Hologram
Hologram adalah produk dari teknologi holografi. Hologram terbentuk dari
perpaduan dua sinar cahaya yang koheren dan dalam bentuk mikroskopik. Hologram
bertindak sebagai gudang informasi optik. Informasi-informasi
optik itu kemudian akan membentuk suatu gambar, pemandangan, atau adegan.
Hologram merupakan jelmaan dari gudang informasi (information
storage) yang mutakhir. Kelebihan hologram ialah ia mampu menyimpan
informasi, yang di dalamnya memuat objek-objek 3 dimensi (3D). Tidak hanya objek-objek yang
biasa terdapat di foto atau gambar pada umumnya. Hal itu disebabkan prinsip
kerja hologram tidak sesederhana lensa fotografi. Hologram menggunakan
prinsip-prinsip difraksi dan interferensi, yang merupakan bagian dari
fenomena gelombang.
1) Karakteristik hologram
Hologram, memiliki karakteristik yang unik. Beberapa diantaranya
yaitu:
- Cahaya, yang sampai ke mata
pengamat, yang berasal dari gambar yang direkonstruksi dari sebuah
hologram adalah sama dengan yang apabila berasal dari objek aslinya.
Seseorang, dalam melihat gambar hologram, dapat melihat kedalaman, paralaks, dan berbagai perspektif berbeda seperti yang ada pada
skema pemandangan yang sebenarnya.
- Hologram dari suatu objek yang
tersebar dapat direkonstruksi dari bagian kecil hologram. jika sebuah
hologram pecah berkeping-keping, masing-masing bagian dapat digunakan
untuk mereproduksi lagi keseluruhan gambar. Walau bagaimanapun, penyusutan
dari ukuran hologram, dapat menyebabkan penurunan perspektif dari gambar,
resolusi, dan tingkat kecerahan dari gambar.
- Dari sebuah hologram dapat
direkonstruksi dua jenis gambar, biasanya gambar nyata (pseudoscopic) dan
gambar maya (orthoscopic)
- Sebuah hologram tabung dapat memberikan pandangan 360
derajat dari objek
- Lebih dari satu gambar
independen yang dapat disimpan dalam satu pelat fotografi yang sama yang dapat dilihat dari
satu per satu dalam satu kesempatan.
2) Penyimpangan hologram
Hologram dapat menderita penyimpangan yang disebabkan oleh
konstruksi satu ke rekonstruksi berikutnya serta oleh ketidaksesuaian referensi
dan rekonstruksi sinar. Penyimpangan pada hologram kromatik dan nonkromatik,
keduanya sama-sama merupakan penyimpangan yang serius walaupun hanya sebuah
penyimpangan dari geometri perekaman yang ada
pada rekonstruksi geometri.
3) Gambar orthoscopic dan
pseudoscopic
Sebuah hologram dapat merekonstruksi dua gambar, yang nyata dan
maya (replika dari objek). Namun, dua gambar tersebut terbedakan dalam
tampilannya di mata pengamat. Gambar maya diproduksi dengan posisi yang sama
dengan objek dan memiliki tampilan yang sama pada kedalaman dan paralaks dengan
objek tiga dimensi yang sebenarnya. Gambar maya terlihat seolah-olah pengamat
melihat objek asli melalui jendela yang ditentukan oleh ukuran dari hologram.
Gambar tersebut dikenal sebagai gambar orthoscopic Gambar nyata, juga terbentuk
dengan jarak yang sama dari hologram, tapi berada didepannya serta kedalaman
gambarnya terbalik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa titik-titik yang bersesuaian
pada kedua gambar (nyata dan maya) terletak pada jarak yang sama dari hologram.
Gambar nyata ini dikenal sebagai pseudoscopic. Gambar ini sangat tidak nyaman
untuk dilihat karena memang kita tidak terbiasa melihat gambar terbalik dalam
kehidupan normal. Gambar tersebut tidak dapat diubah dengan tekni-teknik optika sampai baru-baru ini. Kini, sudah memungkinkan untuk
mengkonjugasikan muka gelombang
dengan menggunakan teknik konjugasi fase optik.
Gelombang muka ini memiliki aplikasi yang potensial
dalam mengoreksi efek dari penyimpangan media
pada pencitraan optik.
Sebuah hologram yang terekam oleh lensa atau sebuah cermin cekung, dapat menghasilkan sebuah bayangan nyata
orthoscopic dari objek[2]. Bayangan nyata orthoscopic dari objek
ini juga dapat diciptakan dengan cara merekam dua hologram secara
berturut-turut. Tahap pertama, hologram utama direkam dengan menggunakan sinar
acuan. Hologram ini, saat direkonstruksi oleh sinar, menghasilkan sebuah gambar
maya dan gambar nyata dengan pembesaran unit. Kemudian, hologram ini direkam
dengan menggunakan gambar nyata dari hologram utama sebagai sinar objek. Pada
saat hologram ini sudah terekonstruksi, akan menghasilkan bayangan maya
pseudoscopic dan bayangan nyata orthoscopic.
4) Klasifikasi hologram
Hologram, dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara tergantung
pada ketebalan, metode perekaman, metode rekonstruksi dan lain sebagainya.
Klasifikasi berdasarkan amplitudo dan fase hologram :
Sebuah hologram, tipe penyerapannya ada yang menghasilkan
perubahan pada amplitudo dari sinar
rekonstruksinya. Jenis fase dari hologram ini menghasilkan fase perubahan pada
sinar rekonstruksi dikarenakan variasi dari indeks bias atau ketebalan dari
medium. Fase hologram, memiliki keuntungan lebih daripada amplitudo hologram
dalam hal pemborosan energi di dalam medium hologram serta efisiensi penguraian
yang lebih tinggi. Hologram yang direkam dalam emulsi fotografik mengubah baik
amplitudo dan fase dari menerangi gelombang. Bentuk dari rencana kerangka
perekaman ini tergantung dari fase relatif dari pencampuran sinar. Akibatnya,
gelombang yang terekonstruksi terefleksi ke hologram yang sesuai dengan
kepadatan perak yang tersimpan dengan variasi amplitudonya sebanding dengan
amlpitudo dari objek. Demikian pula dengan fase gelombang rekonstruksi, yang
dimodulasikan sebanding dengan fase dari gelombang objek. Jadi, baik amplitudo
dan fase dari gelombang objek merupakan reproduksi.
Klasifikasi berdasarkan ketebalan hologram :
Hologram bisa berbentuk tipis (bidang) atau tebal (isi). Sebuah
parameter Q dapat digunakan untuk membedakan antara hologram tipis dan tebal.
Sebuah hologram dapat dikatakan tipis apabila Q < 1. Hal ini telah
dibuktikan bahwa hologram tipis yang ditambah dengan teori gelombang berlaku
untuk nilai Q urutan 1. Jadi, kriteria dari Q tidak selalu cukup. Sebuah
hologram mungkin juga disebut tipis jika emulsi ketebalannya lebih rendah dari
jarak tepi. Hologram seperti ini menghasilkan beberapa ketentuan (i) ketentuan
0 jika sinar acuan ditransmisikan secara langsung, (ii) ketentuan 1 jika
penyebaran menghasilkan bayangan maya, (iii) ketentuan -1 jika penyebaran sama
dengan intensitas untuk ketentuan 1 menghasilkan gambar konjugasi dan (iv)
lebih besar dari 1 jika ada penurunan intensitas.
Sebuah hologram yang bervolume (tebal) dapat dikatakan sebagai
superposisi dari tiga dimensi rekaman terukur pada kedalaman dari emulsi
menurut hukum Bragg. Rencana pengukuran pada volume hologram menghasilkan
perubahan maksimal pada indeks bias dan atau indeks penyerapan. Kesimpulan dari
hukum Bragg adalah volume hologram merekonstruksi bayangan maya pada posisi
asli dari objek jika sinar rekonstruksi bertepatan dengan sinar acuan. Namun,
bagaimanapun juga gambar konjugasi dan ketentuan penyebaran yang lebih tinggi
tidak termasuk disini.
5) Proses perekaman hologram
Holografi, sering disalah konsepsikan sebagai 3D fotografi.
Analogi yang lebih baik adalah rekaman suara di mana bidang bunyi dikodekan
sedemikian rupa agar di kemudian hari dapat direproduksikan. Dalam holografi,
sebagian dari sinar yang tersebar dari objek atau sekumpulan
objek jatuh di atas media perekam. Sinar kedua, yang dikenal sebagai sinar
acuan, juga menerangi media perekam sehingga terjadi gangguan antara
kedua sinar tersebut. Hasil dari bidang cahaya tersebut adalah sebuah pola acak
dengan intensitas yang bervariasi yang disebut hologram. Dapat ditunjukkan
bahwa jika hologram diterangi oleh sinar acuan asli, sebuah bidang cahaya
terdifraksi oleh sinar acuan yang mana identik dengan bidang cahaya yang
disebarkan oleh objek atau objek-objek. Dengan demikian, seseorang yang
memandang ke hologram tetap dapat ‘melihat’ objek walaupun objek tersebut
mungkin sudah tidak ada lagi. Berbagai variasi bahan rekaman yang juga dapat
digunakan, termasuk Variasi Film fotografis.
6) Keunggulan hologram
Seperti yang telah dikatakan sebelumnya, kapabilitas hologram
melebihi kapabilitas media penyimpanan lainnya. Salah satunya ialah, hologram
dapat merekam intensitas cahaya. Dengan
kata lain, hologram memiliki informasi tambahan baru dibandingkan media lain.
Secara otomatis dengan adanya rekaman intensitas cahaya, hologram pun mampu untuk
memperlihatkan kedalaman (depth). Ketika seseorang melihat ke arah sebuah
pohon, ia menggunakan matanya untuk menangkap cahaya dari objek itu. Setelah
itu, informasi diolah untuk memperoleh makna mengenai objek tadi. Prinsip ini
hampir sama dengan hologram. Hologram menjadi cara yang nyaman untuk
menciptakan kembali gelombang cahaya yang sama, yang berasal dari objek yang
sebenarnya.
Kemampuan ini sangat menakjubkan. Objek terasa nyata dan hidup dan
ia akan terlihat seolah-olah akan ”melompat” dari gambar (scene). Jika pada
sebuah foto standar, pemandangan diambil dari satu perspektif saja, maka
hologram mematahkan batasan itu. Hologram mampu untuk melihat suatu objek dari
berbagai perspektif.
7) Aplikasi holografi
Aplikasi teknik holografi telah tersebar ke
berbagai aspek kehidupan. Holografi memudahkan manusia dalam mengabadikan
karya-karya seni dan benda-benda peninggalan sejarah, pembuatan iklan
dan film, dan lain sebagainya. Selain itu, aplikasi
holografi lain ialah holographic interferometry, holographic optical
element (HOE), dan holographic memory.
a. Holographic interferometry
Holographic interferometry adalah aplikasi dari teknologi
holografi yang memungkinkan kita untuk membuat replika atau tiruan visual suatu
benda, beserta efeknya. Dengan teknik ini, objek akan mengalami dua kali
pencahayaan. Sehingga visualisasi suatu benda dapat bervariasi.
Pada proses pencahayaan yang pertama, objek harus dalam keadaan
diam, tidak boleh bergerak. Pada proses pencahayaan yang kedua, objek tadi
menjadi subjek untuk memberikan bentuk-betuk fisik sesuai dengan wujud asli
objek tersebut. Kemudian sepanjang proses tadi, hologram akan melukiskan
sejumlah garis, baik garis tepi maupun garis diagonal yang melewati objek.
Garis-garis itu kemudian akan menjelma menjadi garis-garis kontur serupa pada
sebuah peta. Peta visual ini sangat bergantung pada garis tepi, sebab garis
tepi lah yang memberi bentuk-bentuk fisik. Bila terjadi kesalahan pada proses
yang pertama, maka hal itu akan mempengaruhi pembuatan peta visualnya.
Holographic interferometry terdiri atas tiga tipe, yaitu :
Holographic interferometry sudah banyak digunakan di industri manufaktur. Kegunaannya ialah untuk menginpeksi
kerusakan atau kegagalan pada produk. Subjeknya ialah logam
dan bahan nonlogam. Material ini digunakan untuk menguji adanya
kemungkinan-kemungkinan kerusakan.
b. Holographic optical element
(HOE)
Holographic optical element ialah salah satu jenis dari elemen
optis difraktif. HOE dapat mengganti suatu sistem optik dengan komponen optik
ganda, seperti lensa, kaca, [beam splitters], dan prisma. HOE sangat bermanfaat bila terjadi ketidaksesuaian
dan ketidakseimbangan komponen optik suatu benda.
Kini hadir teknologi DOE (Diffractive Optical Element) sebagai
kelanjutan dari HOE. Pada DOE, gelombang cahaya yang datang tidak lagi
dibengkokan, melainkan dipecah menjadi puluhan, ratusan, atau bahkan ribuan
gelombang. Gelombang-gelombang tadi nantinya akan meyatu kembali dan membentuk
sebuah gelombang lengkap yang baru.
Aplikasi HOE dan DOE antara lain sebagai berikut :
- Sistem komunikasi dengan media
optik
- CD (compact disk) (cakram kompak)
- Aplikasi-aplikasi arsitektural
(seni bangunan)
- Finger print sensor (sensor sidik jari)
- Proses pengolahan informasi
c. Holographic memory
Perkembangan teknologi holografi turut merambah ke sistem
penyimpanan data[3]. Hal ini dimaksudkan untuk menciptakan
media penyimpanan data dengan kapasitas yang lebih
besar. Media-media penyimpanan yang mengadopsi prinsip-prinsip holografis
disebut dengan holographic memory.
Pada dasarnya, teknologi holographic memory memanfaatkan cahaya
untuk menyimpan dan membaca kembali data atau informasi. Sinar Laser
(singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) yang
bersifat monokromatik dan koheren dilewatkan pada sebuah alat
yang disebut ‘beam splitter’. Splitter ini ‘memecah’ sinar LASER menjadi dua,
yang pertama disebut sinar sinyal atau sinar tujuan, yang kedua disebut sinar
acuan. Disebut sinar tujuan karena sinar ini membawa kode informasi atau obyek
yang akan disimpan. Disebut sinar acuan karena merupakan sinar yang dirancang
sedemikian rupa, sehingga mudah dan sederhana untuk direproduksi karena
digunakan sebagai referensi.
Salah
satu contoh dari holographic memory ialah kepingan holografis. Para peneliti
tengah berusaha mengembangkan kepingan (CD) yang memiliki muatan penyimpanan
holografis, sehingga dapat menyimpan informasi dengan ukuran terabit. Hal ini
dikarenakan pengepakan data menjadi lebih mapat dibandingkan teknologi optis konvensional seperti yang digunakan pada DVD
dan Blu-Ray.
Bayangkan satu keping cakram optis, dengan ketebalan cakram 1,5mm, mampu
menyimpan data sebesar 200 GB.
Holographic
memory memiliki beberapa keunggulan dibandingkan media penyimpanan lain, antara
lain sebagai berikut :
- Holographic memory dapat menyimpan data 2
dimensi, 3 dimensi, dan juga data digital.
- Kapasitas penyimpanan data lebih besar, dapat
mencapai 27 kali lebih besar dari kapasitas DVD yang kita pakai saat ini.
- Proses pembacaan data lebih cepat, yakni 25 kali
lebih cepat daripada DVD.
Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/Holografi
Komentar
Posting Komentar