Скретч-голограмма

Сегодня мы познакомимся с крайне простым, но весьма впечатляющим способом создания трехмерных изображений — скретч-голограммой(scratch hologram, scratchogram, mechanical hologram, abrasion hologram, poor man’s hologram).

Возьмите винтовой циркуль со стальными иглами на обоих концах(или с грифелем, но остро заточенным) и кусок прозрачного пластика(например крышку от DVD коробки). Нацарапайте на пластике окружность и осмотрите поверхность на солнце, плавно поворачивая ее. Вы увидите два точечных солнечных блика на окружности. Это обычное отражение от стенок «каньона» царапины.

Теперь нацарапайте на пластике букву V, выставьте иглу циркуля в одну из точек буквы, и нацарапайте небольшую дугу. Повторите процесс для нескольких десятков точек буквы, не меняя угол раствора циркуля. Теперь опять посмотрите на блики солнца на царапинах. Естественно, они складываются в ту же букву. При небольшом наклоне буква как-бы перемещается и чуть-чуть поворачивается — зрелище впечатляющее даже современного человека. Понятно почему она перемещается — при наклоне точки отражения смещаются на всех дугах, а вопрос, почему она поворачивается, оставим в качестве домашнего задания.

В первую попытку изображение лучше рассматривать на солнце в безоблачный день, но при минимальном навыке подойдет даже свет свечи(я проверял на свете пары спичек). Циркуль должен иметь регулирующий винт или иной способ фиксации ножек — если кривизна дуг будет меняться случайным образом, то изображение станет размазанным. Сначала лучше ограничится неглубокими царапинами — рваные стенки глубоких могут отражать свет неравномерно, обычно советуют даже затупить острие. По моему опыту, пластик неплохо царапается даже заточенным грифелем, но винты держателей стоит затянуть потуже — иголка и грифель могут сдвигаться при рисовании. Камера хорошо различает точки, но для глаза они сливаются в линии и вживую изображение выглядит намного эффектнее чем на иллюстрациях.

А что если мы будем менять кривизну дуг по мере рисования линии? Тогда линия будет вести себя отлично от соседей при повороте — наш мозг будет интерпретировать это как «объемность» линии(видео). Простой способ нарисовать такую линию — нарисуйте начальную и конечную точку дугами разной кривизны, затем возьмите точку посередине между ними и настройте циркуль так чтобы он рисовал дугу посередине между двумя предыдущими, затем повторите, разбивая линию на все более мелкие отрезки. Или отмеряйте циркулем расстояние от текущей точки линии до какой-то другой. Тогда по мере продвижения по линии раствор циркуля будет непрерывно меняться.

Еще один интересный прием — нарисовать половину изображения дугами загнутыми вверх, половину — дугами загнутыми вниз. Тогда эти части будут по разному реагировать на поворот поверхности. Собственно «объемность» изображения видна даже без движения поверхности — для левого и правого глаза изображение выглядит чуть по разному, так что оно будет объемным даже для многоглазого инопланетянина, в отличии, скажем, от стереоизображения 3D телевизора.

Строго говоря, под голограммой обычно подразумевают сложную дифракционную решетку, восстанавливающую исходное изображение в результате интерференции, скретч-голограмма же использует банальное отражение, так что часто возникают споры по поводу того, стоит ли причислять данный метод к голографическим. С другой стороны такие «строгие» определения голографии обычно содержат глупые ошибки. Скажем, определение голографии в вики жестко связывает технологию с лазерами, при том что первые голограммы были получены без их помощи, да и сейчас голограмму можно рассчитать на компьютере и воплотить в реальность штамповкой или аддитивными методами. В любом случае споры о терминах обычно малопродуктивны.

Метод, по-видимому, был открыт Либерманом(Gabriel Liebermann) в 1981, так что он будет интересен даже попаданцу в двадцатый век. Пластик прекрасно заменяется металлом, уверен что подойдет стекло и полированный камень. Только представьте себе, какой эффект будет производить на хроноаборигенов пайцза великого Впопуданца с волшебным объемным изображением…

Источники и интересные ссылки:

Abrasion holograms FAQ by William Beaty.
Подборка ссылок того же автора.
Видео с простейшим плоским вариантом.
Видео с объемными голограммами, еще видео.
Российские химики впервые в мире научились печатать scratch holograms.

11 комментариев Скретч-голограмма

  • drol

    Интересно, а совместима ли эта технология с гильошированием. Т.е., чтобы выгялело не просто как буквы на фоне мазьни из царапин, а на фоне правильного орнамента.

  • kraz

    Плохо представляю зачем оно понадобилось.
    Делать такое на камне? Камень нужно основательно выравнивать и полировать, при этом камень не будет долго держать. Даже если его в руки не давать, а вмонтировать в фасад.
    Делать такое на металле для цехового мастера? В те времена защита от подделок действовала другими методами. Да и сколько она просуществует?

    • // сколько она просуществует?

      По моему опыту царапины не заполировываются ношением в кармане. Конечно могут добавиться новые царапины, но они будут распределены равномерно и только добавят фон, а не исказят картинку. Да и от новых царапин беречь не утилитарный предмет несложно.

      // В те времена защита от подделок действовала другими методами.

      Ну например на оружии делали клейма. И другие мастера копировали клейма популярных мастеров.

  • onosamo

    Стекло. Известно с чёрт-те каких времён.

    Нанести царапины на круглую стеклянную пластину (а хоть хорошей сталью, хоть корундом), наклеить канадским бальзамом вторую пластину — и защита, и изображение «в глубине». Можно нанести с двух сторон и приклеить две пластины. Взять в оправу.

    Было бы только стекло хорошее.

    А на зеркале такое можно сделать?
    Было бы ещё красивее, хроноаборигены при виде такой пайцзы от восхищения впадали бы в каталепсию.

    • KT315

      Ровное стекло, у которого 2 пластинки идеально прилегают друг к другу — это уже время промышленной революция.
      Впрочем, небольшие штучные изделия можно вручную сделать прессом.

    • nemiga

      Канадский бальзам, как следует из названия, добывается в Канаде (из канадской пихты), а это уже XIX век.

  • Vpotapov1

    Циркуль с двумя иглами (без грифеля) называется циркуль-измеритель. Это я так, поностальгировал. Недавно перебирал готовальни дочери в школе надо был циркуль — измерителей штуки три (ими в школе практически не пользовались), а циркуль один, и то — дочь тут же потеряла ножку с грифелем.
    А голограмма такая штука занятная. Попробую сделать, покажу детям.

  • onosamo

    Не обязательно. Получить абразивы разной степени грубости можно и в более древние времена.

    С их помощью сначала прошлифовать до относительной плоскопараллельности поверхностей, потом пришлифовать, а затем приполировать пластинки друг другу. Пока ньютоновы кольца не уйдут. Впрочем, они даже могут стать не багом, а фичей.

    А если «голографированные» стеклянные пластинки тонкие, то собрать их в пачку дюжину — ещё более интересные эффекты можно получить. При, повторюсь, наличии хорошего стекла.

  • Ruslan Semenov

    Классная штука, но вероятно нужна только для того чтобы привлечь внимание чистой публики, делового применения в примитивных условиях средневековья или античности не вижу.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>