História

A palavra Holografia deriva de duas palavras gregas: holos que significa todo e grafia que significa registo ou escrita. Assim holografia significa registo do todo, ou seja, a holografia é uma técnica na qual durante o registo não há perda de informação. Comparando com a palavra fotografia (que também deriva de duas palavras gregas: foto que significa luz e grafia que significa registo ou escrita, ou seja registo da luz) verificamos que ambas são técnicas de registo. É fácil perceber que na fotografia existe perda de informação, ou seja, a imagem registada numa fotografia não possui as características do objeto (3D). No caso da holografia a imagem holográfica registada/reconstruída é “gémea” fiel do objeto (3D), ou seja, não há perda de informação – registo do todo.

 

A Holografia foi descoberta e desenvolvida pelo cientista húngaro Dennis Gabor em 1947, quando tentava melhorar a resolução da microscopia eletrónica. Tendo em conta o facto de nesta época, a fonte de luz com alguma coerência ser a lâmpada de arco de mercúrio, os resultados foram condicionados. Como a coerência da luz utilizada era limitada, não foi possível produzir hologramas com profundidade, impedindo a obtenção de resultados tridimensionais. No entanto esta primeira abordagem foi de grande importância para os futuros investigadores, que após a descoberta do laser, em 1960 – fonte que emite luz coerente monocromática e bastante intensa – já possuíam a luz ideal para registo de hologramas tridimensionais.

 

O primeiro laser a funcionar foi construído pelo físico Theodore Maiman, em 1960, o Laser (laser de rubi). Estava assim aberta a porta para o desenvolvimento de variados tipos de lasers e uma nova fonte de luz, com características especiais, ficou à disposição da investigação científica e da holografia em particular. O laser de rubi de Maiman era um laser pulsado que, ao contrário do laser contínuo, normalmente utilizado em Holografia (laser de He-Ne), emite um pulso de luz com grande energia que dura apenas algumas frações de segundo. Anos mais tarde a utilização de lasers pulsados na holografia permitiu a produção de hologramas de seres vivos, e originou uma nova técnica holográfica, a Holografia Pulsada.

 

Em 1962, Emmett Leith e Juris Upatnieks da Universidade de Michigan, sem terem conhecimento do trabalho de D. Gabor, reinventam a holografia, utilizando um Laser de Ruby e uma configuração experimental que ficou conhecida como “off-axis”. O resultado foi o primeiro registo de um objeto 3D. Este tipo de hologramas ficou conhecido como Hologramas de Transmissão e consegue reconstruir imagens tridimensionais bem definidas e com grande profundidade, tendo como desvantagem o facto de só poderem ser visualizados com luz laser.

 

Neste mesmo ano de 1962, o físico russo Yuri Denisyuk, inspirado nos trabalhos de Gabriel Lippmann, apercebe-se que o fenómeno de interferência podia ser utilizado para registo de imagens tridimensionais. Esta ideia permitiu a Denisyuk produzir pela primeira vez hologramas visualizados com luz branca. Este tipo de hologramas ficou conhecido como Hologramas de Reflexão e utilizava uma configuração experimental com interferência por retro-iluminação.

 

Em 1965, Robert Powell e Karl Stetson publicam o primeiro artigo sobre Interferometria Holográfica. Esta nova técnica permite detetar micro deformações mecânicas, térmicas e acústicas em objetos. Estas pequenas alterações no objeto são detetadas pelo registo de dois padrões de interferência obtidos por duas exposições holográficas, uma primeira exposição do objeto sem interação e uma segunda exposição do objeto sujeito a uma tensão/torção mecânica, oscilação acústica ou transferência térmica. Esta técnica é muito utilizada no controlo de qualidade de vários materiais e sistemas através de testes não destrutivos.

 

Uma grande inovação, no campo da holografia, acontece em 1968 quando o físico norte americano Stephen Benton, investigador nos laboratórios da Polaroid em Boston, ao desenvolver sistemas de projeção holográfica (projeto HoloVideo), descobre a Holografia de Transmissão por Luz Branca, que ficou conhecida como Holografia Arco-Íris. Este tipo de hologramas pode ser visualizado com luz branca e reconstrói uma imagem tridimensional colorida apresentando o espetro da luz branca (arco-íris). Devido ao aspeto colorido e à profundidade das imagens holográficas, esta técnica foi bem acolhida pela comunidade artística, que a adaptou ao seu trabalho, contribuindo para uma grande divulgação da holografia.

 

A invenção de Benton teve um grande significado porque possibilitou que os hologramas de transmissão também se pudessem visualizar com luz comum (conforme os hologramas de reflexão) e permitiu o desenvolvimento da técnica de estampagem de hologramas (Embossed Holography) paraa produção em massa. Estes hologramas, que podem ser produzidos em grandes quantidades, são hoje em dia usados, por exemplo, como selos de segurança nas notas e cartões de crédito.

 

Em 1969, o físico alemão Adolff Lohmann publica um artigo onde apresenta os primeiros resultados de hologramas construídos por um computador e descobre assim o que hoje é conhecido por Hologramas Gerados por Computador. Nesta técnica o processo de registo para obtenção do padrão de interferência é simulado por um computador, através da realização de vários cálculos para a construção de um padrão binário (constituído por zeros e uns). Este padrão é impresso e reduzido oticamente para posterior leitura a laser e consequente reconstrução da imagem. Atualmente, com a existência de impressoras a laser, o padrão pode ser imprimido diretamente para leitura.

 

O aparecimento de moduladores espaciais de luz permite eliminar o processo da impressão, ou seja, o padrão gerado é enviado, em tempo real pelo computador, para o modulador que está a ser lido por luz laser. Assim a imagem é reconstruída em tempo real.

 

Outra técnica computacional consiste em fazer não só a simulação do registo holográfico, mas também da visualização.

 

Muitas vezes realiza-se o registo oticamente utilizando como suporte um detetor CCD de alta resolução que envia a informação do padrão de interferência para um computador, para posterior reconstrução computacional da imagem holográfica – esta técnica é conhecida por Holografia Digital.

 

Em 1971 é atribuído o Prémio Nobel da Física a Dennis Gabor pela sua invenção da Holografia em 1947.

 

No ano seguinte, 1972, Loyd Cross, funda em Chicago um Museu de holografia e desenvolve uma nova técnica combinando a holografia e o cinema para produzir imagens tridimensionais com movimento – holografia estereoscópica. Mais tarde fundou a Multiplex Company, e utilizando esta nova técnica, produziu centenas de imagens holográficas que ficaram conhecidas por hologramas multiplex.

 

No mesmo ano de 1972, Tung Jeong começou a sua odisseia de Simpósios anuais sobre holografia, que seriam o início de variadas iniciativas e trabalhos cujo objetivo era a divulgação da holografia entre artista, cientistas, empresários, professores e alunos de escolas. Começa aqui a grande divulgação da holografia, visto que estes seminários eram especialmente dedicados a pessoas sem formação em Física.

 

No início da década de 70 deu-se o grande aparecimento de exposições artísticas e não artísticas de hologramas.

 

Nos anos 80 Hans Bjelkagen expõem trabalhos de holografia pulsada e Holografia a Cores Reais. Bjelkhagen publicou vários artigos sobre holografia, sendo atualmente um dos peritos em materiais holográficos, processamento de hologramas e holografia a cores.

 

Atualmente existe uma grande investigação em diversos temas na área da holografia.