Holographische Folientechnologie

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Diplom Nebenthema SS 2010 Design for manufacturing Dipl.Ing. M. Eichhorn Ralph Schneider Matr.Nr: 11031987

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Versicherung Hiermit versichere ich, dass ich die Arbeit - bei einer Gruppenarbeit den entsprechend gekennzeichneten Anteil der Arbeit - selbststndig angefertigt habe und keine anderen als die angegebenen und bei Zitaten kenntlich gemachten Quellen und Hilfsmittel benutzt habe.

Ort, Datum

Unterschrift

Kln International School of Design

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Inhalts verzeichnis

1 1.1 1.2 2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 2.5.1 2.6 3 3.1 3.2 3.2.1 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.4.1

Einleitung: AusderAnmeldung Vorwort GrundlagenHologrammundHolographie? Annherung KerndefinitionHologramm PhysikalischeGrundlagen Licht KohrentesLicht BeugungvonWellen(Difraktion) Interferenz bertragungaufdieHolographie Hologramm-Arten: DistributionderBildinformationinderFlche AbleitungeninderHolographie: DiemenschlicheWahrnehmung: SiebenDimensionenderrumlichenWahrnehmung RaumwahrnehmungbeiHologrammen HologrammeinderAnwendung GeschichtederHolographie DerMarkt Ableitungen: IndustrielleHerstellungstypenvonFolien-Hologrammen Oberflchen-Strukturhologramme Volumenhologramme HologrammtypenundderenAnwendung Sicherheitshologramme

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3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 5 5.1 6 7

VirtuelleholographischeOberflchen(VHO) HolographischOptischeElementeHOEs SmartHologramms AktiveComputerGenerierteHolographie(aktivCGH) WiederbeschreibbareHologramme HologrammealsRaumbildmedium AbleitungenfrdieProduktgestaltung: AktuelleEinschrnkungen Farbgenauigkeit Lesewinkel Datenmenge DieGestaltungvonmehrProduktwert: Schein-Raumgestaltung: Grenzflche: MglicheOrtedesRaumbildes DominanteFarbwelt: Anwendungsideen: MarkenschutzAdd-On Robuste,energieschonendeInteraktivitt BeherrschungeinesneuenMediums: TrendsundBedrfnisseinderKonsumgterindustrie Vision Fazit Abbildungsverzeichnis

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1 Einleitung 1.1 Aus der Anmeldung

Schlagworte: Funktionsweise,AbgrenzunggegenKonkurrenztechnologien,Einsatzmglichkeiten,ProduktgestaltungsDNA Beschreibung: HolographischeFoliensinddnnetransparenteFolien miteinerphotoaktivenSchichtindiesicheinScheinraum odersogareinbewegterScheinraumbelichtenoderandersgesagtprogrammierenlsst. HolographischeFolienmanipulieren,nachIhrerBelichtung,Licht. hnlichrealer,optischwirksamerKrperlassensichdamitgerichteteLichtstrahlenwiemitSpiegelnundLinsen lenkenunddieLichtfarbedurchBeugungndern.Inder kombiniertenNutzungvonLenkenundBeugenstellen holographischeFolienunteranderemeinemglicheTechnologiezurErzeugungvondreidimensionalenBildernund Filmsequenzendar. DieEinsatzmglichkeitenscheinenvielfltig,neueHerstellverfahrenhabendieDarstellungsqualitterhht.Bis heutekonntedieseTechnologiekeinenDurchbruchfeiern undbezogenaufdieDarstellungvondreidimensionalen BildernundFilmenstehenbereitsKonkurrenztechnologienindenLden. EineUntersuchungsolldieGestaltungsmglichkeitenim

ScheinraumundderFolieselbstbehandelnundbetrachten,obesProduktgestaltungsfelderundBenutzerlebnissegibt,dienurdurchholographischeFolienermglicht werdenoderdurchderenEinsatzeinengestaltbaren Nutzungsvorteilerhalten,dienichtbereitsdurchKonkurrenztechnologienabgedecktwerden. DaderUmgangmitholographischenFolieninderProduktgestaltungneuistundwirholographischeBilder nurvonfrherals3DBilderimMuseumzurDarstellung vonhistorischenKpfenoderInsektenkennen,undes desweiterenVisionengibt,diesichnichtmitdenrealen RandbedingungenvonholographischenFolienverbinden lassen,sollanschlieendeinersterEntwurfeinesGestaltungskatalogserzeugtwerden,derProdukt-Designernals AnleitungundrealistischeInspirationsquelledienensoll.

By trying to address some of the key issues of holography today we are putting ourselfes in the Position of the Essayist, wo around, tried to encompass the cultural meaning of photogaphy. Kac, Eduardo 1993

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Maurer, Katalogabbildung (1)

01 Wo bis Du Edison? von Ingo

(1) Vgl. Catalogues - ingo-maurer-2007-2008 - ingo-maurer (2010), s.70. On-

line verfgbar unter http://pdf.archiexpo.com/pdf/ingo-maurer/ingo-maurer2007-2008/9512-10317-_71.html, zuletzt geprft am 30.05.2010.

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1 Einleitung 1.2 Vorwort

03 Google Street ViewStarWars,StarTrek,BuckRogers,MinorityReport-wir sindKindereinerScienceFictionGesellschaft.Einerseits warenundsindScienceFictionfrderenErzeugerbereits ersteSimulationneuerMglichkeiten.EssindLebensalternativenindenenauchneueHandlungs-undProduktkonzepteerprobtwerdenknnen,dievielleichtbereits schontheoretischmachbarsind,derenMachbarkeitaber nichtdirektnachgewiesenwerdenmuss.Gleichzeitigist eswohleinederfrhenFormendeszurzeitoftverwendetenBegriffsCrowd-Sourcing.VieleWissenschaftler, EntwicklerundGestaltersinddurchScience-Fiction Mediengeprgt.NochJahrzehntenachErscheinensind dieEntwicklungspipelinesderUnternehmenundInstitute durchdieIdeenindenFilmengeprgt.

Box Holodeck (3)

DasHolo-DeckinStarTrek,dieProjektionvonPrinzessinLeiainStarWarsunddieDarstellungdespositiven BenutzererlebnissesbeiderNutzungvonphysischemund visuellenRaumillusionen,hatinunsdieFragegeweckt, obundwiesoetwaserzeugtwerdenkann.DiesesBenutzererlebniswurdeimFilmundimLaufederZeitmitdem BegriffHologrammverbunden,sieheBildbeschreibung Quellennachweis.DochistdieBegriffsverknpfungdie richtige?SinddasHologramme?

02

Holo-Deck Skizze (2)

Projektion von Prinzessin Leia (4)

04 Szenenbild aus Star Wars -

(2) holodeck-ed.jpg (2007). Online verfgbar unter http://www.ex-astris-scientia.org/treknology/holodeck-ed.jpg, zuletzt aktualisiert am 30.11.2007, zuletzt geprft am 30.05.2010.

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(3) ioholodeckio2009.jpg (2009). Online verfgbar unter http://lh3.ggpht.com/_ p8NxWphdg3g/Sh16Gvff VSI/AAAAAAAABcA/DQ f FDQEPMbM/ioholodeckio2009.jpg, zuletzt geprft am 30.05.2010. (4) hologram_starwars.jpg (2009). Online verfgbar unter http://static.myce.com/images_news/userimages/hologram_starwars.jpg, zuletzt aktualisiert am 23.06.2009, zuletzt geprft am 02.06.2010.

05 Darstellung aus AVATAR (5)

Am29.DezemberstehtimInternetartikeldesStern Hollywood will nicht mehr flach sein (6). SeitdemStartdesKinoBlockbustersAVATARrolltdie 3DWelle.Eswardererste3DFilm,derimvollenUmfangweltweitin3Dverffentlichtwurdeundnachhaltig alserfolgreichesProjektgeltendarf.Durchneuedigitale TechnologienkonnteeineprziseDoppelbildprojektion (Stereoskopie)ermglichtwerden,diebeimBetrachten wenigerAnstrengungundeingeringeresbelkeitsgefhl durchGleichgewichtsirritationenverursacht.Sonyhatfr AVATAReineneueKameraentwickeltmitderdiezwei notwendigenAufnahmenerstelltwerdenknnen(vgl.(7)). WarAnfang2009dieIdeevonrumlichenBildernnoch eineRanderscheinungundgeprgtvonDokumentarfilmen soistnundieDarstellungrumlicherbewegterBilderin derbreitenMassedererstenWeltangekommen.Wenige MonatenachdemKinoerfolgvonAVATARfolgennun3D Entertainment-ProduktefrdenheimischenBedarf.Die VisionvonHolo-DeckundPrinzessinLeiaProjektion scheintindieNhedesMachbarenzurcken.Ungefhr abdem24.Mai2010warindenBlogszulesen,dass SONY,anlsslichderBewerbungumdieFuballweltmeisterschaftfrdasJahr2022unddamitzwlfJahre vonHeute,holographischeFuballspielprojektionenauf denRasenderStadienallerLnderermglichenwill. UmdasGeschehennicht3Dstereoskopischsondern3D holographischwiedergebenzuknnen,werdennichtzwei sondern200KamerasdasGeschehenfesthaltenund vielleichtebensovieleProjektoreninjedemStadiondie Bilddatenprojizieren.

(5) avatar_movie_3d_ poster.jpg (2009). Online verfgbar unter http://www.fullhalloween.com/blog/wp-content/uploads/2009/12/ avatar_movie_3d_ poster.jpg, zuletzt aktualisiert am 29.12.2009, zuletzt geprft am 02.06.2010. (6) Avatar - das Comeback der 3D-Technik: Hollywood will nicht mehr flach sein - Digital | STERN.DE (2009). Online verfgbar unter http://www.stern.de/digital/homeentertainment/avatar-das-comeback-der-3d-technik-hollywood-will-nicht-mehr-flach-sein-1529910.html, zuletzt aktualisiert am 23.12.2009, zuletzt geprft am 02.06.2010. (7) Avatar - das Comeback der 3D-Technik: Hollywood will nicht mehr flach sein - S.2 - Digital | STERN.DE (2009). Online verfgbar unter http://www.stern.de/digital/homeentertainment/2avatar-das-comeback-der-3d-technik-hollywood-will-nicht-mehr-flach-sein-1529910.html, zuletzt aktualisiert am 23.12.2009, zuletzt geprft am 02.06.2010.

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06 16 Projektoren erzeugen eine autosvtereoskopische, volumetrische Filmsequenz (8)

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(8) 3dtv.jpg (2009). Online verfgbar unter http://www.merl.com/projects/images/3dtv.jpg, zuletzt aktualisiert am 16.01.2009, zuletzt geprft am 02.06.2010.

Abweichende Begriffsbedeutung Naturwissenschaft und Markt ImSinnederProduktgestaltungdarf,trotzderdurch PhysikererzeugtenGrunddefinitionwasHolographieist, derKonsumentundseineBedrfnis-undSprachweltnicht auerAchtgelassenwerden.WenndiebreiteMasseder KonsumentenalsoeinigeMillionendievolumetrische WoliegtaberderUnterschied?Wasist3D?WasistHoloProjektionvonPrinzessinLeiainStarWars,dasstereographie?BeideBegriffesindzurzeitSinnbildfrdieDarskopischeFilmerlebnisvonAvatarimKinooderdie stellungvonrumlichenBildernoderFilmen,vereinfacht Lentikular-WackelbilderaufPostkartenalsHologramme gesagt,dieIllusioneinesplastischerfahrbarenRaumes bezeichnen,kanndiesgutoderschlechtsein.Durchdie derberdiebloeOberflchlichkeiteinesBildes,Fotos behutsameNutzungderbestehendenErwartungshaltunoderDisplayshinausgeht. gendesKonsumentenkanntheoretischdieHolographie ImweiterenVerlaufderRecherchewurdesehrdeutlich, dassHolographieeinTechnologiefeldbeschreibt,whrend behutsaminexistenteMrkteeingefhrtwerden,ohne 3DineinerKurzschreibweiseeinErgebnisbeschreibt,das dassgroeMarktentwicklungsmanahmennotwendig werden.Eskannsichaberauchherausstellen,dasssich drei-dimensionale,rumlicheWahrnehmungserlebnisse aktuelleBenutzergewohnheitenundzukunftswnsche, desBetrachtersvonMedienundGegenstndenalsoArtefaktenindenRaumachsenX,YundZwiedergibt. dieimMarktheutemitHologrammbelegtsind,durch DiesesErlebnissteht,wieimweiterenVerlaufderArbeit aufkommendeAlternativtechnologienbefriedigenlassen, erkennbar,mitderHolographieinVerbindung.Esgibt ohnedassdieHolographiezumEinsatzkommtodernur groeberschneidungsbereiche.Eskommenaberauch ineinerForm,dasssiezwarfaktischeinHologrammdar vlligandereTechnologienzumEinsatz,umeine(teilweistellt,vomKonsumentenalssolchesabernichtverstanse)rumlicheWahrnehmungbeimMenschenhervorzurudenwirdundnichtkommuniziertwerdenkann. fen,diesichnichtderHolographiebedienen. EsstelltsichdieFrage,obundwiesichdieInnovationsEbensoverhltessichmitderHolographieundden technologieHolographieunddasKonsumentenverstndHologrammenselbst.Hologrammeknnenauch,wieim nisverknpfenlsstundobnichtnurdasWortHolograweiterenVerlaufderArbeitzulesen,rumlicheBilderphiesondernauchdieTechnologieeinenMehrwertfr wahrnehmungenerzeugen,aberdiesistnureinTeilbereichdersogenanntenSchlsseltechnologieHolographie ProdukteundHerstellerinZukunftdarstellenkann. imAllgemeinenundderFolienbasiertenHolographieim WowerdensieheuteundwahrscheinlichmorgeneingeSpeziellen. setzt? WaskannProduktdesignimUmfeldleistenundwiekann ersieerfolgreicheinsetzen? DasMitsubishiResearchLabzeigtbereitsimJahr2008 einenAufbau,der16Parallelsequenzenverarbeitetet. DerAufbauzeigtsehrdeutlich,dasswirhiernocheinen weitenWegderMiniaturisierungvorunshaben,dendie Medienindustriewohlbeschreitenwird.

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2 Grundlagen: Hologramm und Holographie 2.1 Annaeherung

EinHologrammistdasProduktderTechnologieHolographie.Whrend-graphieund-grammdenProzessdes AufzeichnensunddasProduktdieAufzeichnungbezeichnet,bedeutetHolo-oderholosganzodervollstndig. DieBegriffewurdendurchdenErfinderundNobelpreistrgerDennisGaborgeprgt,dergeradeseinen110ten Geburtstaggefeierthtte.

Geburtstags von Denis Gabor (9)

07 Google-Doodle anlsslich des 110

ErwareigentlichaufderSuchenacheinemWegzurOptimierungderMikroskopieunderfanddabeizwischen1947 und1948dieHolographie(vgl.(10)). HolographiewirdoftalseineArtFotographiebeschrieben,diedieFhigkeitbesitznichtnurdievisuelleRealittalszweidimensionale,flchigeProjektionabzubilden,sondernauchseinedritteDimensionfesthltund wiedergibt.Knntealsogesagtwerden,einHologramm seiFotographie 2.0?

08 Dennis Gabor (11)(9) Minor, Jens; Herbert, Pascal; Khn, Tobias: Google Doodle: Denis Gabor - GoogleWatchBlog. GoogleWatchBlog. Online verfgbar unter http://www.googlewatchblog.de/2010/06/05/google-doodle-denis-gabor/, zuletzt geprft am 05.06.2010. (10) Saxby, Graham (2004): s.16; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ. (11) 21076-050-E15FE4EE.jpg (JPEG-Grafik, 1156x1600 Pixel) - Skaliert (53%). Online verfgbar unter http://media-2.web.bri-

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tannica.com/eb-media/76/21076-050-E15FE4EE.jpg, zuletzt geprft am 04.06.2010.

Bekanntlich sehen wir nicht mit den Augen, sondern mit dem Gehirn. RomeroTejedor

09 Original Augen-Hologram ausden 70ern von holocraft (14)

Daswrdenichtweitgenugfhren.EinHologrammkann Lichtmanipulationenerzeugen,dieinihrerSummewenig gemeinhabenmitanderenMedien.AlleinedieEigenschaftsprofilevonFotographieundderHolographieals bildgebendesMediumzeigenkaumDeckungen. AufdieAndersartigkeitderHolographieunddenFehler desVergleichsmitderFotographiesprichtauchPeterZec inderZeitschriftInterferenzen1993an. Von der Fotografie unterscheidet sich die Holographie nicht nur allein durch die Mglichkeit, Dinge rumlich abzubilden. Vielmehr basieren beide Verfahren auf grundstzlich anderen Prinzipien. Handelt es sich bei der Fotografie um eine perspektivische Linsenabbildungsmethode, so stellt die Holographie ein wellenoptisches Interferenzverfahren dar, das vollkommen auf die abbildende Funktion einer Linse verzichtet. Daraus erklrt sich zugleich ein wesentlicher Unterschied bezglich der Anwendung beider Verfahren. Es macht jedenfalls keinen Sinn, beide Medien konkurrierend miteinander zu vergleichen, da keine gleichen funktionstechnischen Voraussetzungen hierfr gegeben sind (). (12) DiesereintretendeVergleichistaberschonfasteinAutomatismus,daunserMechanismusderErkenntnisgewinnungimmeraufdemGelerntenberuhtunddiesenutzt, umdassinnlicherfahrbarezuinterpretieren.

Romero-TejedortrifftdieAussage: Bekanntlich sehen wir nicht mit den Augen, sondern mit dem Gehirn. (13) WennhierimRahmenderArbeitdieHolographieim SinnevonDesignbetrachtetwerdensoll,sostelltsich dasProblem,dassallessinnlichErfahrbareundvonder HolographieErzeugte,aufRegelnberuhtdienichtintuitiv gelerntsind,jedochmitbereitsgelerntenErfahrungen automatischassoziiertwerden.WiesolldasNeueerfasst undeingesetztwerden,wennunserGehirnkonstantVergleichemitGelerntemzieht,Holographieaberradikalmit diesemGelerntenbrichtohnedassesvisuellalleFacetten seinerAndersartigkeitkommuniziert?BeiderEvaluierung desNutzungsraumsderHolographiemuss,durcheinen paranoischenBlickundeinstndigesHinterfragengegen denbestehendenErfahrungsschatzangekmpftwerden. NurdannkannderEinsatzvonHologrammeninProduktenberdieNutzungals3DBildhinauswachsen.

EinVerstehenderGrundlagenderHolographiehilftden KreativraumdesMachbarenaufzuspannenundzuprzisieren.

(12) Interferenzen Nr.2/3-93.html (2010). Online verfgbar unter http://www.holonet.khm.de/Holographers/DGH/text/Interferenzen/Interferenzen_2393.html, zuletzt aktualisiert am 02.06.2010, zuletzt geprft am 02.06.2010. (13) Felicidad Romero-Tejedor: Zeit gestalten. Zur Semiologie Roland Barthes, in: ffnungszeiten, Nr. 17/2003, Seite:34 (14) Cullen, Gary (2010): Eyemaster.jpg. Online verfgbar unter http://api.ning.com/files/W2XSEk5xdMl*5fg7-4yvwDaKrncQwpHCP6A031pvyqil1L8gnSw7mxUajLvg5FnX/Eyemaster.jpg, zuletzt aktualisiert am 08.05.2010, zuletzt geprft am 03.06.2010.

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2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.2 Kerndefinition Hologramm

riertes Interferenzmuster (15)

11 einfaches Computer gene-

WasmachtHolographiezuetwasbesonderem? WasistalsoeinHologramm? Rein physikalisch betrachtet, handelt es sich bei einem Hologramm nicht um ein Bild, sondern um einen optischen Speicher, mit dem es mglich ist, nahezu jede beliebige optische Wirkung zu simulieren. Es sind die besonderen Wirkungsweisen des Lichts und nicht die materielle Realitt der Dinge, die sich mittels der Holographie wie mit keinem anderen Medium zuvor aufnehmen und rekonstruieren lassen.(16) DenneinfachausgedrcktisteineHologrammnurein gesteuertes,mathematischkalkulierbaresInterferenzmuster. EsistdieaufgenommeneTransformationvonsichberlagernden,sogenanntenkohrentenLichtbndelnund derenDateninhalten.EshatdieEigenschaftgerichtetes Lichtsozusteuern,dassdieenthaltenenDatendervorherabgespeichertenLicht-.RaumsituationinderFlucht zwischenderprojiziertenFlcheundEmpfngerrekons-

truiert,wiederabgespieltwerden.WennderMenschmit seinenAugendenEmpfngerdarstellt,kannseinGehirn ohneweitereHilfsmitteleinvolles,rumliches,visuelles Abbild,z.B.einRaumbildwahrnehmen.Eskannz.B.eine volle,absolutnahtlose,volumetrischeDarstellungeines GegenstandesimRaumsein.EinebeliebigeUmlenkung desLichtesundAufladungaufdessenWegmitBild-/ Farb-undRauminformationenkanninderFluchtzwischenHologrammflcheundSensor(z.B.Auge)wiedergegebenwerden.

AlldaserzeugteinInterferenzmusterwelchesfuerden Betrachterunsichtbarbleibt. Wieistdasmoeglich?

(15) Cortical Cafe (2007). Holo_letterA_4m_RealBin2.gif. Online verfgbar unter http://www.corticalcafe.com/Images/Holo_ letterA_4m_RealBin2.gif, zuletzt aktualisiert am 15.09.2007, zuletzt geprft am 03.06.2010. (16) Holonet (2010). Interferenzen Nr.2/3-93.html, Online verfgbar unter http://www.holonet.khm.de/Holographers/DGH/text/Inter-

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ferenzen/Interferenzen_2393.html, zuletzt aktualisiert am 02.06.2010, zuletzt geprft am 02.06.2010.

(17) Stadt Braunschweig (2009). PhaenoIAV.JPG, Online verfgbar unter http://www.braunschweig.de/politik_verwaltung/fb_institutionen/staedtische_ gesellschaften/bsmportal/presseinfos/PhaenoIAV.JPG, zuletzt aktualisiert am 16.03.2009, zuletzt geprft am 03.06.2010.

12 Sehr groes Computergeneriertes Display Hologramm von syn4D 2007 (17)

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2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen

HolographiebasiertaufeinerAnzahlgrundlegenderphysikalischerEffekte,dieinihremZusammenspielradikal andereHerangehensweisen,zurNutzungundManipulationvonelektromagnetischenWellenermglichen. DabeisinddieElementeLicht,Interferenzmusterundder EmpfngerdiewichtigenElementeimSystem.

13 Lichtmodelle (18) 14 Eine einfache Wasserwelle (19)

(18) Crowell, Benjamin (2009): Optics (online version). three-models-of-light.png, Online verfgbar unter http://www.lightandmatter. com/html_books/5op/ch01/figs/three-models-of-light.png, zuletzt aktualisiert am 10.12.2009, zuletzt geprft am 03.06.2010. (19) Wikimedia (2006). 2006-01-14_Surface_waves-2.jpg, Online verfgbar unter http://upload.wikimedia.org/wikipedia/

18

commons/7/75/2006-01-14_Surface_waves-2.jpg, zuletzt aktualisiert am 17.03.2006, zuletzt geprft am 03.06.2010.

16 Das Spektrum elektromagnetischer Wellen (21)

2.3.1LichtLichtbildetinallenFllenderBildgebungdasTransportmittelfrdieDatenzwischenDatenspeicherund Empfnger. DieHolographieberuht,imGegensatzzurklassischen Optik,dabeinichtaufdemModelldasLichtalsStrahlen beschreibt,diereflektiert,gebrochenundabsorbiert werden,sondernaufdemModell,dassLichtWellensind, diesichimRaumvergleichbarmitRadio-,Wasser-oder Schallwellenausbreiten.

RadiowellenundLichtgehrenzurKlassederelektromagnetischenWellen.EssindTransversalwellen,die sichmitLichtgeschwindigkeitausbreitenundquerzur Ausbreitungsrichtungschwingen. WhrendRadiowellenWellenlngenimMeterbisKilometerbereichbesitzen,kannderMenschdieseWellen alsfarbigesLichtzwischen380und780nm(vgl.22)mit HilfeseinerAugenwahrnehmen.

15 Schematische Darstellung elekt-

romagnetische Transversalwellen (20)

(20) Haist, Tobias (2007): S.46, Optische Phnomene in Natur und Alltag. Online verfgbar unter http://www.optipina.de/optipina.pdf, zuletzt aktualisiert am 05.01.2007, zuletzt geprft am 09.06.2010. (21) Freistetter, Florian (2010). 2000px-Electromagnetic_spectrum_c.jpg, Online verfgbar unter http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/01/18/2000px(22) Vgl. Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik. DIN 5031-7:1984-01 (1984). Berlin: Beuth (Deutsche Normen).

19

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.2 Kohrentes Licht

FrdieErzeugungvonprzisenHologrammenistmonochromatisches,kohrentesLichtnotwendig,schematisch inAbb.17dargestellt.EsisteinLichtdessenrumlicher punktuellerUrsprung,FrequenzundPhasenlageber ZeitperiodeundStrahlweitemglichstkonstantbleibt.

DieseswirdbereitgestelltdurchdenLaser,deram18. Mai1960vor 50 Jahren seineGeburtfeierte. Fifty years ago, on May 16, the first functioning laser was switched on at the Hughes Research Laboratories in California. Constructed by engineer and physicist Theodore Maiman, this first Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation device used a pink synthetic ruby rod to generate its powerful beam of light.(24) NebenanderenbahnbrechendenAnwendungenwaren hiermitnundieerstenklarenHologramme,Jahrenach derEntdeckungderHolographieselbst,mglich.War einLaserstrahlfrhernurrotgibtessieheutein verschiedenenFarben,wieimVersuchsaufbauAbb.18zu sehen.EinweitererMeilensteinwardieErfindungder Laser-Diode1988,diedieErzeugungvonkohrentem Lichtentscheidendvergnstigteundminiaturisierte.

lung von monochromatischem kohrentem Licht (23)

17 3D-Falschfarbendarstel-

18 RGB-Laseranordnung (25)(23) Helmholz Institut (1999): vl38g.GIF, Online verfgbar unter http://www.helmholtz-berlin.de/media/media/spezial/people/schiwietz/html/vl38g.GIF, zuletzt aktualisiert am 12.06.1999, zuletzt geprft am 04.06.2010. (24) Dougherty, Kerrie (2010): Making light work: 50 years of the Laser Powerhouse Museum Object of the Week. Online verfgbar unter http://www.powerhousemuseum.com/collection/blog/index.php/2010/05/making-light-work-50-years-of-the-laser/, zuletzt aktualisiert am 16.05.2010, zuletzt geprft am 09.06.2010.

20

(25) GEO (2010): 004_ popup.jpg. Online verfgbar unter http://www.geo.de/div/image/60297/004_ popup.jpg, zuletzt geprft am 04.06.2010.

19 Aufbau einer Laserdiode

in einem Laserpointer (26)

gramm als Ohrring (27)

20 Regenbogenholo-

ImAufbauzurErzeugungeinesHologrammswerden dienotwendigenLichtstrahlendurchAufteilungeines Strahlserzeugt,sobleibtdieKohrenzuntereinander gewahrt.DerLaserstrahlistdesWeiterenzurErzeugung prziserInterferenzmuster,polarisiert. BeiderAufnahmedesHologrammsfhrtdieKohrenz desLaserstrahlsdazu,dassgenaueRckschlsseauf dierumlichenManipulatorenz.B.ObjekteimWegdes Objektstrahlsmglichsind,dadieWelleneigenschaften desUrsprungslichtsbekanntsind.DiePrzisionder EigenschaftenfhrtdazudassdienachfolgendbeschriebenenEffektederBeugungunddersichanschlieenden Interferenzmittrennscharfaufgezeichnetundgenutzt werdenknnen.

FrdasSehenvonHologrammenistnichtzwingendein Laserstrahlnotwendig.Wichtigist,dassdasLichtzum RekonstruierendesHologrammsgerichtetist,sonst erscheintdasBildverschwommen. DasHologrammkannunterschiedlichaufdieSummeder imTageslichtoderderimKunstlichtenthaltenenLichtstrahlenreagieren.OftentstehenRegenbogeneffekte imHologramm.Dieseknnenhilfreichsein,weiseneine kontrastreicheLuminanzauf,sindaberseltenschn, wegenihrerbrillantenFarbenprachtfrdaswest-europischeGeschmacksempfindenimbestenFallfrhlich oderdocheinfachnurkitschig.

(26) Klippstein, Don (2002): l54-101.gif. Online verfgbar unter http://members.misty.com/don/l54-101.gif, zuletzt aktualisiert am 15.05.2002, zuletzt geprft am 05.06.2010. (27) Abbildung erzeugt durch Ralph Schneider

21

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.3 Beugung von Wellen (Difraktion)

DieserRegenbogeneffektberuhtaufderEntmischung derimweienTageslichtenthaltenenWellenlngen. TrifftTageslichtoderLichtmiteinemkontinuierlichen SpektrumaufeinehinreichendkleineStruktur,die derWellenlngedasLichtesnahekommt,sotreten Regenbogeneffekteauf.DieverschiedenenimLicht enthaltenenWellenlngenwerdenandenStrukturen unterschiedlichstarkgebeugt.EskommtzumRegenbogeneffekt. ImFalleeinerCDundderenmikroskopischkleinen Oberflchenstrukturen,dieimNanometerBereichliegen,istdiesebenfallsalsRegenbogenwahrnehmbar. DieFarbabfolgebeiderBeugungistimGegensatzzur Lichtbrechung,diebeiDichtesprngendesLichtdurchtrittsmediumsz.B.LuftnachWasseroderGlasentsteht, genauumgekehrt. AnderssiehtderBeugungseffektimFallevonmonochromatischemLichtaus,auseinemLaserstrahlentstehen genaudreiBeugungsstrahlen.

21 Beugung von Licht, Beispiel optischer Datentrger (28) 22 Beugung eines monochromatischen Lichtstrahl am Spalt(29)

(28) Flickr (2006): 223169683_ f6984ec687_o.jpg. Online verfgbar unter http://farm1.static.flickr.com/77/223169683_ f6984ec687_o.jpg, zuletzt aktualisiert am 23.08.2006, zuletzt geprft am 03.06.2010. (29) Barakitty (2008): Diffraction_of _laser_beam_on_ grating.JPG. Online verfgbar unter http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/

22

Diffraction_of _laser_beam_on_ grating.JPG, zuletzt aktualisiert am 10.03.2008, zuletzt geprft am 04.06.2010.

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.4 Interferenz

23 Interferenzmuster unendlich vieler Wellen (30)

24 Beugung am Spalt (31)

25 Beugung und Interfe-

renz an einem Objekt (32)

WennzweiWellensichberlagernkommteszurInterferenz.DieWellenknnensich,jenachPhasenlage verstrkenoderauslschen.ImnormalenTageslichtist diesnichtwahrnehmbardaesauseinemchaotischen Wellenmusterbesteht. Treffenabereinigewenige,kohrenteWellenaufeinander,sosindsehrgutdieentstehendenMusterder InterferenzeninFormvonVerstrkungundAuslschung erkennbar.InAbbildung24istsehrgutsowohldie BeugungderWellenalsauchdiesichanschlieende Interferenzzusehen.

DieserEffekttrittnichtnuraneinemSpaltsondernauch anderGrenzflchevonObjektenauf,sodassObjekte, dieimWegeinesLichtstrahlsliegen,dasLichtanden Objektgrenzflchenbeugen.ImweiterenAbstandtreten wiederInterferenzenauf.DiebeidenKantenverhalten sichwiedieErzeugervonzweizueinanderkohrenten Wellen,diebeiberlagerungeinInterferenzgittererzeugen.

(30) Bienchen333 (2007): wasser_wellen.jpg. Online verfgbar unter http://fotowettbewerb.hispeed.ch/original/349587/kleine_wellen/wasser_wellen.jpg, zuletzt aktualisiert am 06.08.2007, zuletzt geprft am 09.06.2010. (31) Welt der Physik (2010): 20081217_Beugung _Lyon.png. Online verfgbar unter http://www.weltderphysik.de/_img/article_large/20081217_Beugung _Lyon.png, zuletzt aktualisiert am 20.05.2010, zuletzt geprft am 03.06.2010. (32) SGHA (2008): diffraction.jpg. Online verfgbar unter http://www.sgha.net/articles/diffraction.jpg, zuletzt aktualisiert am 12.07.2008, zuletzt geprft am 04.06.2010.

23

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.5 bertragung auf die Holographie

rung zweier Lichtbndel nach Fresnel (33)

26 Schematischer Aufbau zur berlage-

InderHolographiewerdendieseEffektenungenutzt. EinLaserstrahlwirdzuObjekt- undReferenzstrahl aufgeteiltundmitLinsenaufgeweitet.Beiberlagerung dieserbeidenLaserstrahlenergibtsicheinregelmiges Interferenzmuster. BeimEinbringenvonGegenstnden,Hindernissen, LinsenoderallgemeinManipulatorenindenWegdes ObjektstrahlswirddieserdurchInterferenzbildungverndert. DasneueInterferenzmusterausObjektstrahlundReferenzstrahlwirdkomplexer.Esspeichertnun,zustzlichzudenbeidenbekanntenLichtdateninhalten,die rumlicheGestalt,Oberflchenundintrinsischenoptisch relevantenMaterialeigenschaftenderManipulatorenab.

27 Beugung eines monochromatischen Lichtstrahl am Spalt(34)

(33) Saxby, Graham (2004): s.9; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ.

24

(34) Saxby, Graham (2004): s.10; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ.

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.4 Hologramm-Arten:

WirdderReferenzstrahlnachderEntwicklungwiederauf dasHologrammgerichtet,entstehteineBild-Lichtstrahl, dersichverhlt,alsobObjektstrahlundManipulator nochvorhandenwren. DabeisindzweiHauptklassenvonHologrammenim Marktvertreten,Transmissions- und Reflektions-Hologramm.

Transmissionshologramm Auf-

28 Schematische Darstellung

nahme und Rekonstruktion (35)

Transmissions-HologrammewerdenauchFresnel-Hologrammegenannt.ZurRekonstruktiondesBildstrahlsist dergleicheLichtstrahlwiebeiseinerHerstellungvon Vorteil.AndernfallskanneszuRegenbogeneffekten kommen.Eseignetsichsehrgutalsholographisches, optischesElement,indemzumBeispieleineLinseinden Objektstrahleingebrachtwurde. Reflektions-HologrammewerdenauchalsDenisyuk-oder Lippmann-Hologramme(Aufbauweichtgeringfgigvon einanderab)bezeichnet.Siesindmeisteinfacherzu erzeugen,besitzeneineguteLeuchtkraftundKontrastierung.DurcheinebesondereAnordnungderInterferenzgitter,sindReflektionshologrammeauchtageslicht-oder weilichttauglich.SiebentigenzurRekonstruktionnur gerichtetesLicht.Sielassensichalsvollfarbiges,vollplastischesDisplay-Hologrammbenutzen.

29 Schematische Darstellung

30 RGB Reflektionshologramm und Figur(36)

Erzeugung und Rekonstruktion eines Reflektionshologramm (36)

(35) Saxby, Graham (2004): s.47; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ. (36) Saxby, Graham (2004): s.49; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ. (37) Ulibarrea, Manuel (2009): hgr007.jpg. Online verfgbar unter http://wordpress.holographer.net/wp-content/uploads/2007/04/ hgr007.jpg, zuletzt aktualisiert am 07.06.2009, zuletzt geprft am 05.06.2010.

25

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.4 Hologramm Arten

2.4.1 Distribution von Bildinformation DurchdieEigenschaftderErzeugungmehrererPeaksbei derBeugungdesLichtsamSpalt,kanneinemPunkt aufdemInterferenzmusterkeindirektereinerPunkt imRaumzugewiesenwerden.Diesfhrtdazu,dass beiderTeilungeinesHologramms,dessenmaterielle TeilstckewiederumfastdasgesamteBild,nunaberin schlechtererQualitt,wiedergeben.

von Ligh-Fantastic (38,39)

31+32 Holgramm-Puzzle

2.4.2 Ableitungen in der Holographie EineSonderformstellenHologrammedar,dievonder SeitedurchdasMaterial,hnlicheinemLichtleiter, angestrahltwerden.DieHerstellungistkomplex,und eskommtschnellzumehrfachenRegenbogeneffekten. NachdemesAnfang2000-2004einigeVerffentlichungendazugab,wirddieseArtderBeleuchtungnichtmit Energieweiterverfolgt. Multiplexing: HierwirddieBildflchehnlicheinerLentikularlinsein Streifenunterteilt.JederStreifenwirdmiteinemEinzelbildbelichtet.DasAugenimmtjedesEinzelbildauf dergesamtenBildflchewahr.MitHilfedieserTechnik lassensichimGegensatzzuLentikularlinsenbiszu1000 BilderineinerOberflcheabbilden.Diesewerden,wie vonLentikular-Wackelbildernbekannt,durchdieKopf- oderLichtrepositionierungabgespielt.Eslassensich FilmsequenzenvoneinigenSekundenLngedadurchab-

speichern.Esentstehtkeinghosting,d.h.eswerden keineBilderandasfalscheAugeabgegeben.DieBilder knnenvollRGBundvollplastischsein. Hierseibereitsangemerkt,dasheuteinBezugaufdie industrielleAnwendungvonHologrammeneinstarker Trendhinzucomputergenerierten Hologrammen (CGH) besteht.DazuknnenallenotwendigenBild-,Licht-, RaumdatenindenRechnergeladenoderdorterstellt werden. DieFreiheitsgradeunddieNutzungsmtlicherLichtmanipulationsmethodensindhierzugnglich. DabeiistdiezuverarbeitendeDatenmengefrein hochwertigesHologrammimmensgro.EinHologramm enthltvielmehrDatenalsz.B.einBild.Hologrammfolienknnenheutebiszu200.000dpi.besitzen.

(38) Collection - Light Fantastic (2008): Marilyn2.jpg. Online verfgbar unter http://www.jrholocollection.com/collection/images/lightfantastic/Marilyn2.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.03.2008, zuletzt geprft am 04.06.2010. (39) Collection - Light Fantastic (2008): Marilyn.jpg. Online verfgbar http://www.jrholocollection.com/collection/images/light-

26

fantastic/Marilyn.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.03.2008, zuletzt geprft am 04.06.2010.

Regenbogenhologramme: ZurErzeugungeinerstrkerenLeuchtkraftbeiTageslichtwurdenRegenbogenhologrammeerfunden.Diese sindaberihrervertikalenRaumwirkungberaubt.Dadie AugenvoralleminhorizontalerRichtungRumlichkeit (durchdieParallaxe)wahrnehmen,istdiesmeistein guterKompromisszurErzeugunggnstiger,meistdurch PrgenvervielfltigterReflektionshologrammefrDekor- oderSicherheitsanwendungen.

33 Regenbogenhologrammals Kellogs Beilage(40)

(40) Erzeugt durch den Autor

27

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.5 Die menschliche Wahrnehmung:

jekt, Auge und Gehirn (41,42,43)

34 Wirkkette zwischen Licht, Ob-

ImRahmenderArbeitundderHolographietrifftdie rumlicheDarstellungsfhigkeitvonHologrammenauf besonderesInteresse.AuchwenndieEigenschaften vonHologrammenvielewichtigeAufgabenerfllen,der Wow-Effekttrittvorallemdannauf,wennMenschen qualitativhochwertigenHologrammengegenberstehenundsogardieHandnachdemimaginrenimRaum schwebendenObjektausstrecken.Dabeisindesnur Lichtstrahlen,diedurcheinInterferenzgittermanipuliert wurden. DiemenschlicheWahrnehmungsoknntebehauptet werdenspieltdemBetrachtereinenStreich. WiekommtdieseWahrnehmungzustande,undwelche MechanismenderRaumwahrnehmunggibtes? DievisuelleWahrnehmungbestehtdabeiimmeraus einerWirkkette.LichtstrahltaufeinObjekt, welchesdiesesmitDatenversieht,dasAugewirdangeregt,gereizt,dieReizewerdeninelektrischeImpulse transformiert,dieimGehirnzueinemEmpfindenfhren.

DasSehzentrumimHirnunterteiltseineWahrnehmung inmehrereKategorien: Farbe Objekt-undRaumtiefe FormundGestalt Bewegung

35 Schema Anatomie Sehappart (44)

(41) Clemeur, Simone (2008): Auge.jpg. URL: http://www.simone-clemeur.de/privatehp/Auge.jpg [Stand: 06. Juni 2010]. (42) Bruhn, Matthias (2007): Sonne_knall.JPG. URL: http://roridula.ro.funpic.de/Fr%FChling%20in%20Bayern/Sonne_knall.JPG [Stand: 06. Juni 2010]. (43) Streetball.com (2009): yao_ming _sneakers.jpg. URL: http://streetballmag.com/wp-content/gallery/yao-ming-sneakers/yao_ming _sneakers.jpg [Stand: 06. Juni 2010].

28

(44) Eyemakeart.com (2009): eye-brain.jpg. Online verfgbar unter http://eyemakeart.files.wordpress.com/2009/07/eye-brain.jpg, zuletzt aktualisiert am 21.07.2009, zuletzt geprft am 03.06.2010.

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.5 Die menschliche Wahrnehmung: 2.5.1 Dimensionen der Raumwahrnehmung

EssollkurzfrdasweitereVerstndnisaufdierumlicheWahrnehmungeingegangenwerden. LautSaxbygibtesbeimMenschensiebenverschiedene EbenederrumlichenWahrnehmung. Parallaxe:WennderBetrachterdenBlickpunktverndert,scheinensichdieObjektpositionenansichundzueinanderzuverschieben.Dabeikannindievertikale,die horizontaleoderdieVoll-Parallaxeuntergliedertwerden, jenachdeminwelcheRichtungdieserEffektauftritt. Relative Gre: InAbhngigkeitderEntfernungzwei gleichgroerGegenstnde,scheintderentferntere kleinerzusein. Atmosphrische Perspektive: DerKontrastnimmtbei entferntenObjektenabundbekommteinenleichten Blaustich. Verdecken: ObjekteimVordergrundberlagernundverdeckenObjektewelchedahinterliegen. Akkomodation:BeschreibtdasScharfstellen,dieReFokussierungderAugen,wennderBlickpunktaufein anderesObjektwechselt,welcheseineandereEntfernungzumBetrachterhat. Beleuchtungskontrast:Grob-Kontrast(Gestalt)undFeinGestaltKontrast(TexturundOberflche)lassenRckschlsseberdieRaumstrukturdesObjekteszu. Konvergenz:WennbeideAugendenselbenPunktfokussieren,kanndasGehirnaufBasisderWinkelstellungder AugendieEntfernungeinschtzen. Stereopsie - Disparitt:DieAugensehenvoneinemObjektimRaumleichtunterschiedlicheBilder.DieenthaltenenBildinformationunddieunterschiedlichenfeinen Unterschiedez.B.denParallaxenimRaum,fgtdas GehirnzueinemBildplusRauminformationzusammen. (vgl.(45))

(45) Saxby, Graham (2004): s.4; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ.

29

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.5 Die menschliche Wahrnehmung: 2.5.1 Dimensionen der Raumwahrnehmung

Diemeistenheutezusehenden3D-Medienarbeitenvor allemmitdemEffektderDisparit,wiezumBeispiel StereoskopenundAuto-Stereoskopen(ohneSehhilfe). LentikularbilderwievonPostkartenbekanntunddie aktuelleKino-undBildschirmtechnologiefallendarunter. DieKomplexittundderDatenstromfallendortmoderat aus.DieRaumwahrnehmungistbereitssehrgut.Die Raumstaffelunghnelt,beigenauerBetrachtung,jedoch ofteinemScherenschnitt.5-10%derBevlkerungknnendieDisparittnichtverarbeiten.

36 Stereoskop einer Tastatur (45)

30

(46) Toomasson, Taavi (2008): 210752_b4d14ca976_o.jpg. URL: http://static.zooomr.com/images/210752_b4d14ca976_o.jpg [Stand: 06. Juni 2010].

2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.6 Raumwahrnehmung bei Hologrammen

HologrammesinddiesenTechnologieninihrerpotentiellenLeistungsfhigkeitderDarstellungvonRumlichkeit weitvoraus. SieknnentheoretischdasgesamteSpektrumder Raumwahrnehmungvor, hinter oder inderInterferenzschichterzeugen. EineRepositionierungdesBlickpunktesmachtverdeckteObjektesichtbar. EineScharfstellungaufnaheundfernePunkteist notwendig. JedochhabenHologrammeeineneingeschrnkten Betrachtungswinkel,sieheAbb.38. DasObjektkannsichnurinderFluchtderDatenFlchebefinden.VirtuellberstehendeElemente werdenabgeschnitten,sieheAbb.37.

trachtungspunkt vor der Interferenzebene (47)

37 Maximaler Betrachtungsraum pro Be-

UndoftisteinevolleAusnutzungderEigenschaften nichtnotwendigodersinnvoll.MeistwerdenTeileigenschaftendesHolgrammsgenutztundbietenbereits einenentscheidendenVorteilgegenberkonventionellenLsungen.Z.B.knnenoptischeLinsensysteme oderschwerkopierbareRegenbogen-Effektoberflchen effizienterzeugtwerden.DieErzeugungeinerrumlichen WahrnehmungeinesObjektesstehtbeidiesenbeiden MassenanwendungennichtprimrimFokus.

38 Mglicher Bewegungsraum (48)

(47) SeeReal Technologies (2008): SRT_Sub-holo_overlap _ full_scene_l.jpg. Online verfgbar unter http://www.seereal.com/download/pictures/SRT_Sub-holo_overlap _ full_scene_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.02.2008, zuletzt geprft am 07.06.2010. (48) SeeReal Technologies (2008): SRT_Holo_Classic_vs_SeeReal_01_l.png, Online verfgbar unter http://www.seereal.com/download/pictures/SRT_Holo_Classic_vs_SeeReal_01_l.png, zuletzt aktualisiert am 30.04.2008, zuletzt geprft am 07.06.2010.

31

3

HologrammeinderAnwendung 3.1 GeschichtederHolographie

39 Transmissionshologram von 1966 (49)

1948lautetdasoffizielleJahr,indemdieHolographie vonDenisGaborerfundenwurde.DieGrundlagenfrdie Holographiewurdenaberbereitsvielfrhergelegt,whrendwichtigeMeilensteineerstJahrespterdieersten befriedigendenHologrammehervorbrachten. DiewichtigstenBausteinezurBeschreibungderHolographiebildendiephysikalischenBeobachtungender BeugungundderInterferenzvonWellen.

C.Huygensderzwischen1629und1694lebteformulierte denSatz: JederPunktdervoneinerWellegetroffenwird,istAusgangspunkteinerneuen,sichkreisfrmigausbreitenden Wellenfront. 1805wurdederDoppelspaltversuchvonThomasYoung entdeckt. 1891GabrielLippmannstelltsein,aufderInterferenz vonWellenberuhendes,Farbfotografieverfahrenvor. 1948erfandDenisGaborzwardieHolographie,esfehlte ihmaberankohaerentemLicht. 1960ErfindungdesLasersdurchDr.T.H.Maimann. 1962stelltenEmmitLeithundJurisUpatnieksdieersten Transmissionshologrammeher,whrendJuriDenisjuk dieLippmann-Anordnungmodifizierteunddamitdas Weilicht-Reflektionshologramm(Denisyuk-Hologramm) erfand. 1965erschienenersteVerffentlichungenzurholographischenInterferometrie. 1967ersteMassenherstellungeinesHologrammsfrdas WorldBookEncyclopediaScienceYearbook. 1968RegenbogenhologrammewerdenvonDr.Stephena. Bentonerfunden,dieebenfallswieDenisjukbeinormalemLichtzusehensind. 1971DenisGaborerhltdenNobelpreisderPhysikfr

(49) De Freitas, Frank (2009): leith.jpeg. Online verfgbar unter http://api.ning.com/files/ZQ fv5rfQ088AwL7o1-0-uyWzA2vZIxIZ8yq1fof BhrJqGCxcQVPL-

32

WmSVq1UMNu4y-aRtM1SPTb-VU5Fv9fqXuZTlTf2YRlxE/leith.jpeg, zuletzt aktualisiert am 31.03.2009, zuletzt geprft am 07.06.2010.

40 Mastercard begrndet vor gut 25 Jahren den Hologramm-Markenschutz (50)

dieErfindungderHolographie. 1974EntwicklungvonPrgehologrammen. 1976MuseumderHolographiewirdinNewYorkerffnet.Dererstevoll-holographischeFilmwirdgezeigt.Nur zweiPersonenimRaumknnenihnsehen. 1983MastercardInternational.Inc.bringtalserstereine KreditkartemitPrge-HologrammaufdenMarktund begrndetdamitdenMarkenschutzaufBasisvonPrgehologrammen. 1984DerNationalGeographicsproduzierteineAusgabe (ebenfalls1985und1988),dessenDeckblattmiteinem DINA5groenPrgehologrammversehenist. 1992MuseumderHolographieschlietwieder,dasMIT bernimmtdenBestand. 1993dieInternationalHologramManufacturersAssociation(IHMA)wirdgegrndet. 1998dieHologramManufacturersAssociationofIndia (HoMAI)wirdinIndengegegrndet. 1999GeolapatentierteinenDruckerfrdieProduktion vondigitalerzeugtenFarbhologrammen.

2000GeolaproduziertdieerstendigitalenFarbhologramme,erstelltmiteinemgepulstenRGBLaser. 2007GeolasbenenntseineDigitalhologrammeSynfrograms.(Vgl.(51,52)) 2007SeeRealteiltmit,dasssiedasersteechteholographischeDisplayerzeugenknnen.(54) 2008UniversityofArizonaentwickeltundzeigtStudie zuwiederbeschreibbarenHologrammen.(55)

41 Computer generiertes Holo-

gramm von Holoprint (53)

(50) Brand Protection Council (2008): Hologram-Mastercard.jpg. Online verfgbar unter http://img.mailchimp.com/2008/11/17/ e8748c403e/Hologram-Mastercard.jpg, zuletzt aktualisiert am 17.11.2008, zuletzt geprft am 07.06.2010. (51) Homai (2007), History of Holography | Hologram Manufacturers Association of India. URL: http://www.homai.org/all-2007/hologram-innovation.html [Stand: 06. Juni 2010]. (52) Holophile, Inc. (2009): The History and Development of Holography. URL: http://www.holophile.com/history.htm [Stand: 06. Juni 2010]. (53) Holoprint (2008). Online verfgbar unter http://www.3dholoprint.com/images/Aquarium2.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.06.2008, zuletzt geprft am 05.06.2010. (54) Overton, Gail (2010): HOLOGRAPHY: SeeReal develops practical real-time holographic display - Laser Focus World. URL: http://www.optoiq.com/index/display/articledisplay/305707/articles/laser-focus-world/volume-43/issue-9/world-news/holography-seereal-develops-practical-real-time-holographic-display.html [Stand: 06. Juni 2010]. (55) Zyga, Lisa (2010): Researchers analyze performance of first updatable holographic 3D display. URL: http://www.physorg.com/news194082035.html [Stand: 06. Juni 2010].

33

3

HologrammeinderAnwendung 3.2 DerMarkt

42 Sicherheitshologramm

ImLaufeder60jhrigenGeschichtehatsichdasFeld derholographischenFolienzueinemMarktmitkonstantemWachstumentwickelt.DergroeDurchbruchblieb aberbisheute(gefhlt)aus. DieInternetseiteHologramforid.com(folgendHFID genannt)beruftsichineinemArtikelberdiezuknftigeMarktentwicklungderHolographieaufeineStudie vonAnfang2008,erzeugtdurchdasGlobalIndustry Analyst,Inc.(imfolgendenGIA).IndemArtikelwird berichtet,dassfrdasJahr2010(diezwischenzeitlicheKriseauerachtgelassen)frdieHolographieein Marktvolumenvon11,3MilliardenUS-Dollarprognostiziertwurde.

Dabeigiltesfolgendesfestzuhalten: DieMassederHologrammebestehtheuteaus Prgehologrammen.Grunddafrsinddiesehr gnstigenReproduktionskosten,derMarkenschutz umfasst1,6MilliardenDollar. 60%desMarktesderIndustriegterstellenholographischeScannerz.B.zumLesenderBarcodesan derKassedar. USAistmitknapp48%in2006dergrteMarkt. HolographischeoptischeElemente(HOE),also Linsen,Spiegel,Beam-Splittersindderamstrksten wachsendeTechnologie-Bereich.DasAnwendungsfelderstrecktsichauffastalleBereichederOptik undOptoelektronik. ImRahmenderStudie,wirdsowohlderholographischenDatenspeicherung,alsauchderHolographie inzuknftigenComputerneingroesPotential zugesprochen. GrtesPotentialbesitztdieHolographieinden BranchenAutomobilbau,Informations-Kommunikations-ElektronikundderMedizin. (Vgl.(56))

(56) Hologramforid.com (2010). World Industrial Holography Market, Online verfgbar unter http://hologramforid.com/a260038-world-industrial-holography-market-to-

34

reach.cfm, zuletzt aktualisiert am 05.06.2010, zuletzt geprft am 05.06.2010.

3

HologrammeinderAnwendung 3.2 DerMarkt 3.2.1Ableitungen43 Metalloberflche mit Hologramm (57)

44 Lichtbeugungsoptik (58)

ImRahmenderRecherchefielauf,dassHolographievor allemalsSchlsseltechnologiefrtechnologischgetriebeneBaugruppenundKomponentenzumEinsatzkommt undalsZukunftsmarktbeschriebenwird.Holographische EffektewerdenhierausEffizienzgrndeneingesetzt. HologrammeimdirektenBezugzumBenutzerwerden beidenMarktbetrachtungennurimSinnederVerpackungsindustriezurEffekterzeugungangesprochen.Dies wirdabernichtalsWachstumsmarktthematisiert,da PrgehologrammemitihrenRegenbogenfarbenschon langebekanntsindundkeinenMehrwerterzeugenknnen. DieneuenvollfarbigenRGBHolographietypenwerden nochnichtangesprochen. Prge-oderRegenbogenhologrammesindstarkverbreitetundlassensich,daesvereinfachtgesagtLaser erzeugteMikro-oderNanostrukturenaufderOberflche sind,fastaufjedemProfil,inverschiedenstenWerkstoffenundHerstellungsverfahrendarstellen.DasErgebnis sindmeistschillernderespektiveschwerzukopierende DekorefrdieseAnwendungsbereiche.

BeispielsweisehatdasFraunhoferInstitutimZugedes ProduktschutzesindenletztenJahreneinVerfahren entwickelt,beidemmitHilfeeinerSprengladungHologramm-StrukturenindieOberflchevonMetallbauteilen geprgtwerdenknnen.

IsteinekontrollierteoptischeWechselwirkungzwischen Lichtquelle,OberflcheundEmpfngergewnscht,sind meistplanareodergebogenen,zurLichtquellekonzentrischausgerichteteOberflchenzufinden. BeigeforderterhoheroptischerQualittwerdenmassive Glas-oderKunststoffoptikengefertigt.

Eingrenzung: DerKonsum-unddamitMassenmarktnutztFolienzur FertigungvonholographischenElementen.DiePrzision isthierfrausreichendunddieweitereVerarbeitungeinfachundetabliert.GeradedieWechselwirkungzwischen ProduktgestaltungundSicherheitstrendssindhierbesondersspannend,weshalbhierweiterdiefolienbasierte Holographiebetrachtetwerdensoll.

(57) Mahler, Dirk (2009): md06s_ fo2g _tcm7-12343.jpg. Fraunhofer. Online verfgbar unter http://www.fraunhofer.de/Images/md06s_ fo2g _tcm7-12343.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.09.2009, zuletzt geprft am 07.06.2010. (58) HOLOEYE Photonics (2010): HOLOEYE Photonics AG & HOLOEYE Corporation - Spatial Light Modulators, Diffractive Optics, LCOS Microdisplays. HOLOEYE Photonics AG. URL: http:// www.holoeye.com/index.html [Stand: 07. Juni 2010]. Matnano (2008): 100_6038.jpg. URL: http://matnano.portici.enea.it/matnano/images/stories/Projects/100_6038.jpg [Stand: 07. Juni 2010].

35

3

HologrammeinderAnwendung 3.3 IndustrielleHerstellungstypenvon Folien-Hologrammen

46 Beispiel Holgrammlayout (60)InderhologrammproduzierendenIndustriewird,im ZusammenhangdesMaterialaufbausundderFertigungstechnologie,vonzweiHologrammtypengesprochen, Oberflchenstrukturhologramme und Volumen-Hologramme. DieFertigungsverfahrenundWerkstoffaufbauten,sowie dieoptischeLeistungsfhigkeitweichendabeivoneinanderteilweiseab.

3.3.1 Oberflchen-Strukturhologramme BeiOberflchenstrukturhologrammenliegendieInterferenzmusterdirektanderOberflchewiebeioptische Datenspeichern.DieseOberflchenhologrammeeignen sichbesondersgutfrdieschnellepreiswerteReproduktion,dennsieknnenmitHilfevonMetallplattenin einweichesMaterialmitgutemAuflsungsvermgen, z.B.Kunststoffgeprgtwerden.Sieheiendeshalbauch meistPrgehologramme. DieGestaltungundFertigungvonPrgehologrammen istderHerstellungvonPrintmediensehrhnlich,wobei zustzlicheinelimitiertedritteRaumdimensionundkurzeBildfolgen(Daumenkino,Wackelbilder)mglichsind. DafristdieFarbgestaltungeinevlligandere.Jede StrukturerstrahltjenachWinkelineinerAbfolgeder Spektralfarben.DieElementederStrukturknnenaber soausgerichtetwerden,dassFarbpaarungenentstehen.

AmAnfangderFertigungstehtdiePrgeplattenerzeugung.DafrwirdimerstenSchritteinechtesHologramm aufBasiseinerGrafik-/Raumgestaltungerzeugt. DieGestaltungerfolgtheutemeistvolldigitalmitgngigen3D-oderGrafik-Programmen.DieGestaltungwirdim asiatischenRaumoftArtworkgenannt.Aufasiatischen Internetseitensindhunderte,verschiedensteLayoutszu sehen,diesichgegenseitigversuchenzuberstrahlen. NachFertigstellungwerdendieDruckdatenineinPhotopolymeraufeinerTrgerplatteoderFoliebelichtetund entwickelt.

(59) Matnano (2008): 100_6038.jpg. URL: http://matnano.portici.enea.it/matnano/images/stories/Projects/100_6038.jpg [Stand: 07. Juni 2010].

36

(60) Etoy (2007): etoy-hologram-aufbau1.gif. Online verfgbar unter http://www.etoy.com/files/hologram/etoy-hologram-aufbau1.gif, zuletzt aktualisiert am 31.12.2007, zuletzt geprft am 07.06.2010.

43 Metalloberflche mit Hologramm (57)

45 Praegemaschine (59) 47 Folien-Coils (61) 48 Geldschein (62)

VomMaster,welcherbereitsdieOberflchenstrukturen aufweist,wirdnun,durcheinenBeschichtungsprozess, unteranderemgalvanisch,einmetallischerAbdruck erstellt. AufBasisdergalvanischhergestelltenDruckplattewerdendieStruktureninpreiswertePVC(Polyvenylchlorid) oderPET(Polyethylen-Therephtalat)Folieheissgeprgt.

PrgehologrammesindTransmissionshologramme.Sie besitzenaufderRckseiteeinemetallischeSchicht.Das LichttrittvonderVorderseiteein,wirdvonderRckseitereflektiertundandenHologrammstrukturengebeugt. AllesilbrigglnzendenHologrammesindPrgehologramme. DieRegenbogenhologrammeknnen2D,2,5Doderauch in3DmiteinergeringenoptischenTiefesowieeinem Bildumschlagausgefhrtwerden. PrgehologrammewerdeninderMassengterindustriealsGeschenklabels,Heftbeilagenaberauchinder VerpackungsindustrieundalsSicherheitshologramme verwendet,dasiegemessenamPreiseinenhohenKopierschutzbieten.

(61) Biztradermarket (2010): adhesive-pet-film02_ke6.jpg. URL: http://www.biztrademarket.com/User/191642/bb/adhesive-pet-film02_ke6.jpg [Stand: 06. Juni 2010]. (62) ORear, Charles: hologram: currency -- Britannica Online Encyclopedia. Corbis. Online verfgbar unter http://media-2.web.britannica.com/eb-media/64/96864-050-B2994CB6.jpg, zuletzt geprft am 09.06.2010.

37

3

HologrammeinderAnwendung 3.3 IndustrielleHerstellungstypen... 3.3.2Volumenhologramme

VolumenhologrammesindumeinVielfachesleistungsfhigeralsStrukturhologramme.SiebesitzeneinephotoaktiveSchicht.Sieistsehrdnnaufgetragen.Frdas LichthatsiebereitseinerelevanteTiefevonmehreren Wellenlngen,sodassvoneinemVolumengesprochen werdenkann. BeiderBelichtungbildensichimVolumenStrukturen aus,dieeineandereDichteaufweisen.AndiesenStrukturenwirddasLichtgebeugt. Esknnenwesentlichkomplexererespektivefeinere InterferenzmusterabgespeichertwerdenalsbeiOberflchenhologrammen.Folien-Volumenhologrammeknnen bereitsdiekompletteBandbreitederLichtmanipulation abdecken.

ImGegensatzzuPrgehologrammenistReproduktion aufwndiger.VondemfinalenMasterwirdineinem weiterenBelichtungsschritteineNegativ-Kopieerstellt, diesedientalsBelichtungsschablonederPositiv-Kopien. DerBelichtungsprozessdauerteinigeSekunden,und esexistiertenbisvorkurzemkeineMaschinen.Damit warenVolumenhologrammevoralleminderKleinserieundderKunstzufinden.Esexistiertenauchkeine Belichtungs-Halbzeuge.DiePhotoaktive-Emulsionwurde vonHandaufgetragen. AnsteigendeAnforderungenimBereichdesKopierschutzesvonGternhataberdazugefhrt,dassnachneuen Wegengesuchtwurde.

gramm von Sony (63)

49 Neues Volumenholo-

(63) Sonyinsider (2010): PIA0001002370.png. Online verfgbar unter http://www.sonyinsider.com/wp-content/uploads/2010/05/ PIA0001002370.png, zuletzt aktualisiert am 13.05.2010, zuletzt geprft am 05.06.2010.

38

(64) Volume hologram laminate, and label for preparation of volume hologram laminate - Patent 6706354. URL: http://www.freepatentsonline.com/6706354.html [Stand: 06. Juni 2010].

51 RGB-Laser Hologramm-

drucker von RabbitHoles (66)

auf Folie von View Holographics (67)

52 Computer generiertes RGB-Hologramm

2005wurdendieerstenDruck-MaschinenmitRGBLasern vorgestellt.SeitdemTagsindvoll-farbigeHologramme mglich,dieauchmitweiemLichteinBildrekonstruieren.DieFarbdarstellungweistabernochUngenauigkeitenauf.

DieaktiveEmulsionkannklassischwiebeiderFotografieMetallverbindungenenthalten,dienachder Belichtungentwickeltwerdenmssenoderauseiner Monomeremulsionbestehen,diebeiTemperaturoder Lichteinwirkungpolymerisiert.BeiPhotopolymerenist keineNachbehandlungnotwendig. DieFolien-Formatesindgrer.DaeskeinedimensionsnderndenOptikengibt,mussim1zu1Formatgearbeitetwerden.DieFoliensindfrdieVerarbeitungauf DruckmaschinenundnichtfrdenPrivatbedarfausgelegt. EinenweiterernMeilensteinbildetdiecomputergesttzte HologrammgestaltunggepaartmitHologrammbelichtungsdruckerninRGBundHologrammfolien,dieFarbe sogarbeinormalemTageslichtdarstellenknnen.

SeitkurzembietenDuPontundDaiNipponPrintingCo., Ltd.photoaktiveFolienan.EssindmehrschichtigeFolien.WieinderPatentskizzezusehen,bestehtdieFolie auszweiSchutz-Trgerfolien(2,6),zweiKlebeschichten (3,4)undderphotoaktivenSchichtinderMittedes Folien-Composites.(vgl.(64))

50 Querschnitt-Skizze aus DaiNippon Printing Patent (65)

(65) Freepatentsonline (2007): 6706354-0-large.jpg (JPEG-Grafik, 1513x759 Pixel). URL: http://www.freepatentsonline.com/6706354-0-large.jpg [Stand: 06. Juni 2010]. (66) Rabbitholes (2010): Rabbitholes-full-color-digital-holoprinter.jpg. Online verfgbar unter http://www.rabbitholes.com/images/Rabbitholes-full-color-digital-holoprinter.jpg, zuletzt aktualisiert am 20.01.2010, zuletzt geprft am 07.06.2010. (67) Creative, View: Digital Holograms :: Hologram :: View Holographics. Online verfgbar unter http://www.viewholographics.com/images/gallery/5ed09205b8eedd9551d9076791c27b58.JPG?rand=911648034, zuletzt geprft am 07.06.2010.

39

3

HologrammeinderAnwendung 3.3 IndustrielleHerstellungstypen... 3.3.2Volumenhologramme

DieRaumgestaltungbewegtsichzwischendemklassischen3D-CADundeinerVirtualReality(VR)Filmproduktion.AlleElementeknnenim3DCADgebautund positioniertwerden.DurcheineKamerafahrtwerden biszu1200Einzelbilderundperspektivenerzeugt,die anschlieendimHologrammzueinerRaumgesamtwahrnehmungzusammengestelltwerden. WeiterhingibtesauchnochdenWegderanalogenFertigung.D.h.diezubelichtendeRaumsituationwirdinder RealittgebautundanschlieendviaLaserberlagerung ineinInterferenzmustertransferiert.

54 Reflektions Hologramme (69)

53 3D-Studio MAX Hologrammaufbau (68)

(68) Roman (2008): RH.TechSpecs.B5s_v3.doc. Online verfgbar unter http://www.rabbitholes.com/pdf/RH-TechSpecs-B5s-v3.pdf, zuletzt aktualisiert am 06.11.2008, zuletzt geprft am 07.06.2010.

40

(69) Gentet, P. (2009): P1120549.JPG. Online verfgbar unter http://www.ultimate-holography.com/images/Aquitaine/P1120549.JPG, zuletzt aktualisiert am 16.05.2009, zuletzt geprft am 08.06.2010.

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung

Prge-HologrammemiteinerIndustrie-Historievonber 25Jahrensindmittlerweileetabliert.Aufderganzen WeltsindgnstigeFertigungsstttenfrdieseArtder Hologrammezufinden.DergroeSchrittscheintden Volumenhologrammennochbevorzustehenodererwird weiterhinausbleiben. DergrteTreiberimindustriellenEinsatzvonHologrammen,istnebenderMiniaturisierungderMarken-oderKopierschutz.BeigenauerRecherchegibtes aktuellundgeradeindenletztenJahreneineganze ReiheinteressanterAnwendungen,dieholographische FolientechnologieneinsetzenoderinZukunfteinsetzen werden.ImFolgendensolleinekleineAuswahldargestelltwerden.

DasAnwendungsfeldteiltsichdabeiaufdiefolgenden Bereicheauf: Sicherheit, Markenschutz Banknoten,-karten Arzneimittel Software Industrieteile Technologietrger Elektronik Datenspeicherung,Optik Prfverfahren,Interferrometrie Solar Produktgestaltung SportundFreizeitArtikel Spielzeug Luxus-undKonsumartikel Packaging Promotion POS(PointofSale) Kunst Architektur

41

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung 3.4.1Sicherheitshologramme

ImBereichdesMarkenschutzeswerdenheutenoch zumgroenTeilPrgehologrammeeingesetzt.Diese Hologrammesindschwerzukopierenaberesistnicht unmglich. DieIndustrieversuchtdemmitkomplexerenVerfahren zubegegnen.

parentem Prgehologramm (70)

57 Tablettenverpackung mit trans-

59 Seitliche Darstellung des Labels

VolumenhologrammensindeinneuerWeg,dernunauch durchvorhandeneMaschinentechnologiebeschritten werdenkann.Dasfhrtdazu,dasssichderZugangzur VolumenholographieauchfrandereBereichevereinfacht. EinerderErsten,derVolumenhologrammeeinsetztewar NokiaEnde2004. Nokia has begun applying a holographic sticker to its mobile phone batteries in a bid to prevent fake power packs being inadvertently purchased as the real thing. (71) Esistsehrbemerkenswert,dazudiesemZeitpunkt nochkeineQuellezurExistenzvonMaschinenermittelt werdenkonnte.DasHologrammvonNokiaistsomitein groerSchrittgewesen.

(70) Schreiner-Group (2009): Transparent-Hologram-Seal_RGB.jpg. Online verfgbar unter http://www.schreiner-group.com/fileadmin/downloads/Presse/MediPharm/Bilder/TransparentHologram-Seal_RGB.jpg, zuletzt aktualisiert am 24.09.2009, zuletzt geprft am 06.06.2010 (71) Smith, Tony (2004): Nokia hologram to expose fake, unsafe batteries The Register. Online verfgbar unter http://www.theregister.co.uk/2004/12/16/nokia_battery _hologram/, zuletzt aktualisiert am 16.12.2004, zuletzt geprft am 07.06.2010.

42

58 Nahaufnahme eines Nokia-Akkumulators

60 Sonys neues Hologramkonzept (72)

NokiahatbeiderGestaltungdesRaumbildesdesSchutzemblemssehrvieleElementederklassischenGestaltungvonphysischenKrpernbernommenundeinen vollwertigenRaumerschaffen. DasNokiaLabelzeigtsehrgutwelcherDetaillierungsgradinderGestaltungdesHologrammszufinden seinkann,ohnedassesberladenwirkt.Beigenauer AusleuchtungmiteinerLED-LeuchteerstrahltdasHologrammjenachBlickwinkelinGold-Gelbodersattem Laser-Grn. InderMakroaufnahmelassensichBuchstabenaufdem Medaillonerkennen,diemitbloemAugenichtzusehen sind.

DasHologrammistvoll-parallaktisch,sodassdieMnze vonallenSeiten(auervonderRckseite)betrachtet werdenkann.AufdemRandderMnzebefindensichan jederSeiteverschiedenvieleBohrungen. DieRaumtiefeisttieferalsderAkkuselbst,whrenddie MnzdeckflchegenauunterderOberflchezuliegen scheint. VonderPlastizittundderKrnungausgehend,scheint diesesHologrammaufBasiseinesphysischenPrototyps erstelltwordenzuist. NebenNokiasetztauchAMDundSanDiskundinZukunftSONYVolumenhologrammeein. DerEntwurfvonSonyzeigt,dasshiermehrereEinzelbildereinbelichtetwerdensollen,diejenachLichtund Augenpositionsichtbarseinsollen.

(72) Sonyinsider (2010): PIA0001002371.jpg, Online verfgbar unter http:// www.sonyinsider.com/wp-content/uploads/2010/05/PIA0001002371.jpg, zuletzt aktualisiert am 13.05.2010, zuletzt geprft am 05.06.2010.

43

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung

3.4.2 Virtuelle holographische Oberflchen (VHO) VHOs sind Displayhologramme mit integrierter Rekonstruktionsbeleuchtung und der Mglichkeit des interaktiven Winkelmultiplexings. Im Vordergrund schwebt das holographische Bedienungsmen und im Hintergrund zeigt der LCD-Bildschirm die Filmsequenz. (73) 2005wurdefrdieIdeeeinPreisimGrnderwettbewerbausgesprochen.DieseIdeeenthlteinigeVorteile, dasichdieLichtsituationinderKistekontrollierenlsst. DaesTransmissions-undReflektionshologrammegibt, diejeweilskeinBildrekonstruiertwenndasLichtvon 3.4.3 Holographisch Optische Elemente HOEs LichtlsstsichmiteinemHologrammhervorragend lenken,ohnedassBauraumfrdreidimensionaleLinsensystemenotwendigwird.AlleoptischenLichtlenkungseffekteLenkung,Diffusion,Polarisation,Aufspaltung, Bndelung,Filterung,Spiegelunglsstsichmiteinem Hologrammerzeugen. DurchHOEslsstsicheinGrossteilderoptischen ElementeeinsparenunddamitvielGewicht,Bauteilmenge,Defektquellen,MaterialundVolumen.

derfalschenSeiteaufdasHologrammscheint,kann sotheroretischeinstabileskontrolliertesBilderzeugt werden.

Transparente Projektionsflchen: EineeinfacheLsungstellenHologrammeinProjektionsflchendar.DieFoliewirdhieraufeinetransparente Trgerplattelaminiert.

HOEsunterliegennichtdemPrinzipvonEinfallswinkel gleichAusfallswinkel.DasVerhaltendesLichtswirdnur vonderholographischenStrukturbestimmt. DaeinHologrammmehrereAufzeichnungenineinerFolie ermglicht,kanneineholographischeFolieausmehreren WinkelnsimultanmitLichtangesteuertwerdenunddas LichtfrjedenderLichtstrahlenanderstransformieren.

InKopplungmiteinerInfrarotsensoriklsstsichhiermit derMinorityReportEffekterzeugen. DesWeiterenkanneinStereogrammaufdieOberflche projiziertwerden,sodasseinestereoskopischeObjektwahrnehmunggelingenkann. DerOrtdesProjektorslsstsichwhlenunddasHologrammdarauffertigen.

(73) Imlau (2004): AG Photonik, Juniorprofessor Dr. M. Imlau. URL: http://www.mimlau.de/ [Stand: 07. Juni 2010]. (74) Silies, Stefan (2009). schau_heimwrts1.jpg, Online verfgbar unter http://api.ning.com/files/85F107QwAhbZLRBqBb1PXrpUtsddf BqYN6XwPBP6tqGdlqmic1Oxg QMOL1UFjQZaDV5D7EQZudoZ1lTLf7olcOKZ-2XookAM/schau_heimwrts1.jpg, zuletzt aktualisiert am 02.03.2009, zuletzt geprft am 07.06.2010. (75) HoloPro (2005): f239e52a45.jpg. Online verfgbar unter http://www.holopro.com/typo3temp/pics/f239e52a45.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.06.2005, zuletzt geprft am 08.06.2010.

44

(76) ETlab (2008). Pict.0659.jpg, Online verfgbar unter http://me-wiki.eng.uab.edu/etlab/wp-content/uploads/2008/09/pict0659.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.09.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010.

Abb. links v.o.n.u.:

61 Hologramm mit Rueckbeleuchtung in einer Kiste (74) 62 Mikrolinsen-Hologrammstruktur von HoloPro (75) 63 DNP Hologramm Folienprsentation am ETlab (76)

Abb. rechts:

64 Head Up Display Computer Rendering von BMW (77) 65 Erhhte Lichtausbeute durch Beugung und Totalreflektion (78) 66 Lichtbeugungsfolie zur Umlenkung von Sonnenlicht (79)

Head-Up Displays (konventionell): GleichesgiltfrHeadUpDisplaysinAutos.Hierkannmit HilfevonHologrammenderReflektionsgradderScheibe erhhtunddieReflektiongenauaufProjektorundFahrer ausgerichtetwerden. Head-Up display (Zukunft): DurchdieKombinationvonProjektionsflcheundInterferenzprojektorknnteinZukunfteinRaumbilderzeugt werden,dassweitvordemAutoliegt.DerFahrermuss seineAugennichtmehrsohufigaufDetailsunterschiedlicherEntfernungeinstellen.DasvermeidetzustzlicheErmdung. EinehnlichesPrinzipwurdebereitsimMini-Prototypen gezeigt(sieheweiteruntenCenterGlobe). Solar: ImBereichderSolarenergiewerdenHologrammeeingesetzt,umdasLichtbesserfrSolarzellennutzbarzu machen.DazuwirddasLichtnachEintrittindiePlatte soweitgebeugt,dassesanderGrenzflchenichtmehr austretenkannsonderntotalreflektiert.EinmalimGlasverbundgefangentrifftestheoretischmehrfachaufdie Solarzellen. LCD Screen Reflektor: SonnenlichtdasdurchdieLCDEinheitdesNotebooks trittwirdreflektiertundzurzustzlichenBeleuchtung derLCDEinheitgenutzt.VorteildieserIdeeist,dass HologrammefrdasLichtausanderenRichtungentransparentsind.ImGegensatzzueinerteilverchromtenFolie kanndasLichtderBeleuchtungseinheitweiterhinnach

vorneaustretenundwirdnichtvonderHologrammfolie behindert.

(77) BMW (2008). 1293-49-bmw-5er-reihe-head-up-display-org.jpg, Online verfgbar unter http://www.bmwarchiv.de/images/1293-49-bmw-5er-reihe-head-up-display-org.jpg, zuletzt aktualisiert am 11.06.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010. (78) PrismSolar (2010): DualApertureSchematic.jpg. Online verfgbar unter http://prismsolar.com/images/DualApertureSchematic.jpg, zuletzt aktualisiert am 2010, zuletzt geprft am 09.06.2010. (79) Hardin, Dan (2010): prism-holographic-thin-film-solar.jpg. Online verfgbar unter http://solar.calfinder.com/blog/wp-content/uploads/2010/01/ prism-holographic-thin-film-solar.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.01.2010, zuletzt geprft am 08.06.2010.

45

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung

3.4.4 Smart Hologramms DieIdeehintersmartenHologrammenisteinedynamische,indikationsbezogeneWechselwirkungzwischen HologrammundEinflssenvonAuenzuzeigen.Dabei wirddieEmpfindlichkeitderFarbgebungvonmonochromatischenHologrammeninBezugaufihreninnerenMatrixaufbaunachderBelichtunggenutzt.Wasbeianderen HologrammeneinNachteilist,nmlichdieSchwierigkeit exakteundkonstanteFarbwiedergabewiegeplantbei verschiedenstenUmwelteinflssenzugewhrleisten, istbeismartenHologrammenderHebelzurAusbildungeinerArtSensorik.DazuwirddasHologrammzum BeispielineinHydrogelgeschrieben(vgl.(80)).Eswird versuchtdasAn-undAbschwellenderSchichtdickedes HologrammsaufverschiedensteStoffe,mechanische EinwirkungoderTemperaturwechselanzupassen.Durch denWechselderMoleklabstndeergebensichFarbumschlge.(81) Feuchtigkeit, Alkohol oder Blut-Zucker JeffBlythschreibt2004berdieNutzungvonSmart-HologramsalsAlkoholtester,dadieWellenlngederLichtfarbeexakteRckschlsseaufdenAlkoholgehaltzulsst (vgl.(83)).DieSpin-OffFirmasmarthologramsdenkt berdieErzeugungvonBlutzuckerindikatorennach(vgl. (84)),whrenddasDIT(DublinInstituteofTechnology) Luftfeuchtigkeitsindikationbewirbt. VorteilegegenberkonventionellenIndikatormaterialien liegeninderFarbwirkung,derTransparenzderFolieund dasssieausKunststoffbesteht.Eserzeugteinebessere

Leuchtkraft,knntehinterleuchtetwerden,sodassauch eineeinfacheAblesbarkeitbeiNachtgewhrleistetist

67 Idee ber von einem zuckersensitiven Hologramm (82)

undeineEinbindungeinerKunststofffolieineinKunststoffproduktisteinfacher. DaderEffekteinReversiblerseinkann,kanndieFolie lngerimEinsatzbleibenundeinKunststoffistwahrscheinlichrobusteralseinIndikatorpapier.

80) Piquepaille, Roland (2008): Smart holograms to monitor our health? | ZDnet. Online verfgbar unter http://www.zdnet.com/blog/emergingtech/smart-holograms-to-monitor-our-health/825, zuletzt aktualisiert am 05.02.2008, zuletzt geprft am 05.06.2010. (81) Vgl. marshall, alex (2008): Microsoft PowerPoint - Smart Holograms Presentation. Online verfgbar unter http://www.hwsands.com/files/Presentations/smart_holograms_ presentation.pdf, zuletzt aktualisiert am 07.01.2008, zuletzt geprft am 05.06.2010. (82) Vgl. marshall, alex (2008): Microsoft PowerPoint - Smart Holograms Presentation. Online verfgbar unter http://www.hwsands.com/files/Presentations/smart_holograms_ presentation.pdf, zuletzt aktualisiert am 07.01.2008, zuletzt geprft am 05.06.2010. (83) Vgl. (2004). Online verfgbar unter http://holographer.org/media/articles/hg00002.pdf, zuletzt aktualisiert am 29.01.2004, zuletzt geprft am 05.06.2010. (84) Vgl. marshall, alex (2008): Microsoft PowerPoint - Smart Holograms Presentation. Online verfgbar unter http://www.hwsands.com/files/Presentations/smart_holograms_ presentation.pdf, zuletzt aktualisiert am 07.01.2008, zuletzt geprft am 05.06.2010.

46

nes Interferenz-RGB-Projektors Schematische Darstellung eines

68 Schematische Darstellung ei-

Interferenz-RGB-Projektors (85)

69 Querschnittdarstellung 70 Mini-Motors Konzept Center Globe (87)

Mini-Motors Center Globe(86)

3.4.5 Aktive Computer Generierte Holographie (aktiv CGH) WiezuAnfanggeschriebenbestehtzurzeiteingroes InteresseinderErzeugungdynamischerRaumerlebnisse. FastallezurzeitpropagiertenSystemeverkaufensichals HologrammesindesaberimGrundegenommennicht, dasieaufPrinzipienderklassischenStrahlen-Optik beruhenunddemAugezweiodervielleichtinZukunft vielleicht162D-BilderzurVerfgungstellen. EsgibtaberersteEntwicklungen,dieholographische PrinzipiendirektunddynamischzurLichtmanipulation nutzen.AufBasisdesWissensderComputergesttzten ErzeugungvonInterferenzmustern,knnensodieoben

beschriebenenEffektebeipassivenHologrammendirekt erzeugtwerden. DazuwerdenkohrentemonochromatischeLaserstrahleninRGBgetrenntaufoderdurcheinDisplaygeleitet, welchesanstattvonnormalenBildernInterferenzmuster abspielt.HolographischeEffekteentstehen,LichtLenkung,GrafikrespektiveRaumbildErzeugung. DiesbietetverschiedeneVorteilegegenberderklassischenBildgebung,z.B.gegenberdenKonkurrenztechnologienwieAutostereoskopenundVolumen-Displays, diezurzeit3DFilmsequenzenerzeugenknnen,aber

(85) Sheridan Printing Co. (2009): PowerSources 2004 Word Template. Online verfgbar unter http://lightblueoptics.com/wp-content/uploads/2009/10/ vehicles_and_ photons_2009_ final.pdf, zuletzt aktualisiert am 10.09.2009, zuletzt geprft am 08.06.2010. (86) Buckley, Edward (2009): Proceedings Template - WORD. Online verfgbar unter http://lightblueoptics.com/wp-content/uploads/2009/06/ sid2009_buckley _stindt_isele.pdf, zuletzt aktualisiert am 06.04.2009, zuletzt geprft am 08.06.2010. (87) Buckley, Edward (2009): Proceedings Template - WORD. Online verfgbar unter http://lightblueoptics.com/wp-content/uploads/2009/06/ sid2009_buckley _stindt_isele.pdf, zuletzt aktualisiert am 06.04.2009, zuletzt geprft am 08.06.2010.

47

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung7x Zwanzig Zoll Prototyp desSeeReal Monitors(89)

nichtholographischsindundauchbeivieleinfacheren Anwendungen,wiesieobenbereitsschonalspassive Lsungenangesprochenwurden. 01 Lichteffizienz und Miniaturisierung:DasLicht,welchesaufdasInterferenzmustertrifft,kannvollstndig indieBereichegelenktwerden,andenenLichtaufder Projektionsflchenotwendigist.BeiheutigenDisplaytechnologienwirddieganzeFlcheausgeleuchtetund diefrdenBetrachterdunkelerscheinendenBereiche werdenmitderLC-Einheit(LC=LiquidCrystal)abgeschattet.DemzuFolgesindheutestrkereLichtquellen notwendigalsntig.LED-Projektorensindausdiesem Grundheutekleinaberleuchtschwach,whrendkonventionelleProjektorenlichtstarkaberzuvielVerlustwrme erzeugen.EineLaser-Interferenz-OptiknutztdasLicht optimal,ohnedenEinsatzvonkomplexenmechanischen Mikro-Spiegelanordnungen.DieProjektorenknnen sehrkleinausfallenundsindtrotzdemleuchtstark.Die AbbildungaufeineKugelprojektionsflchewurdedurch BerechnungderRaumflcherealisiert. Evtl.knntensoauchinZukunftAutomobilscheinwerferaufeinenGrossteilihreroptischenElemente,zur ErzeugungvonAusleuchtungsmusternaufderStrasse, verzichten. 02 Dynamisches Voll-3D Erlebnis:DieNutzungder InterferenzoptikbietennebenderEffizienzsteigerung auchhierdieChancevoll-vollumetrische3DBilderund Filmezuerzeugen.GroesProblemstelltzurzeitdie Datenmengedar.BereitsfreineinfachespassivesCGH Display-HologrammsindwesentlichmehrDatennotwendigalsfreinnormalesBildca.15000bis200000dpi. EinBildsendetdabeiseineDatenglobular,gleichmig indentheoretischmglichenSichtraum.

(88) SeeReal (2008): Holo_Classic_Big. Online verfgbar unter http://www.seereal.com/media/img/holo_classic_BIG.jpg, zuletzt aktualisiert am 01.04.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010.

48

(89) SeeReal (2008): SRT_PT2_Dino_l.jpg, Online verfgbar unter http://www.seereal.com/download/pictures/SRT_PT2_Dino_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 01.04.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010.

MonitorfllendeFilmsequenzenmit25Bildernpro SekundesindinabsehbarerZeitohneeinenTrickals Echthologrammnichtmglich.DieFirmaSeeRealgeht denWegdesEye-Trackings.AnstattdenvollenmglichenSichtbereichmitLichtundDatenzubespielen, erzeugtderBildschirmeinInterferenzmuster,dasDaten nurindieAugendesBetrachterslenkt.Dierestlichen mglichenRaumbilderwerdennurerzeugt,wennsichdie PositiondesBetrachtersverndert.DurchdiesenTrick, mussdasSystemwesentlichwenigerDatenaussenden. AndereBetrachterknnen,wennsienichtvomEyeTrackererfasstwurden,nichtmitDatenversorgtwerden. DerBildschirmerscheintleer.

71 Das Sehfenster deckt nur einen kleinenTeil des mglichee Bilddatenraums ab (88)

lung Sub-Hologramme (90)

72 Schematische Darstel-

3.4.6 Wiederbeschreibbare Hologramme 2008erschieneinwissenschaftlicherBerichtundBildmaterialberdieErzeugungvonwiederbeschreibbaren, aktualisierbarenHologrammenmitdersichineiner AbfolgevonMinutenneueMusterindieaktiveSchicht belichtenlassenknnten.DerLschvorgangerfolgtmit HilfeeineselektrischenWechselfeldes.AnderUniversittinArizona,USAwurdeeinekleineserstesDisplayals Konzeptbeweisvorgestellt. AktuellgibteskeineweiterenVerffentlichungenzu diesemThema.DieGeschwindigkeit(Langsamkeit)der BeschreibbarkeitlsstzurzeitauchnurAnwendungenzu, beidenenkeinZeitdruckbesteht. Evtl.knntenhiermitneuartigeanpassbareHOEserstellt werden.

73 Erster Prototyp eines wiederbe-

schreibbaren Hologramms (91)

(

90) SeeReal (2008): SRT_Sub-holo_overlap _ partial_scene_l.jpg. Online verfgbar unter http://www.seereal.com/download/pictures/ SRT_Sub-holo_overlap _ partial_scene_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.02.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010. (91) NewsScientist (2008): dn13282-1_709.jpg. Online verfgbar unter http://www.newscientist.com/data/images/ns/cms/dn13282/ dn13282-1_709.jpg, zuletzt aktualisiert am 06.02.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010.

49

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung 3.4.7HologrammealsRaumbilder

TrotzdervielengutenBeispielewarwhrendderRechercheeinleiserkonstanterUntertonnichtzueliminieren.DieIndustrieistinBezugaufZukunftseignungder Holographiekonstantskeptisch.Holographiehatsichin derSicherheitstechnikundderOptikeinenPlatzerarbeitet.JedochgelangdiesnichtinderNutzungalsGestaltungswerkzeug,wieesvielekonstantpropagierthaben. GeradederBereichderRaumbilderzeugunginder HolographieisteinsehrgutesBeispielfrdiekonstante FragenachAufbruchoderUntergangderHolographie. MeististsieinFormvonRegenbogenhologrammen,als StylingeffektundGeschenkartikelverramschtworden. JensSchrterfhrt2009aus,dassdieHolographie auchheutenochimSinnedesvisuellwahrnehmbaren Konsumraumeskaumwahrnehmbarundrandstndig ist,sichdabeiabersubtilaufvielenEbenenetabliert hat(Vgl.(92)).

Die Holografie hat nach wie vor in vielen Bereichen noch nicht den Status eines Faszinosums berwunden. (93) von1993immernochbesteht.

DieHolographiescheintestrotzseinerDarstellungsfhigkeitennichtgeschafftzuhaben,einenSinnfrsich zuproklamieren,derberdenSchillereffekthinaus geht.KeinKnstleroderGestalterkonnteeineKettenreaktionauslsenundHolographiealsBildgebendes Mediumetablieren.Esistbemerkenswert,dassdies innerhalbvon60Jahrennichtgeleistetwerdenkonnte.

WarenholographischeRegenbogeneffekteinden80ern und90ernnocheininteressanterEffekt,derKaufanreizebeiSondereditionenerzeugte,istdies,durcheine eintretendeGewhnungimmerwenigerderFall,sodass dieAussagevonPeterZec-

IstdemWirklichso?

(92) Rieger, Stefan (2009):S.78 Das holographische Wissen. Zrich: Diaphanes Verlag (sequenzia). (93) Zec, Peter (1993): Interferenzen Nr.2/3-93.html. Online Abdruck. Online verfgbar unter http://www.holonet.khm.de/Holographers/ DGH/text/Interferenzen/Interferenzen_2393.html, zuletzt aktualisiert am 1993, zuletzt geprft am 08.06.2010. (94) Anderson, Gary (2009): Hichcock100watchcopy.jpg. Online verfgbar unter http://api.ning.com/files/A-eRqRtTuk-1F5Q81B8JbmeemAoGLPoxaAC*4K7Y6Wid3Keu9S

50

KVelRjcgeWKxpHbA2OyHJTbddJ9F-*J06joPUWf-Wcy9l7/Hichcock100watchcopy.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.05.2009, zuletzt geprft am 07.06.2010.

Linke Seite:

79 Kellogs Beilage zerschnitten 80 Uhr mit Hologramm (94)Rechte Seite:

55 Box3 aus Transitional State von (95)

EsgibtsehrfaszinierendeBeispieleimSpielmitHologrammundRaum,wiez.B.dasRaumbildBox3von Harman.Jedochnichtviele. HolographieistheuteChemie,Physik,Prozess,ArchitekturundPhotographieineinem.Esmussbeachtet werden,dassbisheutedieTechnologienureinerrelativ kleinenElitezugnglichist,dieInteresseaneinemGestaltungsmediumhaben,welcheshnlichsperrigistwie dieerstenComputermitreinerTexteingabe.AlsErgebnis stehtdieRaumbilderzeugung.DerWegdorthinistheute puresHandwerk.Istdasnochzeitgem?Sicherlich nicht.

ZurzeitergibtsichaberdieChanceeinerWende.Der Werkstoff,derseitdenletztenJahrennureinerkleinenHolographie-ElitezurVerfgungstandundfrsie dieDarstellungberrealerRaumsituationermglichte, scheintberdenUmwegderSicherheitshologramme einenWegindieMassenfertigungzufinden. Seitca.2005gibtesneueindustrielleProzesse,die vollfarbigeodermonochromeHologrammeerzeugenknnen,diedieaktuellenRegenbogenhologrammesehrbald ablsenknnten. RabbitHolesisteineFirma,dieeinenDigital-Holographie-Druckserviceanbieten.UndsoanaktuelleGestaltungsgewohnheitenanknpfen.JungenMedienknstlern undAnimateurenwirdderdenZugangermglicht.

(95) Harman (2009): Box3.jpg. Harman, Mary. Online verfgbar unter http://api.ning.com/files/FKIsiYqWFnXa*WqRWPPCI-6kFrJb**hU9sfcbcu7xSpIbYrdg7R QkA2ZVj0QMrHIh7mtiOFXp0HDyvgzQzyZsqjHwSJXLwGE/Box3.jpg, zuletzt aktualisiert am 28.11.2009, zuletzt geprft am 07.06.2010

51

56 Ingo Maurers Lampe Wo bis Du Edison (96)

(96) Maurer, Ingo: s.71, Catalogues - ingo-maurer-2007-2008 - ingo-maurer. Online verfgbar unter http://pdf.archiexpo.com/pdf/in-

52

go-maurer/ingo-maurer-2007-2008/9512-10317.html, zuletzt geprft am 08.06.2010.

3

HologrammeinderAnwendung 3.4 HologrammtypenundderenAnwendung 3.4.7HologrammealsRaumbilder

AusderSichtvonGlobalIndustryAnalyst,Inc.stellt KunstunddieGestaltungmitHologrammenkeinwichtigesSegmentdar.DochgeradedieKunstistessentiellzuEntwicklungdesMediumsHologramm.Ausdem BlickwinkeldesDesignsvonProduktenfrMenschen, sindKnstlerwiesooftdieGrundlagenforscherbeider FragewiederMenschaufdieTechnologieinderGestaltungreagiert.EristgesellschaftlicherVermittler. DerIndustriemussjedochrechtgegebenwerden,HolographieistinderRaumbildgestaltungnochnichtangekommen.NachderPhasedesAusprobierensundder EntzckungberdieHerstellungeinesRaumbildesals ProzessundHappening,folgtlangsamdieErnchterung unddieernsteSuchenachdemSinn.Zielisteseine wirklichinhaltlicheAufladungundNutzung,hnlichder technologischenAnwendungen,zuerreichen.Dortzeigt sichdieHolographienichtalsSelbstzweck,sondern spieltseineAlleinstellungsmerkmalegekonntausohne lautzusein. IngoMaurerhatanlsslichderVerbannungderGlhbirne,diebeidenLampenWobistduEdisonund Edi,SonaufdenMarktgebracht.SieZeigenmitHilfe 360MultiplexHologrammsdenGeistderGlhbirnean derStelle,woinZukunfteinLckeklaffenwird.

IngoMaurerbewegtsichaufderGrenzezwischenKunst undProdukt. DieFragestelltsichwelcheEigenschaftensichaufBasis derbisherigenRecherchezusammenfassenlassendamit dasHologrammalsGestaltungsmediumzurVerfgung steht. ZumBeweisinderMassenanwendunggibtesnur wenigeBeispiele,diedasMediumalsGestaltungsraum bereitszeigen.NebenNOKIAversiehtauchAMDseine Prozessoren-VerpackungenmiteinemSicherheitslabel. DasNOKIA-LabelzeigtdabeiabermehrGesprfroder RespektvordenRaum.DasHologrammisteineWelt zumErforschenundnichtnureinbloerErfllungsgehilfedesMarkenschutzes.Eszeigt,dassHologrammeals ErweiterungdesRaumesgenutztaberauchrespektiert werdenmssenundhierdiegleichenRegelngeltenwie beiderklassischenProduktgestaltungauch.

aa Volumen-Hologramm von AMD (97)

(97) Flickr (2008): 2715188640_ec7e097749.jpg. Online verfgbar unter http://farm4.static.flickr.com/3211/2715188640_ ec7e097749.jpg?v=0, zuletzt aktualisiert am 29.07.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010.

53

4

AbleitungenfrdieProduktgestaltung:

Deshalbseidaranerinnert,dassProdukteaufBasis desKrftefeldes,imBilddargestelltnachHeufler,aus technologischen,kologischen,wirtschaftlichenund menschbezogenenFaktorenentstehen.DieGewichtung desKrftefeldesflltjenachUnternehmen,Produkt, Anwendungetc.unterschiedlichaus. HolographiesollteausDesignsichtebensowieandere TechnologienoderWerkstoffeauchnuralsWerkzeug gesehenwerden.

78 Produktbestimmende Faktoren (98)

4.1 AktuelleEinschrnkungenHolographieweist(noch)nebenihrerLeistungsfhigkeit auchEigenschaftenauf,diezuEinschrnkungenfhren. EinigeEinschrnkungenfallendabeiwenigerinsGewicht alsandere. HierseienkurzeinpaarEinschrnkungengenannt. 4.1.1 Farbgenauigkeit RegenbogenhologrammestrahlenimmerdurchdieWechselwirkungenmitdemgesamtenSpektralbereichder SonneoderdesWeilichtsinallenFarben. Transmissionshologrammeneigenebenfallsdazu,Regenbogeneffektezuerzeugen. BeiVolumenhologrammensinddieFarbennichtgenau anpassbar.ImUnterschiedzuderklassischenFarbwechselwirkungkanndieFarbealleinschondurchdas AusdehnendesWerkstoffesvomGeplantenabweichen, dasichdieInterferenzmusterausdehnen. Voll-RGB-HologrammeknnenmitWeilichtbetrieben werden.Esgibtauchhierheutenochkeinegenaue EinstellbarkeitderFarbe.Color-Matchingimklassischen Sinnesolltenichterwogenwerden.

54

(98) Heufler, Gerhard (2004): S.73; Design Basics. Von der Idee zum Produkt. Sulgen: Niggli.

58 Nahaufnahme eines Nokia-Akkumulators

4.1.2 Lesewinkel HologrammesindwieeinFenstermitdickemRahmen. DerBlickwinkelkannnicht180Gradannehmen.120Grad sinderreichbar.JegrerderSehwinkelundjetiefer dieStrukturen,destogrerwirdderDatenraum.Mehr DatenmssenmitLichtangetriebenwerden.DasLicht mussgerichtetundvoneinerPunktlichtquelleausgehen.

4.1.3 Datenmenge InderdigitalenVerarbeitungsttdieheutigeRechnertechnikanihreGrenzen.Einrichtighochwertiges HologrammingroenDimensionenundFilmsequenz erforderteineRechnerinfrastrukturwiejederanderen virtuellenFilmproduktionauch.

4.2 GestaltungvonmehrProduktwert:WennHologrammeberdietechnischenAufgaben hinausMehrwertfrdenBenutzerbietensollen,dann mussesdasZielsein,denNutzerstrkerundlngerzu begeistern,alsesohnedieNutzungvonHolographie derFallist.Alternativknnteeseingesetztwerden,um einegleicheEbenederBenutzungsqualittzuerreichen, diesabereffizienter.DerzweiteWegistdabeikurzfristig Kostensenkend,jedochwenignachhaltig.VondenGestaltungselementensolltenichtdieGefahrderIrritation ausgeht. 4.2.1 Schein-Raumgestaltung: EinesderstarkenAlleinstellungsmerkmalevonHologrammenistes,dasssieeineechteIllusioneinesRaumesmitscheinbarrealerTiefezeigenknnen.Vordem Hintergrund,dassProduktvolumenRessourcenkostet, knnenHologrammehierZwngekompensieren.Die Fragestelltsich,wanndieGrenzeinsUnglaubwrdige berschrittenwird.DieGrenzenzwischenErlebniserwartungundderGefahrirritierendeGefhlevonIllusionund Betrugauszulsen,istimBereichderHolographienoch nichtausgelotet.

55

4

AbleitungenfuerdiePrpduktgestaltung 4.2 GestaltungvonmehrProduktwert

AuchStefanRiegerundJensSchrterdiskutierenin IhremBuchDasholographischeWissen(99)den UnterschiedzwischendurchschautemScheinundtuschendemScheinimSinnevonIllusioninBezugaufden RaumimHologramm.IhreEmpfehlungzieltinRichtung derErzeugungvondurchschautemSchein,daerauthentischistfrdenBetrachter.DieGrenzeunddieGefahr desbertrittswirdvermieden. AuchhierkanndieLampevonIngoMaurerwiederals Beispielherangezogenwerden.DasHologrammzeigt seineDurchsichtigkeit.EsversprichtnichtdieAnwesenheiteinerkonkretenGlhbirne,sondernnurdenGeist, denScheinkrperderGlhbirne,welcheVergangenheit ist. DiesistaberauchnachderAussagevonRiegerund SchrterdernichtsobeliebteWeg.EsnimmtdemGestalterdieMglichkeit,dieIllusioneinerwahrenRealitt zuerzeugen,diesichphysischnichtrealisierenlsst, dieimIdealfallfrdenNutzerdesProduktseinmehran realemErlebniserzeugt.AuchliegtsicherlichderReiz inderSpannungdesSpielszwischenderTuschung undderEntlarvung.DieseAbsichtaufdemRckendes Produktesauszutragen,erzeugtaberevtl.genaudieArt vonKurzlebigkeit,mitdereinRegenbogenhologramm heuteinVerbindunggebrachtwirdundzeigtdenUnterschiedzudemrationalnutzenorientiertenZweigder technologischenNutzungvonHolographie. DieGestaltungmitundimholographischenRaumunter BercksichtigungderProduktgesamtgestaltungberuht aufwenigenErfahrungen.DengrtenErfahrungsbe-

reichgibtesinderHologrammkunst,wodasHologrammzumBilderrahmenundseinerPositionierungan derWandeineSpannungaufbaut,einHolgrammkein BildimklassischenSinneist.DasraumbildendeHologrammistmehrRauminstallationalsBild HologrammistnichtStereoskopie,istnichtTVundnicht BildoderTextureinerLederoberflche.

81 Nike Half-Cent Sohle (100)

HologrammemssenindenGesamtkontextdesProduktesgestelltwerden.WieamBeispieldesHologramms anderNike-Schuhsohlezuerkennen,wurdeeineZsur zwischenHologrammundSohleerzeugt.Eineintegrale Gestaltungsweiseknntesehrspannendsein,dasie denrealenRaumunddenHolo-Raumnahtlosverbinden wrdewiedasUferaneinemSee. Nikezeigt,dasstrotzHologrammnutzungdurchVolumenauftragvordemHologrammdieGestaltungnichtan dieplanareFlchegefesseltbleibenmuss. WeitereAnwendungsgebieteknntensein: Strukturbauteile,derenProfilnichtangetastetwerden darf,eineStrukturmodulierungaberanzuratenwre,zur ErzeugungeinerbesserenProportion.

(99) Vgl. Rieger, Stefan (2009): S.128ff., Das holographische Wissen. Zrich: Diaphanes Verlag (sequenzia). (100) Joe (2009): nike-air-penny-12-half-cent-8.jpg. Online verfgbar unter http://www.sneakerobsession.com/wp-content/uploads/2009/02/ni-

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ke-air-penny-12-half-cent-8.jpg, zuletzt aktualisiert am 09.05.2009, zuletzt geprft am 09.06.2010.

82 Nike Sportschuhsohle Detail (101)

83 IPad Spiegel (102)

4.2.2 Grenzflchen: DieFolienoberflchekannalseinzigesElementdes Hologrammsnichtnurvisuellesondernauchhaptisch wahrgenommenwerdenundbildetdiephysischeGrenze zwischendemDavorunddemDahinter.Hologramme habeneineglnzendeOberflcheundsindmeistplanar. DurchdenzurzeitanhaltendenTrendhinzupolierten Oberflchen,ergibtsicheinesehrkomplexeberlagerungverschiedensterAbbildungs-oderWahrnehmungskompositionenfrdenBetrachter. EineglnzendeOberflcheerzeugtdabeiwohleine AssoziationderSauberkeit,Ruhe,KlarheitundPrzision. EshataberauchdenNachteil,dasssichdieSchalter heutenur2DhinterdemDisplaybefinden.EineFolgeist, dassdasDisplayberhrtwerdenmuss.Diesfhrtdazu, dassHochglanzoberflchensehrschnellmitFingerabdrckenderFingerberstsind. HologrammeknntenSchalteroptischvorderFlche positionieren. SensorikkannberhrungslosdieNherungdesFingers alsSchaltimpulsdeuten.

Bergsee am Matterhorn (103)(101) Footlocker (2009): Nike-Half-Cent_1024x768.jpg. Online verfgbar unter http://unlocked.footlocker.com/wallpaper_images/0000/0442/ Nike-Half-Cent_1024x768.jpg, zuletzt aktualisiert am 08.09.2009, zuletzt geprft am 04.06.2010. (102) Die Presse (2010): hitzestau_ipad_schaltet_automatisch_tmp20100407093740.jpg. Online verfgbar unter http://diepresse.com/images/uploads/e/6/6/556646/ hitzestau_ipad_schaltet_automatisch_tmp20100407093740.jpg, zuletzt aktualisiert am 07.04.2010, zuletzt geprft am 31.05.2010. (103) Academic.ru (2009): matterhorn_riffelsee_2005-06-11.jpg. Online verfgbar unter http://de.academic.ru/pictures/dewiki/109/matterhorn_riffelsee_2005-06-11.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.07.2009, zuletzt geprft am 31.05.2010.

84 Spiegelnder, klarer

57

4

AbleitungenfrdieProduktgestaltung: 4.2 GestaltungvonmehrProduktwert:

4.2.3 Mgliche Orte des Raumbildes DasObjektkannwiebereitserwhntvor,hinteroder genauinderFolienebenepositioniertwerden.Die GrenzflcheistdieeinzigeEbene,diedemBenutzer zurVerfgungstehtauchphysischmitdemHologramm inKontaktzutreten.EinvorderEbeneschwebendes Objektistsicherlichsehrunterhaltsam.Esbleibenaber Zweifel,obesausdemBlickwinkelderNutzersinnvoll ist,ihndurchdenRaumwischenzulassen.InffentlichenRumenknntediesjedochhilfreichsein,dahier einedirektephysischeInteraktionmitdenFlchennicht hygienischist.

4.2.4 Dominante Farbwelt: Hologrammehaben,wiebeschriebenundindenBildern erkennbarauchbeiNutzungvonVolumenhologrammen heuteeineeingeschrnkteFarbstabilittundGenauigkeit,wenndasLichtnichtgenaukontrolliertwird. SehrinteressantesBeispielstellteineNIKEMedienaktionanlsslichderRugbyWM2007dar.NIKEhattehierzu inPariseineSchaufensterfrontweigestaltetunddie grn-blauenHologrammeeingebracht.

DieneuestenHologrammewerdendieswahrscheinlich optimieren,wieesbereitsindemBildTheHidevon demKnstlerTaron,welchesComputergestaltetistund eineAnimationenthlt,whrend dasReflektionshologrammvonGantetanalogerstellt wordenist.

EsstelltsichaberimmernochdieHerausforderungnach derkontrolliertenLichtquelle.LsungkanneinvonhintenbeleuchtetesHologrammsein,hnlichdesvorweg beschriebenenVHOPrinzips.Herausforderungstellthier derBauraumdar,daderdurchdieFolieerkmpfteRaum teilweiseoderganzverschenktwird.mit Reflektionshologramm (104)

85 Scott Motorcross Schutzbrille

86 Nike Schaufensterfront animierte Hologramme (105)

(104) Mini.jpg (2009). Online verfgbar unter http://cdn2.ioffer.com/img2/wantad/968/379/mini.jpg, zuletzt aktualisiert am 03.12.2009, zuletzt geprft am 03.06.2010.

58

(105) Syndime (2007): Nikestreet.jpg. Online verfgbar unter http://www.syndime.com/pics/Nikestreet.jpg, zuletzt aktualisiert am 28.09.2007, zuletzt geprft am 08.06.2010.

87 CG-Hologram The Hide von Taron (106)

einer Orangenlimonade (107)

88 Analoges Reflektionshologramm

106) Taron (2008): taron_the_hide_l.jpg. Online verfgbar unter http://www.gnomongallery.com/shows/2008/rabbitholes/images/pieces/product_images/taron_the_hide_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 18.09.2008, zuletzt geprft am 08.06.2010. (107) Ultimate-Holography (2010): OranginaGauche.jpg. Online verfgbar unter http://www.ultimate-holography.com/images/newgallery/images/OranginaGauche.jpg, zuletzt aktualisiert am 19.01.2010, zuletzt geprft am 05.06.2010.

59

4

AbleitungenfrdieProduktgestaltung:

4.3 Anwendungsideen4.3.2 Robuste, energieschonende Interaktivitt NebenderRaumerzeugungkanneineweitereEigenschaft vonHologrammenausgenutztwerden,damitkomplexeBenutzerschnittstellenanInvestitionsgternber langeJahredynamischeSchalteranordnungenzeigen knnen,ohnedasseinTouchscreennotwendigwird. EineHologrammfoliekannbiszuca.1000Einzelhologrammeabspeichern.DurchdieAnsteuerungausverschiedenenLichtrichtungenknnendiesekontrolliertausgegeben werden.DerSchreibprozessistdabeiaufwendiger,die BenutzungundFunktionistumeinVielfacheseinfacher. Aufzge,Transportmitteletc.

4.3.1 Markenschutz Add-On HologrammbasierterMarkenschutzwirdzurzeitvor durchholographischeAufklebererreicht.EsgibtkeineBeispielanwendungen,beidenendasHologramm Gestaltungselementistundgleichzeitigkommuniziert, dassesSicherheitsfunktionengegendasKopieren besitzt.ImgewissenMassegiltdiesaberumgekehrt, daderSicherheitsaufklebergleichzeitigKommunikationsmediumistfrhochwertigeundschtzenswerteWare.InZukunftknnteeinebesondereganzheitlicheGestaltungdiesenAspektaufgreifen.

4.4 BendigeneinesneuenMediumsErfahrungssammlungsindnotwendig,umGlaubenin Wissenzuverwandeln.EsisteinartifiziellesMedium, dasimmernochdieHoffnungwecktdemHeiligenGral derAbbildungderwahrenRealitt,sogardersurrealen berhhtenRealitt,nahekommenzuknnen.Eszeigt sichimResul