft schwebt.

source: Voxon

source: looking glass factory

Auf der rechten Seite sieht man zwei weitere Arten von Hologram Technologien.
Voxon ist ein Start-up, dass eine Technologie verwendet wo schnell bewegende durchsichtige Displays beleuchtet werden, so dass ein 3d-Bild im Raum entsteht (also ein wenig wie die gerade besprochenen Ventilatoren, nur in 3d!) Das Holo-Objekt ist dabei unter einer Glaskuppel. Dann gibt es noch ein anderes interessantes Unternehmen, mit den Namen Looking Glass Factory. Dort bauen sie 3d Monitore mithilfe von Licht-Feld-Technologie.
Ein anderes Startup, dass Licht-Feld-Technologie verwendet ist Lightfieldlab, dort ist aber noch kein Produkt zum Kauf verfügbar. Die gesamte Licht-Feld-Technologie ist hoch interessant und sehr vielversprechend, wenn es um die Entwicklung von 3d Displays geht, dort wird sich auch in Zukunft noch viel tun.

Generell muss man also sagen, dass es in der echten Welt keine richtigen Hologramme gibt, alles was man hier sieht sind Illusionen, meistens erzielt durch Projektion. Doch gerade das sind die Effekte, die gemeint sind, wenn Leute vor allem aus dem Event Bereich von Hologrammen sprechen. Und das erzielt ja auch sehr interessante und schöne Effekte. Echte Hologramme findet man derzeit nur in Laboren.

Also wollen wir jetzt ein wenig wissenschaftlicher werden. In den letzten paar Jahren wurden ein paar sehr interessante Forschungsergebnisse erzielt in der Konstruktion von schwebenden 3d Objekten im freien Raum. 2018 wurde ein Paper publiziert(doi:10.1038/nature25176), in dem Hologramme konstruiert wurden indem kleine Nanopartikel mithilfe von Laserstrahlen schwebend im Raum festgehalten wurden(photophoretic optical trapping). Diese schwebenden Nanopartikel wurden dann angeleuchtet. Dies ergab den Anschein von Objekten im Raum, die von allen Seiten betrachtet werden können. Es wird sehr interessant werden, wie sich diese Forschung weiterentwickeln wird, denn das ist soweit wohl das nächste an das wir rankommen können, wenn wir echte Hologramme bauen wollen.

Smalley et al 2018

Kommentar von einem Physiker: Ein Hologram ist eigentlich eine ziemlich klar Definierte Sache in der Physik. Es ist 3 dimensionale Information, die auf einer 2 dimensionalen Fläche gespeichert ist. Das 3d Objekt kann durch die 2d Information rekonstruiert werden.
Als erstes strahlt man eine Laserstrahl auf ein 3d Objekt (zuerst muss der Strahl einmal gespaltet werden), die Strahlen brechen am Objekt und werden auf eine Fotoplatte geworfen, wo ein Interferenzmuster entsteht, dieses Interferenzmuster enthält die Tiefeninformation des Objekts. Diese Fotoplatten haben einen speziellen Überzug und sind durchsichtig. Die Fotoplatten werden dann entwickelt (spezielle Chemikalien werden verwendet, sind aber sehr ähnlich zu den normalen Fotoentwicklungschemikalien). Das 3d Objekt kann nun rekonstruiert werden, in dem es mit dem gleichen Laserstrahl beleuchtet wird, mit dem es aufgenommen wurde (gleiche Wellenlänge). Die Fotoplatte sieht nun, so lange wie es bestrahlt wird, wie ein kleines Fenster aus, durch das man durchgucken kann und sich das Objekt ansehen kann, dass dahinter im frei im Raum schwebt. Leider finde ich kein einziges gutes Bild im Internet, es ist schwer zu beschreiben, wie es aussieht, es ist ziemlich cool.