Holografische Folientechnologien _ documentation design thesis (german)
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Holografische Folientechnologien _ documentation design thesis (german)

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This is the documentation of a private design research documentation about holography. ...

This is the documentation of a private design research documentation about holography.

(english below)
Holographische Folien sind dünne transparente Folien mit einer photoaktiven Schicht in die sich ein Scheinraum oder sogar ein bewegter Scheinraum belichten oder anders gesagt programmieren lässt.
Holographische Folien manipulieren, nach Ihrer Belichtung, Licht.

Die vorliegende Arbeit untersucht die bestehenden Folientechnologien und die anschließende Diskussion ob sich Hologramme für die Produktgestaltung z.B. zur Erweiterung der Materialtiefe eignet oder ob diese Technologie auch in Zukunft ein Faszinosum bleiben wird.

Diese Dokumentation entstand als Vorthema zu meinem Designdiplom 2010. Sollten Ungenauigkeiten oder Quellenfehler vorliegen so ist dies nicht im Vorsatz der Täuschung entstanden. Auch dient diese Doku keinem Wirtschaftlichen nutzen und spiegelt nur meine persönliche Meinung wieder.

ENGLISH:
Holographic films are thin transparent film containing of a photoactive layer. Programmed with light this layer can be used to show a room or even a moving space. Holographic films manipulates light.

The present study examines the existing film technologies and discusses whether holograms are useful for product design to i.e. extend the depth of a material or whether this technology will continue to be just a fascinating thing to dream about.

This documentation was created as pre-task to my design diploma thesis in 2010. If there are inaccuracies or errors in mentioning the sources so this did not occur in the intent to deceive. This document also serves no intent for profit and reflects only my personal opinion.

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Holografische Folientechnologien _ documentation design thesis (german) Holografische Folientechnologien _ documentation design thesis (german) Document Transcript

  • Holographische Folientechnologie “ Diplom Nebenthema SS 2010 Design for manufacturing Dipl.Ing. M. Eichhorn Ralph Schneider2 Matr.Nr: 11031987
  • Versicherung4
  • VersicherungHiermit versichere ich,dass ich die Arbeit - bei einer Gruppenarbeit den entsprechendgekennzeichneten Anteil der Arbeit - selbstständig angefertigthabe und keine anderen als die angegebenen und bei Zitatenkenntlich gemachten Quellen und Hilfsmittel benutzt habe.Ort, DatumUnterschriftKöln International School of Design 5
  • Inhalts verzeichnis 1 Einleitung: 1.1 Aus der Anmeldung 1.2 Vorwort 2 Grundlagen Hologramm und Holographie? 2.1 Annäherung 2.2 Kerndefinition Hologramm 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.1 Licht 2.3.2 Kohärentes Licht 2.3.3 Beugung von Wellen (Difraktion) 2.3.4 Interferenz 2.3.5 Übertragung auf die Holographie 2.4 Hologramm-Arten: 2.4.1 Distribution der Bildinformation in der Fläche 2.4.2 Ableitungen in der Holographie: 2.5 Die menschliche Wahrnehmung: 2.5.1 Sieben Dimensionen der räumlichen Wahrnehmung 2.6 Raumwahrnehmung bei Hologrammen 3 Hologramme in der Anwendung 3.1 Geschichte der Holographie 3.2 Der Markt 3.2.1 Ableitungen: 3.3 Industrielle Herstellungstypen von Folien-Hologrammen 3.3.1 Oberflächen-Strukturhologramme 3.3.2 Volumenhologramme 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 3.4.1 Sicherheitshologramme 6
  • 3.4.2 Virtuelle holographische Oberflächen (VHO) 3.4.3 Holographisch Optische Elemente HOEs 3.4.4 Smart Hologramms 3.4.5 Aktive Computer Generierte Holographie (aktiv CGH) 3.4.6 Wiederbeschreibbare Hologramme 3.4.7 Hologramme als Raumbildmedium 4 Ableitungen für die Produktgestaltung: 4.1 Aktuelle Einschränkungen 4.1.1 Farbgenauigkeit 4.1.2 Lesewinkel 4.1.3 Datenmenge 4.2 Die Gestaltung von mehr Produktwert: 4.2.1 Schein-Raumgestaltung: 4.2.2 Grenzfläche: 4.2.3 Mögliche Orte des Raumbildes 4.2.4 Dominante Farbwelt: 4.3 Anwendungsideen: 4.3.1 Markenschutz Add-On 4.3.2 Robuste, energieschonende Interaktivität 4.4 Beherrschung eines neuen Mediums: 5 Trends und Bedürfnisse in der Konsumgüterindustrie 5.1 Vision 6 Fazit 7 Abbildungsverzeichnis 7
  • 1 Einleitung 1.1 Aus der Anmeldung Schlagworte: Scheinraum und der Folie selbst behandeln und betrach- Funktionsweise, Abgrenzung gegen Konkurrenztechnologi- ten, ob es Produktgestaltungsfelder und Benutzerlebnis- en, Einsatzmöglichkeiten, Produktgestaltungs DNA se gibt, die nur durch holographische Folien ermöglicht werden oder durch deren Einsatz einen gestaltbaren Beschreibung: Nutzungsvorteil erhalten, die nicht bereits durch Konkur- Holographische Folien sind dünne transparente Folien renztechnologien abgedeckt werden. mit einer photoaktiven Schicht in die sich ein Scheinraum Da der Umgang mit holographischen Folien in der Pro- oder sogar ein bewegter Scheinraum belichten oder an- duktgestaltung neu ist und wir holographische Bilder ders gesagt programmieren lässt. nur von früher als 3D Bilder im Museum zur Darstellung Holographische Folien manipulieren, nach Ihrer Belich- von historischen Köpfen oder Insekten kennen, und es tung, Licht. des weiteren Visionen gibt, die sich nicht mit den realen Ähnlich realer, optisch wirksamer Körper lassen sich da- Randbedingungen von holographischen Folien verbinden mit gerichtete Lichtstrahlen wie mit Spiegeln und Linsen lassen, soll anschließend ein erster Entwurf eines Gestal- lenken und die Lichtfarbe durch Beugung ändern. In der tungskatalogs erzeugt werden, der Produkt-Designern als kombinierten Nutzung von Lenken und Beugen stellen Anleitung und realistische Inspirationsquelle dienen soll. holographische Folien unter anderem eine mögliche Tech- nologie zur Erzeugung von dreidimensionalen Bildern und Filmsequenzen dar. Die Einsatzmöglichkeiten scheinen vielfältig, neue Her- stellverfahren haben die Darstellungsqualität erhöht. Bis heute konnte diese Technologie keinen Durchbruch feiern und bezogen auf die Darstellung von dreidimensionalen Bildern und Filmen stehen bereits Konkurrenztechnologi- en in den Läden. Eine Untersuchung soll die Gestaltungsmöglichkeiten im 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 “8
  • 01 „Wo bis Du Edison?“ von IngoMaurer, Katalogabbildung (1) (1) Vgl. Catalogues - ingo-maurer-2007-2008 - ingo-maurer (2010), s.70. On- line verfügbar unter http://pdf.archiexpo.com/pdf/ingo-maurer/ingo-maurer- 2007-2008/9512-10317-_71.html, zuletzt geprüft am 30.05.2010. 9
  • 1 Einleitung 1.2 Vorwort 03 Google Street View Box „Holodeck“ (3) Star Wars, Star Trek, Buck Rogers, Minority Report - wir sind Kinder einer Science Fiction Gesellschaft. Einerseits waren und sind Science Fiction für deren Erzeuger bereits erste Simulation neuer Möglichkeiten. Es sind Lebensal- ternativen in denen auch neue Handlungs- und Produkt- konzepte erprobt werden können, die vielleicht bereits schon theoretisch machbar sind, deren Machbarkeit aber nicht direkt nachgewiesen werden muss. Gleichzeitig ist es wohl eine der frühen Formen des zurzeit oft verwen- deten Begriffs Crowd-Sourcing. Viele Wissenschaftler, Entwickler und Gestalter sind durch Science-Fiction Medien geprägt. Noch Jahrzehnte nach Erscheinen sind die Entwicklungspipelines der Unternehmen und Institute durch die Ideen in den Filmen geprägt. Das Holo-Deck in StarTrek, die Projektion von Prinzes- sin Leia in Star Wars und die Darstellung des positiven Benutzererlebnisses bei der Nutzung von physischem und visuellen Raumillusionen, hat in uns die Frage geweckt, ob und wie so etwas erzeugt werden kann. Dieses Benut- zererlebnis wurde im Film und im Laufe der Zeit mit dem Begriff Hologramm verbunden, siehe Bildbeschreibung Quellennachweis. Doch ist die Begriffsverknüpfung die richtige? Sind das Hologramme? 02 Holo-Deck Skizze (2) 04 Szenenbild aus „Star Wars“ - Projektion von Prinzessin Leia (4) (2) holodeck-ed.jpg (2007). Online verfügbar unter http://www.ex-astris-scientia.org/treknology/holodeck-ed.jpg, zuletzt aktualisiert am 30.11.2007, zuletzt geprüft am 30.05.2010. (3) ioholodeckio2009.jpg (2009). Online verfügbar unter http://lh3.ggpht.com/_ p8NxWphdg3g/Sh16Gvff VSI/AAAAAAAABcA/DQ f FDQEPMbM/ioholodeckio2009.jpg, zuletzt geprüft am 30.05.2010.10 (4) hologram_starwars.jpg (2009). Online verfügbar unter http://static.myce.com/images_news/userimages/hologram_starwars.jpg, zuletzt aktualisiert am 23.06.2009, zuletzt geprüft am 02.06.2010.
  • 05 Darstellung aus AVATAR (5) Am 29. Dezember steht im Internetartikel des Stern „Hollywood will nicht mehr flach sein“ (6) . Seit dem Start des Kino Blockbusters AVATAR rollt die 3D Welle. Es war der erste 3D Film, der im vollen Um- fang weltweit in 3D veröffentlicht wurde und nachhaltig als erfolgreiches Projekt gelten darf. Durch neue digitale Technologien konnte eine präzise Doppelbildprojektion (Stereoskopie) ermöglicht werden, die beim Betrachten weniger Anstrengung und ein geringeres Übelkeitsgefühl durch Gleichgewichtsirritationen verursacht. Sony hat für AVATAR eine neue Kamera entwickelt mit der die zwei notwendigen Aufnahmen erstellt werden können (vgl.(7)). War Anfang 2009 die Idee von räumlichen Bildern noch eine Randerscheinung und geprägt von Dokumentarfilmen so ist nun die Darstellung räumlicher bewegter Bilder in der breiten Masse der ersten Welt angekommen. Wenige Monate nach dem Kinoerfolg von AVATAR folgen nun 3D Entertainment-Produkte für den heimischen Bedarf. Die Vision von „Holo-Deck“ und „Prinzessin Leia Projektion“ scheint in die Nähe des Machbaren zu rücken. Ungefähr ab dem 24.Mai 2010 war in den Blogs zu lesen, dass SONY, anlässlich der Bewerbung um die Fußballwelt- meisterschaft für das Jahr 2022 und damit zwölf Jahre von Heute, holographische Fußballspielprojektionen auf den Rasen der Stadien aller Länder ermöglichen will. Um das Geschehen nicht 3D stereoskopisch sondern 3D holographisch wiedergeben zu können, werden nicht zwei sondern 200 Kameras das Geschehen festhalten und vielleicht ebenso viele Projektoren in jedem Stadion die Bilddaten projizieren.(5) avatar_movie_3d_ poster.jpg (2009). Online verfügbar unter http://www.fullhalloween.com/blog/wp-content/uploads/2009/12/ avatar_movie_3d_ poster.jpg, zuletzt aktualisiert am 29.12.2009, zuletzt geprüft am 02.06.2010.(6) „Avatar“ - das Comeback der 3D-Technik: Hollywood will nicht mehr flach sein - Digital | STERN.DE (2009). Online verfügbar unter http://www.stern.de/digital/homeentertain- ment/avatar-das-comeback-der-3d-technik-hollywood-will-nicht-mehr-flach-sein-1529910.html, zuletzt aktualisiert am 23.12.2009, zuletzt geprüft am 02.06.2010.(7) „Avatar“ - das Comeback der 3D-Technik: Hollywood will nicht mehr flach sein - S.2 - Digital | STERN.DE (2009). Online verfügbar unter http://www.stern.de/digital/homeentertainment/2- avatar-das-comeback-der-3d-technik-hollywood-will-nicht-mehr-flach-sein-1529910.html, zuletzt aktualisiert am 23.12.2009, zuletzt geprüft am 02.06.2010. 11
  • 06 16 Projektoren erzeugen eine autosvtereoskopische, volumetrische Filmsequenz (8)12 (8) 3dtv.jpg (2009). Online verfügbar unter http://www.merl.com/projects/images/3dtv.jpg, zuletzt aktualisiert am 16.01.2009, zuletzt geprüft am 02.06.2010.
  • Das Mitsubishi Research Lab zeigt bereits im Jahr 2008 Abweichende Begriffsbedeutung – Naturwissenschaft undeinen Aufbau, der 16 Parallelsequenzen verarbeitetet. MarktDer Aufbau zeigt sehr deutlich, dass wir hier noch einen Im Sinne der Produktgestaltung darf, trotz der durchweiten Weg der Miniaturisierung vor uns haben, den die Physiker erzeugten Grunddefinition was Holographie ist,Medienindustrie wohl beschreiten wird. der Konsument und seine Bedürfnis- und Sprachwelt nicht außer Acht gelassen werden. Wenn die breite Masse derWo liegt aber der Unterschied? Was ist 3D? Was ist Holo- Konsumenten – also einige Millionen – die volumetrischegraphie? Beide Begriffe sind zurzeit Sinnbild für die Dar- Projektion von Prinzessin Leia in Star Wars, das stereo-stellung von räumlichen Bildern oder Filmen, vereinfacht skopische Filmerlebnis von „Avatar“ im Kino oder diegesagt, die Illusion eines plastisch erfahrbaren Raumes Lentikular-Wackelbilder auf Postkarten als Hologrammeder über die bloße Oberflächlichkeit eines Bildes, Fotos bezeichnen, kann dies gut oder schlecht sein. Durch dieoder Displays hinaus geht. behutsame Nutzung der bestehenden Erwartungshaltun-Im weiteren Verlauf der Recherche wurde sehr deutlich, gen des Konsumenten kann theoretisch die Holographiedass Holographie ein Technologiefeld beschreibt, während behutsam in existente Märkte eingeführt werden, ohne3D in einer Kurzschreibweise ein Ergebnis beschreibt, das dass große Marktentwicklungsmaßnahmen notwendigdrei-dimensionale, räumliche Wahrnehmungserlebnisse werden. Es kann sich aber auch herausstellen, dass sichdes Betrachters von Medien und Gegenständen also Arte- aktuelle Benutzergewohnheiten und –zukunftswünsche,fakten in den Raumachsen X,Y und Z wiedergibt.Dieses Erlebnis steht, wie im weiteren Verlauf der Arbeit die im Markt heute mit „Hologramm“ belegt sind, durcherkennbar, mit der Holographie in Verbindung. Es gibt aufkommende Alternativtechnologien befriedigen lassen,große Überschneidungsbereiche. Es kommen aber auch ohne dass die Holographie zum Einsatz kommt oder nurvöllig andere Technologien zum Einsatz, um eine (teilwei- in einer Form, dass sie zwar faktisch ein Hologramm darse) räumliche Wahrnehmung beim Menschen hervorzuru- stellt, vom Konsumenten als solches aber nicht verstan-fen, die sich nicht der Holographie bedienen. den wird und nicht kommuniziert werden kann.Ebenso verhält es sich mit der Holographie und den Es stellt sich die Frage, ob und wie sich die Innovations-Hologrammen selbst. Hologramme können auch, wie im technologie Holographie und das Konsumentenverständ-weiteren Verlauf der Arbeit zu lesen, räumliche Bilder- nis verknüpfen lässt und ob nicht nur das Wort Hologra-wahrnehmungen erzeugen, aber dies ist nur ein Teilbe- phie sondern auch die Technologie einen Mehrwert fürreich der so genannten Schlüsseltechnologie Holographie Produkte und Hersteller in Zukunft darstellen kann.im Allgemeinen und der Folien basierten Holographie imSpeziellen. Wo werden sie heute und wahrscheinlich morgen einge- setzt? Was kann Produktdesign im Umfeld leisten und wie kann er sie erfolgreich einsetzen? 13
  • 2 Grundlagen: Hologramm und Holographie 2.1 Annaeherung Ein Hologramm ist das Produkt der Technologie Hologra- phie. Während „-graphie“ und „-gramm“ den Prozess des Aufzeichnens und das Produkt die Aufzeichnung bezeich- net, bedeutet „Holo-„ oder „holos“ ganz oder vollständig. Die Begriffe wurden durch den Erfinder und Nobelpreis- träger Dennis Gabor geprägt, der gerade seinen 110ten Geburtstag gefeiert hätte. 07 Google-Doodle anlässlich des 110 Geburtstags von Denis Gabor (9) Er war eigentlich auf der Suche nach einem Weg zur Opti- mierung der Mikroskopie und erfand dabei zwischen 1947 und 1948 die Holographie(vgl.(10)). Holographie wird oft als eine Art Fotographie beschrie- ben, die die Fähigkeit besitz nicht nur die visuelle Rea- lität als zwei dimensionale, flächige Projektion abzubil- den, sondern auch seine dritte Dimension festhält und wiedergibt. Könnte also gesagt werden, ein Hologramm sei Fotographie 2.0? 08 Dennis Gabor (11) (9) Minor, Jens; Herbert, Pascal; Kühn, Tobias: Google Doodle: Denis Gabor - GoogleWatchBlog. GoogleWatchBlog. Online verfügbar un- ter http://www.googlewatchblog.de/2010/06/05/google-doodle-denis-gabor/, zuletzt geprüft 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 verfügbar unter http://media-2.web.bri- tannica.com/eb-media/76/21076-050-E15FE4EE.jpg, zuletzt geprüft am 04.06.2010.14
  • “ „Bekanntlich sehen wir nicht mit den Augen, sondern mit dem Gehirn.“ Romero- Tejedor 09 Original Augen-Hologram aus den 70ern von „holocraft“ (14) Das würde nicht weit genug führen. Ein Hologramm kann Romero-Tejedor trifft die Aussage: Lichtmanipulationen erzeugen, die in ihrer Summe wenig „Bekanntlich sehen wir nicht mit den Augen, sondern mit dem gemein haben mit anderen Medien. Alleine die Eigen- Gehirn. (13)“ schaftsprofile von Fotographie und der Holographie als bildgebendes Medium zeigen kaum Deckungen. Wenn hier im Rahmen der Arbeit die Holographie im Sinne von Design betrachtet werden soll, so stellt sich Auf die Andersartigkeit der Holographie und den Fehler das Problem, dass alles sinnlich Erfahrbare und von der des Vergleichs mit der Fotographie spricht auch Peter Zec Holographie Erzeugte, auf Regeln beruht die nicht intuitiv in der Zeitschrift „Interferenzen“ 1993 an. gelernt sind, jedoch mit bereits gelernten Erfahrungen automatisch assoziiert werden. Wie soll das Neue erfasst „Von der Fotografie unterscheidet sich die Holographie nicht nur und eingesetzt werden, wenn unser Gehirn konstant Ver- allein durch die Möglichkeit, Dinge räumlich abzubilden. Vielmehr gleiche mit Gelerntem zieht, Holographie aber radikal mit basieren beide Verfahren auf grundsätzlich anderen Prinzipien. diesem Gelernten bricht ohne dass es visuell alle Facetten Handelt es sich bei der Fotografie um eine perspektivische Linsenab- seiner Andersartigkeit kommuniziert? Bei der Evaluierung bildungsmethode, so stellt die Holographie ein wellenoptisches Inter- des Nutzungsraums der Holographie muss, durch einen ferenzverfahren dar, das vollkommen auf die abbildende Funktion paranoischen Blick und ein ständiges Hinterfragen gegen einer Linse verzichtet. Daraus erklärt sich zugleich ein wesentlicher den bestehenden Erfahrungsschatz angekämpft werden. Unterschied bezüglich der Anwendung beider Verfahren. Es macht Nur dann kann der Einsatz von Hologrammen in Produk- jedenfalls keinen Sinn, beide Medien konkurrierend miteinander zu ten über die Nutzung als 3D Bild hinauswachsen. vergleichen, da keine gleichen funktionstechnischen Voraussetzungen hierfür gegeben sind (…). (12)“ Dieser eintretende Vergleich ist aber schon fast ein Au- Ein Verstehen der Grundlagen der Holographie hilft den tomatismus, da unser Mechanismus der Erkenntnisgewin- Kreativraum des Machbaren aufzuspannen und zu präzi- nung immer auf dem Gelernten beruht und diese nutzt, sieren. um das sinnlich erfahrbare zu interpretieren. (12) Interferenzen Nr.2/3-93.html (2010). Online verfügbar unter http://www.holonet.khm.de/Holographers/DGH/text/Interferen- zen/Interferenzen_2393.html, zuletzt aktualisiert am 02.06.2010, zuletzt geprüft am 02.06.2010. (13) Felicidad Romero-Tejedor: Zeit gestalten. Zur Semiologie Roland Barthes, in: Öffnungszeiten, Nr. 17/2003, Seite:34 (14) Cullen, Gary (2010): Eyemaster.jpg. Online verfügbar unter http://api.ning.com/files/W2XSEk5xdMl*5fg7-4yvwDaKrncQwpHC- P6A031pvyqil1L8gnSw7mxUajLvg5FnX/Eyemaster.jpg, zuletzt aktualisiert am 08.05.2010, zuletzt geprüft am 03.06.2010. 15
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.2 Kerndefinition Hologramm 11 einfaches Computer gene- riertes Interferenzmuster (15) Was macht Holographie zu etwas besonderem? truiert, wieder abgespielt werden. Wenn der Mensch mit Was ist also ein Hologramm? seinen Augen den Empfänger darstellt, kann sein Gehirn „Rein physikalisch betrachtet, handelt es sich bei einem Hologramm ohne weitere Hilfsmittel ein volles, räumliches, visuelles nicht um ein Bild, sondern um einen optischen Speicher, mit dem es Abbild, z.B. ein Raumbild wahrnehmen. Es kann z.B. eine möglich ist, nahezu jede beliebige optische Wirkung zu simulieren. volle, absolut nahtlose, volumetrische Darstellung eines Es sind die besonderen Wirkungsweisen des Lichts und nicht die Gegenstandes im Raum sein. Eine beliebige Umlenkung materielle Realität der Dinge, die sich mittels der Holographie wie des Lichtes und Aufladung auf dessen Weg mit Bild-/ mit keinem anderen Medium zuvor aufnehmen und rekonstruieren Farb- und Rauminformationen kann in der Flucht zwi- lassen.(16)“ schen Hologrammfläche und Sensor (z.B. Auge) wieder- gegeben werden. Denn einfach ausgedrückt ist eine Hologramm nur ein gesteuertes, mathematisch kalkulierbares Interferenzmu- ster. Es ist die aufgenommene Transformation von sich über- All das erzeugt ein Interferenzmuster welches fuer den lagernden, so genannten kohärenten Lichtbündeln und Betrachter unsichtbar bleibt. deren Dateninhalten. Es hat die Eigenschaft gerichtetes Licht so zu steuern, dass die enthaltenen Daten der vor- Wie ist das moeglich? her abgespeicherten Licht-. Raumsituation in der Flucht zwischen der projizierten Fläche und Empfänger rekons- (15) Cortical Cafe (2007). Holo_letterA_4m_RealBin2.gif. Online verfügbar unter http://www.corticalcafe.com/Images/Holo_ letterA_4m_RealBin2.gif, zuletzt aktualisiert am 15.09.2007, zuletzt geprüft am 03.06.2010. (16) Holonet (2010). Interferenzen Nr.2/3-93.html, Online verfügbar unter http://www.holonet.khm.de/Holographers/DGH/text/Inter- ferenzen/Interferenzen_2393.html, zuletzt aktualisiert am 02.06.2010, zuletzt geprüft am 02.06.2010.16
  • (17) Stadt Braunschweig (2009). PhaenoIAV.JPG, Online verfügbar unter http://www.braunschweig.de/politik_verwaltung/fb_institutionen/staedti- sche_ gesellschaften/bsmportal/presseinfos/PhaenoIAV.JPG, zuletzt aktualisiert am 16.03.2009, zuletzt geprüft am 03.06.2010. 12 Sehr großes Computer generiertes Display Holo- gramm von syn4D 2007 (17) 17
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen Holographie basiert auf einer Anzahl grundlegender phy- sikalischer Effekte, die in ihrem Zusammenspiel radikal andere Herangehensweisen, zur Nutzung und Manipulati- on von elektromagnetischen Wellen ermöglichen. Dabei sind die Elemente Licht, Interferenzmuster und der Empfänger die wichtigen Elemente im System. 13 Lichtmodelle (18) 14 Eine einfache Wasserwelle (19) (18) Crowell, Benjamin (2009): Optics (online version). three-models-of-light.png, Online verfügbar unter http://www.lightandmatter. com/html_books/5op/ch01/figs/three-models-of-light.png, zuletzt aktualisiert am 10.12.2009, zuletzt geprüft am 03.06.2010. (19) Wikimedia (2006). 2006-01-14_Surface_waves-2.jpg, Online verfügbar unter http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/7/75/2006-01-14_Surface_waves-2.jpg, zuletzt aktualisiert am 17.03.2006, zuletzt geprüft am 03.06.2010.18
  • 16 Das Spektrum elektromagnetischer Wellen (21)2.3.1 LichtLicht bildet in allen Fällen der Bildgebung das Trans- Radiowellen und Licht gehören zur Klasse der elektro-portmittel für die Daten zwischen Datenspeicher und magnetischen Wellen. Es sind Transversalwellen, dieEmpfänger. sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten und quer zur Ausbreitungsrichtung schwingen.Die Holographie beruht, im Gegensatz zur klassischenOptik, dabei nicht auf dem Modell das Licht als Strahlen Während Radiowellen Wellenlängen im Meter bis Kilo-beschreibt, die reflektiert, gebrochen und absorbiert meterbereich besitzen, kann der Mensch diese Wellenwerden, sondern auf dem Modell, dass Licht Wellen sind, als farbiges Licht zwischen 380 und 780nm (vgl. 22) mitdie sich im Raum vergleichbar mit Radio-, Wasser- oder Hilfe seiner Augen wahrnehmen.Schallwellen ausbreiten. 15 Schematische Darstellung elekt- romagnetische Transversalwellen (20)(20) Haist, Tobias (2007): S.46, Optische Phänomene in Natur und Alltag. Online verfügbar unter http://www.optipina.de/optipina.pdf, zuletzt aktualisiert am 05.01.2007, zuletzt geprüft am 09.06.2010.(21) Freistetter, Florian (2010). 2000px-Electromagnetic_spectrum_c.jpg, Online verfügbar 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 Kohärentes Licht Für die Erzeugung von präzisen Hologrammen ist mono- Dieses wird bereitgestellt durch den Laser, der am 18. chromatisches, kohärentes Licht notwendig, schematisch Mai 1960 vor 50 Jahren seine Geburt feierte. in Abb. 17 dargestellt. Es ist ein Licht dessen räumlicher Fifty years ago, on May 16, the first functioning laser was switched punktueller Ursprung, Frequenz und Phasenlage über on at the Hughes Research Laboratories in California. Constructed Zeitperiode und Strahlweite möglichst konstant bleibt. by engineer and physicist Theodore Maiman, this first Light Amp- lification by Stimulated Emission of Radiation device used a pink synthetic ruby rod to generate its powerful beam of light.(24) Neben anderen bahnbrechenden Anwendungen waren hiermit nun die ersten klaren Hologramme, Jahre nach der Entdeckung der Holographie selbst, möglich. War ein Laserstrahl früher nur „rot“ gibt es sie heute in verschiedenen Farben, wie im Versuchsaufbau Abb.18 zu sehen. Ein weiterer Meilenstein war die Erfindung der Laser-Diode 1988, die die Erzeugung von kohärentem Licht entscheidend vergünstigte und miniaturisierte. 17 3D-Falschfarbendarstel- lung von monochromatischem kohärentem Licht (23) 18 RGB-Laseranordnung (25) (23) Helmholz Institut (1999): vl38g.GIF, Online verfügbar unter http://www.helmholtz-berlin.de/media/media/spezial/peop- le/schiwietz/html/vl38g.GIF, zuletzt aktualisiert am 12.06.1999, zuletzt geprüft am 04.06.2010. (24) Dougherty, Kerrie (2010): Making light work: 50 years of the Laser « Powerhouse Museum Object of the Week. Online verfügbar unter http://www.powerhousemuse- um.com/collection/blog/index.php/2010/05/making-light-work-50-years-of-the-laser/, zuletzt aktualisiert am 16.05.2010, zuletzt geprüft am 09.06.2010. (25) GEO (2010): 004_ popup.jpg. Online verfügbar unter http://www.geo.de/div/image/60297/004_ popup.jpg, zuletzt geprüft am 04.06.2010.20
  • 19 Aufbau einer Laserdiode 20 Regenbogenholo- in einem Laserpointer (26) gramm als Ohrring (27)Im Aufbau zur Erzeugung eines Hologramms werden Für das Sehen von Hologrammen ist nicht zwingend eindie notwendigen Lichtstrahlen durch Aufteilung eines Laserstrahl notwendig. Wichtig ist, dass das Licht zumStrahls erzeugt, so bleibt die Kohärenz untereinander Rekonstruieren des Hologramms gerichtet ist, sonstgewahrt. Der Laserstrahl ist des Weiteren zur Erzeugung erscheint das Bild verschwommen.präziser Interferenzmuster, polarisiert. Das Hologramm kann unterschiedlich auf die Summe derBei der Aufnahme des Hologramms führt die Kohärenz im Tageslicht oder der im Kunstlicht enthaltenen Licht-des Laserstrahls dazu, dass genaue Rückschlüsse auf strahlen reagieren. Oft entstehen Regenbogeneffektedie räumlichen Manipulatoren z.B. Objekte im Weg des im Hologramm. Diese können hilfreich sein, weisen eineObjektstrahls möglich sind, da die Welleneigenschaften kontrastreiche Luminanz auf, sind aber selten schön,des Ursprungslichts bekannt sind. Die Präzision der wegen ihrer brillanten Farbenpracht für das west-euro-Eigenschaften führt dazu dass die nachfolgend beschrie- päische Geschmacksempfinden im besten Fall „fröhlich“benen Effekte der Beugung und der sich anschließenden oder doch einfach nur kitschig. Interferenz mit trennscharf aufgezeichnet und genutztwerden können.(26) Klippstein, Don (2002): l54-101.gif. Online verfügbar unter http://members.misty.com/don/l54-101.gif, zuletzt aktualisiert am 15.05.2002, zuletzt geprüft 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) Dieser Regenbogeneffekt beruht auf der Entmischung der im weißen Tageslicht enthaltenen Wellenlängen. Trifft Tageslicht oder Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum auf eine hinreichend kleine Struktur, die der Wellenlänge das Lichtes nahe kommt, so treten Regenbogeneffekte auf. Die verschiedenen im Licht enthaltenen Wellenlängen werden an den Strukturen unterschiedlich stark gebeugt. Es kommt zum Regenbo- geneffekt. Im Falle einer CD und deren mikroskopisch kleinen Oberflächenstrukturen, die im Nanometer Bereich lie- gen, ist dies ebenfalls als Regenbogen wahrnehmbar. Die Farbabfolge bei der Beugung ist im Gegensatz zur Lichtbrechung, die bei Dichtesprüngen des Lichtdurch- trittsmediums z.B. Luft nach Wasser oder Glas entsteht, genau umgekehrt. Anders sieht der Beugungseffekt im Falle von monochro- matischem Licht aus, aus einem Laserstrahl entstehen genau drei Beugungsstrahlen. 21 Beugung von Licht, Beispiel optischer Datenträger (28) 22 Beugung eines monochromatischen Lichtstrahl am Spalt(29) (28) Flickr (2006): 223169683_ f6984ec687_o.jpg. Online verfügbar unter http://farm1.static.flickr.com/77/223169683_ f6984ec687_o.jpg, zuletzt aktualisiert am 23.08.2006, zuletzt geprüft am 03.06.2010. (29) Barakitty (2008): Diffraction_of _laser_beam_on_ grating.JPG. Online verfügbar unter http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/ Diffraction_of _laser_beam_on_ grating.JPG, zuletzt aktualisiert am 10.03.2008, zuletzt geprüft am 04.06.2010.22
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.4 Interferenz 23 Interferenzmuster un- 24 Beugung am Spalt (31) 25 Beugung und Interfe- endlich vieler Wellen (30) renz an einem Objekt (32)Wenn zwei Wellen sich überlagern kommt es zur In- Dieser Effekt tritt nicht nur an einem Spalt sondern auchterferenz. Die Wellen können sich, je nach Phasenlage an der Grenzfläche von Objekten auf, so dass Objekte,verstärken oder auslöschen. Im normalen Tageslicht ist die im Weg eines Lichtstrahls liegen, das Licht an dendies nicht wahrnehmbar da es aus einem chaotischen Objektgrenzflächen beugen. Im weiteren Abstand tretenWellenmuster besteht. wieder Interferenzen auf. Die beiden Kanten verhalten sich wie die Erzeuger von zwei zueinander kohärentenTreffen aber einige wenige, kohärente Wellen aufein- Wellen, die bei Überlagerung ein Interferenzgitter erzeu-ander, so sind sehr gut die entstehenden Muster der gen.Interferenzen in Form von Verstärkung und Auslöschungerkennbar. In Abbildung 24 ist sehr gut sowohl dieBeugung der Wellen als auch die sich anschließendeInterferenz zu sehen.(30) Bienchen333 (2007): wasser_wellen.jpg. Online verfügbar unter http://fotowettbewerb.hispeed.ch/original/349587/kleine_wel- len/wasser_wellen.jpg, zuletzt aktualisiert am 06.08.2007, zuletzt geprüft am 09.06.2010.(31) Welt der Physik (2010): 20081217_Beugung _Lyon.png. Online verfügbar unter http://www.weltderphysik.de/_img/artic- le_large/20081217_Beugung _Lyon.png, zuletzt aktualisiert am 20.05.2010, zuletzt geprüft am 03.06.2010.(32) SGHA (2008): diffraction.jpg. Online verfügbar unter http://www.sgha.net/articles/diffraction.jpg, zuletzt aktualisiert am 12.07.2008, zuletzt geprüft am 04.06.2010. 23
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.3 Physikalische Grundlagen 2.3.5 Übertragung auf die Holographie 26 Schematischer Aufbau zur Überlage- rung zweier Lichtbündel nach Fresnel (33) In der Holographie werden diese Effekte nun genutzt. Ein Laserstrahl wird zu Objekt- und Referenzstrahl aufgeteilt und mit Linsen aufgeweitet. Bei Überlagerung dieser beiden Laserstrahlen ergibt sich ein regelmäßiges Interferenzmuster. Beim Einbringen von Gegenständen, Hindernissen, Linsen oder allgemein Manipulatoren in den Weg des Objektstrahls wird dieser durch Interferenzbildung ver- ändert. Das neue Interferenzmuster aus Objektstrahl und Re- ferenzstrahl wird komplexer. Es speichert nun, zusätz- lich zu den beiden bekannten Lichtdateninhalten, die räumliche Gestalt, Oberflächen und intrinsischen optisch relevanten Materialeigenschaften der Manipulatoren ab. 27 Beugung eines monochromati- schen Lichtstrahl am Spalt(34) (33) Saxby, Graham (2004): s.9; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ. (34) Saxby, Graham (2004): s.10; Practical holography. 3. ed. Bristol: Inst. of Physics Publ.24
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.4 Hologramm-Arten: Wird der Referenzstrahl nach der Entwicklung wieder auf das Hologramm gerichtet, entsteht eine Bild-Lichtstrahl, der sich verhält, als ob Objektstrahl und Manipulator noch vorhanden wären. Dabei sind zwei Hauptklassen von Hologrammen im Markt vertreten, Transmissions- und Reflektions-Holo- gramm. Transmissions-Hologramme werden auch Fresnel-Holo- gramme genannt. Zur Rekonstruktion des Bildstrahls ist der gleiche Lichtstrahl wie bei seiner Herstellung von Vorteil. Andernfalls kann es zu Regenbogeneffekten28 Schematische Darstellung kommen. Es eignet sich sehr gut als holographisches,Transmissionshologramm Auf- optisches Element, indem zum Beispiel eine Linse in dennahme und Rekonstruktion (35) Objektstrahl eingebracht wurde. Reflektions-Hologramme werden auch als Denisyuk- oder Lippmann-Hologramme (Aufbau weicht geringfügig von einander ab) bezeichnet. Sie sind meist einfacher zu erzeugen, besitzen eine gute Leuchtkraft und Kontrastie- rung. Durch eine besondere Anordnung der Interferenz- gitter, sind Reflektionshologramme auch tageslicht- oder weißlichttauglich. Sie benötigen zur Rekonstruktion nur gerichtetes Licht. Sie lassen sich als vollfarbiges, voll- plastisches Display-Hologramm benutzen.29 Schematische Darstellung 30 RGB Reflektionsholo-Erzeugung und Rekonstruktion gramm und Figur(36)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) Ulibarreña, Manuel (2009): hgr007.jpg. Online verfügbar unter http://wordpress.holographer.net/wp-content/uploads/2007/04/ hgr007.jpg, zuletzt aktualisiert am 07.06.2009, zuletzt geprüft am 05.06.2010. 25
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.4 Hologramm Arten 2.4.1 Distribution von Bildinformation Durch die Eigenschaft der Erzeugung mehrerer Peaks bei der Beugung des Lichts am Spalt, kann „einem“ Punkt auf dem Interferenzmuster kein direkter „einer“ Punkt im Raum zugewiesen werden. Dies führt dazu, dass bei der Teilung eines Hologramms, dessen materielle Teilstücke wiederum fast das gesamte Bild, nun aber in schlechterer Qualität, wiedergeben. 31+32 Holgramm-Puzzle von Ligh-Fantastic (38,39) 2.4.2 Ableitungen in der Holographie speichern. Es entsteht kein „ghosting“, d.h. es werden Eine Sonderform stellen Hologramme dar, die von der keine Bilder an das falsche Auge abgegeben. Die Bilder Seite durch das Material, ähnlich einem Lichtleiter, können voll RGB und vollplastisch sein. angestrahlt werden. Die Herstellung ist komplex, und es kommt schnell zu mehrfachen Regenbogeneffekten. Hier sei bereits angemerkt, das heute in Bezug auf die Nachdem es Anfang 2000-2004 einige Veröffentlichun- industrielle Anwendung von Hologrammen ein starker gen dazu gab, wird diese Art der Beleuchtung nicht mit Trend hin zu computergenerierten Hologrammen (CGH) Energie weiterverfolgt. besteht. Dazu können alle notwendigen Bild-, Licht-, Raumdaten in den Rechner geladen oder dort erstellt Multiplexing: werden. Hier wird die Bildfläche ähnlich einer Lentikularlinse in Die Freiheitsgrade und die Nutzung sämtlicher Lichtma- Streifen unterteilt. Jeder Streifen wird mit einem Ein- nipulationsmethoden sind hier zugänglich. zelbild belichtet. Das Auge nimmt jedes Einzelbild auf Dabei ist die zu verarbeitende Datenmenge für ein der gesamten Bildfläche wahr. Mit Hilfe dieser Technik hochwertiges Hologramm immens groß. Ein Hologramm lassen sich im Gegensatz zu Lentikularlinsen bis zu 1000 enthält viel mehr Daten als z.B. ein Bild. Hologrammfoli- Bilder in einer Oberfläche abbilden. Diese werden, wie en können heute bis zu 200.000 dpi. besitzen. von Lentikular-„Wackelbildern“ bekannt, durch die Kopf- oder Lichtrepositionierung abgespielt. Es lassen sich Filmsequenzen von einigen Sekunden Länge dadurch ab- (38) Collection - Light Fantastic (2008): Marilyn2.jpg. Online verfügbar unter http://www.jrholocollection.com/collection/ima- ges/lightfantastic/Marilyn2.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.03.2008, zuletzt geprüft am 04.06.2010. (39) Collection - Light Fantastic (2008): Marilyn.jpg. Online verfügbar http://www.jrholocollection.com/collection/images/light- fantastic/Marilyn.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.03.2008, zuletzt geprüft am 04.06.2010.26
  • Regenbogenhologramme:Zur Erzeugung einer stärkeren Leuchtkraft bei Tages-licht wurden Regenbogenhologramme erfunden. Diesesind aber ihrer vertikalen Raumwirkung beraubt. Da dieAugen vor allem in horizontaler Richtung Räumlichkeit(durch die Parallaxe) wahrnehmen, ist dies meist einguter Kompromiss zur Erzeugung günstiger, meist durchPrägen vervielfältigter Reflektionshologramme für Dekor- 33 Regenbogenhologrammoder Sicherheitsanwendungen. als Kellog’s Beilage(40)(40) Erzeugt durch den Autor 27
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.5 Die menschliche Wahrnehmung: 34 Wirkkette zwischen Licht, Ob- jekt, Auge und Gehirn (41,42,43) Im Rahmen der Arbeit und der Holographie trifft die Das Sehzentrum im Hirn unterteilt seine Wahrnehmung räumliche Darstellungsfähigkeit von Hologrammen auf in mehrere Kategorien: besonderes Interesse. Auch wenn die Eigenschaften von Hologrammen viele wichtige Aufgaben erfüllen, der • Farbe Wow-Effekt tritt vor allem dann auf, wenn Menschen • Objekt- und Raumtiefe qualitativ hochwertigen Hologrammen gegenüberste- • Form und Gestalt hen und sogar die Hand nach dem imaginären im Raum • Bewegung schwebenden Objekt ausstrecken. Dabei sind es nur Lichtstrahlen, die durch ein Interferenzgitter manipuliert wurden. Die menschliche Wahrnehmung so könnte behauptet werden „spielt dem Betrachter einen Streich.“ Wie kommt diese Wahrnehmung zustande, und welche Mechanismen der Raumwahrnehmung gibt es? Die visuelle Wahrnehmung besteht dabei immer aus einer Wirkkette. Licht strahlt auf ein Objekt, welches dieses mit Daten versieht, das Auge wird an- geregt, gereizt, die Reize werden in elektrische Impulse 35 Schema Anato- transformiert, die im Gehirn zu einem Empfinden führen. mie 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]. (44) Eyemakeart.com (2009): eye-brain.jpg. Online verfügbar unter http://eyemakeart.files.wordpress.com/2009/07/eye-brain.jpg, zuletzt aktualisiert am 21.07.2009, zuletzt geprüft am 03.06.2010.28
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.5 Die menschliche Wahrnehmung: 2.5.1 Dimensionen der RaumwahrnehmungEs soll kurz für das weitere Verständnis auf die räumli-che Wahrnehmung eingegangen werden.Laut Saxby gibt es beim Menschen sieben verschiedene Akkomodation: Beschreibt das Scharfstellen, die Re-Ebene der räumlichen Wahrnehmung. Fokussierung der Augen, wenn der Blickpunkt auf ein anderes Objekt wechselt, welches eine andere Entfer-Parallaxe: Wenn der Betrachter den Blickpunkt verän- nung zum Betrachter hat.dert, scheinen sich die Objektpositionen an sich und zu- Beleuchtungskontrast: Grob-Kontrast (Gestalt) und Fein-einander zu verschieben. Dabei kann in die vertikale, die Gestalt Kontrast (Textur und Oberfläche) lassen Rück-horizontale oder die Voll-Parallaxe untergliedert werden, schlüsse über die Raumstruktur des Objektes zu.je nachdem in welche Richtung dieser Effekt auftritt. Konvergenz: Wenn beide Augen denselben Punkt fokus-Relative Größe: In Abhängigkeit der Entfernung zwei sieren, kann das Gehirn auf Basis der Winkelstellung dergleich großer Gegenstände, scheint der entferntere Augen die Entfernung einschätzen.kleiner zu sein. Stereopsie - Disparität: Die Augen sehen von einem Ob-Atmosphärische Perspektive: Der Kontrast nimmt bei jekt im Raum leicht unterschiedliche Bilder. Die enthal-entfernten Objekten ab und bekommt einen leichten tenen Bildinformation und die unterschiedlichen feinenBlaustich. Unterschiede z.B. den Parallaxen im Raum, fügt dasVerdecken: Objekte im Vordergrund überlagern und ver- Gehirn zu einem Bild plus Rauminformation zusammen.decken Objekte welche dahinter liegen. (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 Die meisten heute zu sehenden 3D-Medien arbeiten vor allem mit dem Effekt der Dispariät, wie zum Beispiel Stereoskopen und Auto-Stereoskopen (ohne Sehhilfe). Lentikularbilder wie von Postkarten bekannt und die aktuelle Kino- und Bildschirmtechnologie fallen darunter. Die Komplexität und der Datenstrom fallen dort moderat aus. Die Raumwahrnehmung ist bereits sehr gut. Die Raumstaffelung ähnelt, bei genauer Betrachtung, jedoch oft einem Scherenschnitt. 5-10% der Bevölkerung kön- nen die Disparität nicht verarbeiten. 36 Stereoskop einer Tastatur (45) (46) Toomasson, Taavi (2008): „210752_b4d14ca976_o.jpg“. URL: http://static.zooomr.com/images/210752_b4d14ca976_o.jpg [Stand: 06. Juni 2010].30
  • 2 Grundlagen: Hologramme und Holographie 2.6 Raumwahrnehmung bei HologrammenHologramme sind diesen Technologien in ihrer potentiel-len Leistungsfähigkeit der Darstellung von Räumlichkeitweit voraus.• Sie können theoretisch das gesamte Spektrum der Raumwahrnehmung vor, hinter oder in der Interfe- renzschicht erzeugen.• Eine Repositionierung des Blickpunktes macht ver- deckte Objekte sichtbar.• Eine Scharfstellung auf nahe und ferne Punkte ist notwendig.• Jedoch haben Hologramme einen eingeschränkten 37 Maximaler Betrachtungsraum pro Be- trachtungspunkt vor der Interferenzebene (47) Betrachtungswinkel, siehe Abb. 38.• Das Objekt kann sich nur in der Flucht der Daten- Fläche befinden. Virtuell überstehende Elemente werden abgeschnitten, siehe Abb.37.Und oft ist eine volle Ausnutzung der Eigenschaftennicht notwendig oder sinnvoll. Meist werden Teileigen-schaften des Holgramms genutzt und bieten bereitseinen entscheidenden Vorteil gegenüber konventio-nellen Lösungen. Z.B. können optische Linsensystemeoder schwer kopierbare Regenbogen-Effektoberflächeneffizient erzeugt werden. Die Erzeugung einer räumlichenWahrnehmung eines Objektes steht bei diesen beidenMassenanwendungen nicht primär im Fokus. 38 Möglicher Bewegungsraum (48)(47) SeeReal Technologies (2008): SRT_Sub-holo_overlap _ full_scene_l.jpg. Online verfügbar unter http://www.seereal.com/download/pic- tures/SRT_Sub-holo_overlap _ full_scene_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.02.2008, zuletzt geprüft am 07.06.2010.(48) SeeReal Technologies (2008): SRT_Holo_Classic_vs_SeeReal_01_l.png, Online verfügbar unter http://www.seereal.com/download/pic- tures/SRT_Holo_Classic_vs_SeeReal_01_l.png, zuletzt aktualisiert am 30.04.2008, zuletzt geprüft am 07.06.2010. 31
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.1 Geschichte der Holographie 39 Transmissionshologram von 1966 (49) C.Huygens der zwischen 1629 und 1694 lebte formulierte den Satz: Jeder Punkt der von einer Welle getroffen wird, ist Aus- gangspunkt einer neuen, sich kreisförmig ausbreitenden Wellenfront. 1805 wurde der Doppelspaltversuch von Thomas Young entdeckt. 1891 Gabriel Lippmann stellt sein, auf der Interferenz von Wellen beruhendes, Farbfotografieverfahren vor. 1948 erfand Denis Gabor zwar die Holographie, es fehlte ihm aber an kohaerentem Licht. 1960 Erfindung des Lasers durch Dr. T.H. Maimann. 1962 stellten Emmit Leith und Juris Upatnieks die ersten Transmissionshologramme her, während Juri Denisjuk die Lippmann-Anordnung modifizierte und damit das Weißlicht-Reflektionshologramm (Denisyuk-Hologramm) 1948 lautet das offizielle Jahr, in dem die Holographie erfand. von Denis Gabor erfunden wurde. Die Grundlagen für die 1965 erschienen erste Veröffentlichungen zur hologra- Holographie wurden aber bereits viel früher gelegt, wäh- phischen Interferometrie. rend wichtige Meilensteine erst Jahre später die ersten 1967 erste Massenherstellung eines Hologramms für das befriedigenden Hologramme hervorbrachten. „World Book Encyclopedia Science Yearbook“. 1968 Regenbogenhologramme werden von Dr. Stephen a. Die wichtigsten Bausteine zur Beschreibung der Holo- Benton erfunden, die ebenfalls wie Denisjuk bei norma- graphie bilden die physikalischen Beobachtungen der lem Licht zu sehen sind. Beugung und der Interferenz von Wellen. 1971 Denis Gabor erhält den Nobelpreis der Physik für (49) De Freitas, Frank (2009): leith.jpeg. Online verfügbar unter http://api.ning.com/files/ZQ fv5rfQ088AwL7o1-0-uyWzA2vZIxIZ8yq1fof BhrJqGCxcQVPL- WmSVq1UMNu4y-aRtM1SPTb-VU5Fv9fqXuZTlTf2YRlxE/leith.jpeg, zuletzt aktualisiert am 31.03.2009, zuletzt geprüft am 07.06.2010.32
  • 40 Mastercard begründet vor gut 25 Jah- ren den Hologramm-Markenschutz (50)die Erfindung der Holographie. 2000 Geola produziert die ersten digitalen Farbholo-1974 Entwicklung von Prägehologrammen. gramme, erstellt mit einem gepulsten RGB Laser.1976 Museum der Holographie wird in New York eröff- 2007 Geola’s benennt seine Digitalhologramme „Synfro-net. Der erste voll-holographische Film wird gezeigt. Nur grams“. (Vgl. (51,52))zwei Personen im Raum können ihn sehen. 2007 SeeReal teilt mit, dass sie das erste echte hologra-1983 Mastercard International. Inc. bringt als erster eine phische Display erzeugen können. (54)Kreditkarte mit Präge-Hologramm auf den Markt und 2008 „University of Arizona“ entwickelt und zeigt Studiebegründet damit den Markenschutz auf Basis von Präge- zu wiederbeschreibbaren Hologrammen. (55)hologrammen.1984 Der National Geographics produziert eine Ausgabe(ebenfalls 1985 und 1988), dessen Deckblatt mit einemDIN A5 großen Prägehologramm versehen ist.1992 Museum der Holographie schließt wieder, das MITübernimmt den Bestand.1993 die „International Hologram Manufacturers Associa-tion“ (IHMA) wird gegründet.1998 die „Hologram Manufacturers Association of India“(HoMAI) wird in Inden gegegründet.1999 Geola patentiert einen Drucker für die Produktionvon digital erzeugten Farbhologrammen. 41 Computer generiertes Holo- gramm von Holoprint (53)(50) Brand Protection Council (2008): Hologram-Mastercard.jpg. Online verfügbar unter http://img.mailchimp.com/2008/11/17/ e8748c403e/Hologram-Mastercard.jpg, zuletzt aktualisiert am 17.11.2008, zuletzt geprüft 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 verfügbar unter http://www.3dholoprint.com/images/Aquarium2.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.06.2008, zuletzt geprüft 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/article- display/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 Hologramme in der Anwendung 3.2 Der Markt 42 Sicherheitshologramm Im Laufe der 60 jährigen Geschichte hat sich das Feld Dabei gilt es folgendes festzuhalten: der holographischen Folien zu einem Markt mit konstan- • Die Masse der Hologramme besteht heute aus tem Wachstum entwickelt. Der große Durchbruch blieb Prägehologrammen. Grund dafür sind die sehr aber bis heute (gefühlt) aus. günstigen Reproduktionskosten, der Markenschutz umfasst 1,6 Milliarden Dollar. Die Internetseite Hologramforid.com (folgend HFID • 60% des Marktes der Industriegüter stellen holo- genannt) beruft sich in einem Artikel über die zukünf- graphische Scanner z.B. zum Lesen der Barcodes an tige Marktentwicklung der Holographie auf eine Studie der Kasse dar. von Anfang 2008, erzeugt durch das “Global Industry • USA ist mit knapp 48% in 2006 der größte Markt. Analyst, Inc.” (im folgenden GIA). In dem Artikel wird • Holographische optische Elemente (HOE), also berichtet, dass für das Jahr 2010 (die zwischenzeitli- Linsen, Spiegel, Beam-Splitter sind der am stärksten che Krise außer acht gelassen) für die Holographie ein wachsende Technologie-Bereich. Das Anwendungs- Marktvolumen von 11,3 Milliarden US-Dollar prognosti- feld erstreckt sich auf fast alle Bereiche der Optik ziert wurde. und Optoelektronik. • Im Rahmen der Studie, wird sowohl der holographi- schen Datenspeicherung, als auch der Holographie in zukünftigen Computern ein großes Potential zugesprochen. • Größtes Potential besitzt die Holographie in den Branchen Automobilbau, Informations-Kommunika- tions-Elektronik und der Medizin. (Vgl.(56)) (56) Hologramforid.com (2010). “World Industrial Holography Market“, Online verfügbar unter http://hologramforid.com/a260038-world-industrial-holography-market-to- reach.cfm, zuletzt aktualisiert am 05.06.2010, zuletzt geprüft am 05.06.2010.34
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.2 Der Markt 3.2.1 Ableitungen44 Lichtbeugungsoptik (58) 43 Metalloberfläche mit Hologramm (57)Im Rahmen der Recherche fiel auf, dass Holographie vor Beispielsweise hat das Fraunhofer Institut im Zuge desallem als Schlüsseltechnologie für technologisch getrie- Produktschutzes in den letzten Jahren ein Verfahrenbene Baugruppen und Komponenten zum Einsatz kommt entwickelt, bei dem mit Hilfe einer Sprengladung Holo-und als Zukunftsmarkt beschrieben wird. Holographische gramm-Strukturen in die Oberfläche von MetallbauteilenEffekte werden hier aus Effizienzgründen eingesetzt. geprägt werden können.Hologramme im direkten Bezug zum Benutzer werdenbei den Marktbetrachtungen nur im Sinne der Verpa-ckungsindustrie zur Effekterzeugung angesprochen. Dies Ist eine kontrollierte optische Wechselwirkung zwischenwird aber nicht als Wachstumsmarkt thematisiert, da Lichtquelle, Oberfläche und Empfänger gewünscht, sindPrägehologramme mit ihren Regenbogenfarben schon meist planare oder gebogenen, zur Lichtquelle konzent-lange bekannt sind und keinen Mehrwert erzeugen kön- risch ausgerichtete Oberflächen zu finden.nen. Bei geforderter hoher optischer Qualität werden massive Glas- oder Kunststoffoptiken gefertigt.Die neuen vollfarbigen RGB – Holographietypen werdennoch nicht angesprochen. Eingrenzung:Präge- oder Regenbogenhologramme sind stark ver- Der Konsum- und damit Massenmarkt nutzt Folien zurbreitet und lassen sich, da es vereinfacht gesagt Laser Fertigung von holographischen Elementen. Die Präzisionerzeugte Mikro- oder Nanostrukturen auf der Oberfläche ist hierfür ausreichend und die weitere Verarbeitung ein-sind, fast auf jedem Profil, in verschiedensten Werkstof- fach und etabliert. Gerade die Wechselwirkung zwischenfen und Herstellungsverfahren darstellen. Das Ergebnis Produktgestaltung und Sicherheitstrends sind hier be-sind meist schillernde respektive schwer zu kopierende sonders spannend, weshalb hier weiter die folienbasierteDekore für diese Anwendungsbereiche. Holographie betrachtet werden soll.(57) Mahler, Dirk (2009): md06s_ fo2g _tcm7-12343.jpg. Fraunhofer. Online verfügbar unter http://www.fraunhofer.de/Ima- ges/md06s_ fo2g _tcm7-12343.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.09.2009, zuletzt geprüft 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 Hologramme in der Anwendung 3.3 Industrielle Herstellungstypen von Folien-Hologrammen 46 Beispiel Holgrammlayout (60) In der hologrammproduzierenden Industrie wird, im Zusammenhang des Materialaufbaus und der Fertigungs- technologie, von zwei Hologrammtypen gesprochen, Oberflächenstrukturhologramme und Volumen-Hologramme. Die Fertigungsverfahren und Werkstoffaufbauten, sowie die optische Leistungsfähigkeit weichen dabei voneinan- der teilweise ab. 3.3.1 Oberflächen-Strukturhologramme Bei Oberflächenstrukturhologrammen liegen die Inter- Am Anfang der Fertigung steht die Prägeplattenerzeu- ferenzmuster direkt an der Oberfläche wie bei optische gung. Dafür wird im ersten Schritt ein echtes Hologramm Datenspeichern. Diese Oberflächenhologramme eignen auf Basis einer Grafik-/Raumgestaltung erzeugt. sich besonders gut für die schnelle preiswerte Repro- duktion, denn sie können mit Hilfe von Metallplatten in Die Gestaltung erfolgt heute meist voll digital mit gängi- ein weiches Material mit gutem Auflösungsvermögen, gen 3D- oder Grafik-Programmen. Die Gestaltung wird im z.B. Kunststoff geprägt werden. Sie heißen deshalb auch asiatischen Raum oft „Artwork“ genannt. Auf asiatischen meist Prägehologramme. Internetseiten sind hunderte, verschiedenste Layouts zu sehen, die sich gegenseitig versuchen zu überstrahlen. Die Gestaltung und Fertigung von Prägehologrammen Nach Fertigstellung werden die Druckdaten in ein Photo- ist der Herstellung von Printmedien sehr ähnlich, wobei polymer auf einer Trägerplatte oder Folie belichtet und zusätzlich eine limitierte dritte Raumdimension und kur- entwickelt. ze Bildfolgen (Daumenkino, Wackelbilder) möglich sind. Dafür ist die Farbgestaltung eine völlig andere. Jede Struktur erstrahlt je nach Winkel in einer Abfolge der Spektralfarben. Die Elemente der Struktur können aber so ausgerichtet werden, dass Farbpaarungen entstehen. (59) Matnano (2008): „100_6038.jpg“. URL: http://matnano.portici.enea.it/matnano/images/stories/Projects/100_6038.jpg [Stand: 07. Juni 2010]. (60) Etoy (2007): etoy-hologram-aufbau1.gif. Online verfügbar unter http://www.etoy.com/files/hologram/etoy-hologram-aufbau1.gif, zuletzt aktualisiert am 31.12.2007, zuletzt geprüft am 07.06.2010.36
  • 43 Metalloberfläche mit Hologramm (57) 45 Praegemaschine (59) 47 Folien-Coils (61) 48 Geldschein (62)Vom Master, welcher bereits die Oberflächenstrukturen Prägehologramme sind Transmissionshologramme. Sieaufweist, wird nun, durch einen Beschichtungsprozess, besitzen auf der Rückseite eine metallische Schicht. Dasunter anderem galvanisch, ein metallischer Abdruck Licht tritt von der Vorderseite ein, wird von der Rücksei-erstellt. te reflektiert und an den Hologrammstrukturen gebeugt.Auf Basis der galvanisch hergestellten Druckplatte wer- Alle silbrig glänzenden Hologramme sind Prägehologram-den die Strukturen in preiswerte PVC (Polyvenylchlorid) me.oder PET (Polyethylen-Therephtalat) Folie heissgeprägt. Die Regenbogenhologramme können 2D, 2,5D oder auch in 3D mit einer geringen optischen Tiefe sowie einem Bildumschlag ausgeführt werden. Prägehologramme werden in der Massengüterindust- rie als Geschenklabels, Heftbeilagen aber auch in der Verpackungsindustrie und als Sicherheitshologramme verwendet, da sie gemessen am Preis einen hohen Ko- pierschutz bieten.(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) O’Rear, Charles: hologram: currency -- Britannica Online Encyclopedia. Corbis. Online verfügbar unter http://media-2.web.bri- tannica.com/eb-media/64/96864-050-B2994CB6.jpg, zuletzt geprüft am 09.06.2010. 37
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.3 Industrielle Herstellungstypen... 3.3.2 Volumenhologramme Volumenhologramme sind um ein Vielfaches leistungsfä- Im Gegensatz zu Prägehologrammen ist Reproduktion higer als Strukturhologramme. Sie besitzen eine photo- aufwändiger. Von dem finalen Master wird in einem aktive Schicht. Sie ist sehr dünn aufgetragen. Für das weiteren Belichtungsschritt eine Negativ-Kopie erstellt, Licht hat sie bereits eine relevante Tiefe von mehreren diese dient als Belichtungsschablone der Positiv-Kopien. Wellenlängen, so dass von einem Volumen gesprochen Der Belichtungsprozess dauert einige Sekunden, und werden kann. es existierten bis vor kurzem keine Maschinen. Damit waren Volumenhologramme vor allem in der Kleinse- Bei der Belichtung bilden sich im Volumen Strukturen rie und der Kunst zu finden. Es existierten auch keine aus, die eine andere Dichte aufweisen. An diesen Struk- Belichtungs-Halbzeuge. Die Photoaktive-Emulsion wurde turen wird das Licht gebeugt. von Hand aufgetragen. Es können wesentlich komplexere respektive feinere Interferenzmuster abgespeichert werden als bei Oberflä- Ansteigende Anforderungen im Bereich des Kopierschut- chenhologrammen. Folien-Volumenhologramme können zes von Gütern hat aber dazu geführt, dass nach neuen bereits die komplette Bandbreite der Lichtmanipulation Wegen gesucht wurde. abdecken. 49 Neues Volumenholo- gramm von Sony (63) (63) Sonyinsider (2010): PIA0001002370.png. Online verfügbar unter http://www.sonyinsider.com/wp-content/uploads/2010/05/ PIA0001002370.png, zuletzt aktualisiert am 13.05.2010, zuletzt geprüft am 05.06.2010. (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].38
  • 51 RGB-Laser Hologramm- 52 Computer generiertes RGB-Hologramm„drucker“ von RabbitHoles (66) auf Folie von „View Holographics“ (67)2005 wurden die ersten Druck-Maschinen mit RGB Lasern Die aktive Emulsion kann klassisch wie bei der Fo-vorgestellt. Seit dem Tag sind voll-farbige Hologramme tografie Metallverbindungen enthalten, die nach dermöglich, die auch mit weißem Licht ein Bild rekonstruie- Belichtung entwickelt werden müssen oder aus einerren. Die Farbdarstellung weist aber noch Ungenauigkei- Monomeremulsion bestehen, die bei Temperatur oderten auf. Lichteinwirkung polymerisiert. Bei Photopolymeren ist keine Nachbehandlung notwendig.Seit kurzem bieten DuPont und DaiNippon Printing Co., Die Folien-Formate sind größer. Da es keine dimension-Ltd. photoaktive Folien an. Es sind mehrschichtige Foli- sändernden Optiken gibt, muss im 1 zu 1 Format gear-en. Wie in der Patentskizze zu sehen, besteht die Folie beitet werden. Die Folien sind für die Verarbeitung aufaus zwei Schutz-Trägerfolien (2,6), zwei Klebeschichten Druckmaschinen und nicht für den Privatbedarf ausge-(3,4) und der photoaktiven Schicht in der Mitte des legt.Folien-Composites. (vgl. (64)) Einen weiterern Meilenstein bildet die computergestützte Hologrammgestaltung gepaart mit Hologrammbelich- tungsdruckern in RGB und Hologrammfolien, die Farbe sogar bei normalem Tageslicht darstellen können. 50 Querschnitt-Skizze aus Dai- Nippon 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 verfügbar unter http://www.rabbitholes.com/images/Rab- bitholes-full-color-digital-holoprinter.jpg, zuletzt aktualisiert am 20.01.2010, zuletzt geprüft am 07.06.2010.(67) Creative, View: Digital Holograms :: Hologram :: View Holographics. Online verfügbar unter http://www.viewholographics.com/ima- ges/gallery/5ed09205b8eedd9551d9076791c27b58.JPG?rand=911648034, zuletzt geprüft am 07.06.2010. 39
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.3 Industrielle Herstellungstypen... 3.3.2 Volumenhologramme Die Raumgestaltung bewegt sich zwischen dem klassi- schen 3D-CAD und einer „Virtual Reality“(VR) Filmpro- duktion. Alle Elemente können im 3D CAD gebaut und positioniert werden. Durch eine Kamerafahrt werden bis zu 1200 Einzelbilder und –perspektiven erzeugt, die anschließend im Hologramm zu einer Raumgesamtwahr- nehmung zusammengestellt werden. Weiterhin gibt es auch noch den Weg der analogen Ferti- gung. D.h. die zu belichtende Raumsituation wird in der Realität gebaut und anschließend via Laserüberlagerung in ein Interferenzmuster transferiert. 54 Reflektions Hologramme (69) 53 3D-Studio MAX Hologrammaufbau (68) (68) Roman (2008): RH.TechSpecs.B5s_v3.doc. Online verfügbar unter http://www.rabbitholes.com/pdf/RH-TechSpecs-B5s-v3.pdf, zuletzt aktualisiert am 06.11.2008, zuletzt geprüft am 07.06.2010. (69) Gentet, P. (2009): P1120549.JPG. Online verfügbar unter http://www.ultimate-holography.com/images/Aquitaine/P1120549.JPG, zuletzt aktualisiert am 16.05.2009, zuletzt geprüft am 08.06.2010.40
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren AnwendungPräge-Hologramme mit einer Industrie-Historie von über Das Anwendungsfeld teilt sich dabei auf die folgenden25 Jahren sind mittlerweile etabliert. Auf der ganzen Bereiche auf:Welt sind günstige Fertigungsstätten für diese Art derHologramme zu finden. Der große Schritt scheint den Sicherheit, MarkenschutzVolumenhologrammen noch bevorzustehen oder er wird • Banknoten, -kartenweiterhin ausbleiben. • Arzneimittel • SoftwareDer größte Treiber im industriellen Einsatz von Ho- • Industrieteilelogrammen, ist neben der Miniaturisierung der Mar- Technologieträgerken- oder Kopierschutz. Bei genauer Recherche gibt es • Elektronikaktuell und gerade in den letzten Jahren eine ganze • Datenspeicherung, OptikReihe interessanter Anwendungen, die holographische • Prüfverfahren, InterferrometrieFolientechnologien einsetzen oder in Zukunft einsetzen • Solarwerden. Im Folgenden soll eine kleine Auswahl darge- Produktgestaltungstellt werden. • Sport und Freizeit Artikel • Spielzeug • Luxus- und Konsumartikel • Packaging • Promotion • POS (Point of Sale) Kunst Architektur 41
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 3.4.1 Sicherheitshologramme Im Bereich des Markenschutzes werden heute noch zum großen Teil Prägehologramme eingesetzt. Diese Hologramme sind schwer zu kopieren aber es ist nicht unmöglich. Die Industrie versucht dem mit komplexeren Verfahren zu begegnen. 57 Tablettenverpackung mit trans- parentem Prägehologramm (70) Volumenhologrammen sind ein neuer Weg, der nun auch durch vorhandene Maschinentechnologie beschritten 59 Seitliche Darstellung des Labels werden kann. Das führt dazu, dass sich der Zugang zur Volumenholographie auch für andere Bereiche verein- facht. Einer der Ersten, der Volumenhologramme einsetzte war Nokia Ende 2004. “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)” Es ist sehr bemerkenswert, da zu diesem Zeitpunkt noch keine Quelle zur Existenz von Maschinen ermittelt werden konnte. Das Hologramm von Nokia ist somit ein großer Schritt gewesen. (70) Schreiner-Group (2009): Transparent-Hologram-Seal_RGB.jpg. Online verfügbar unter http://www.schreiner-group.com/fileadmin/downloads/Presse/MediPharm/Bilder/Transparent- Hologram-Seal_RGB.jpg, zuletzt aktualisiert am 24.09.2009, zuletzt geprüft am 06.06.2010 (71) Smith, Tony (2004): Nokia hologram to expose fake, unsafe batteries • The Register. Online verfügbar unter http://www.theregister.co.uk/2004/12/16/nokia_battery _ho-42 logram/, zuletzt aktualisiert am 16.12.2004, zuletzt geprüft am 07.06.2010.
  • 58 Nahaufnahme eines Nokia-Akkumulators 60 Sony’s neues Hologramkonzept (72)Nokia hat bei der Gestaltung des Raumbildes des Schut- Das Hologramm ist voll-parallaktisch, so dass die Münzezemblems sehr viele Elemente der klassischen Gestal- von allen Seiten (außer von der Rückseite) betrachtettung von physischen Körpern übernommen und einen werden kann. Auf dem Rand der Münze befinden sich anvollwertigen Raum erschaffen. jeder Seite verschieden viele Bohrungen.Das Nokia Label zeigt sehr gut welcher Detaillierungs- Die Raumtiefe ist tiefer als der Akku selbst, während diegrad in der Gestaltung des Hologramms zu finden Münzdeckfläche genau unter der Oberfläche zu liegensein kann, ohne dass es überladen wirkt. Bei genauer scheint.Ausleuchtung mit einer LED-Leuchte erstrahlt das Ho- Von der Plastizität und der Körnung ausgehend, scheintlogramm je nach Blickwinkel in Gold-Gelb oder sattem dieses Hologramm auf Basis eines physischen PrototypsLaser-Grün. erstellt worden zu ist.In der Makroaufnahme lassen sich Buchstaben auf demMedaillon erkennen, die mit bloßem Auge nicht zu sehen Neben Nokia setzt auch AMD und SanDisk und in Zu-sind. kunft SONY Volumenhologramme ein. Der Entwurf von Sony zeigt, dass hier mehrere Einzel- bilder einbelichtet werden sollen, die je nach Licht und Augenposition sichtbar sein sollen. (72) Sonyinsider (2010): PIA0001002371.jpg, Online verfügbar unter http:// www.sonyinsider.com/wp-content/uploads/2010/05/PIA0001002371.jpg, zu- letzt aktualisiert am 13.05.2010, zuletzt geprüft am 05.06.2010. 43
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 3.4.2 Virtuelle holographische Oberflächen (VHO) der falschen Seite auf das Hologramm scheint, kann „VHOs sind Displayhologramme mit integrierter Rekonstruk- so theroretisch ein stabiles kontrolliertes Bild erzeugt tionsbeleuchtung und der Möglichkeit des interaktiven Winkel- werden. multiplexings. … Im Vordergrund „schwebt“ das holographische Bedienungsmenü und im Hintergrund zeigt der LCD-Bildschirm die Filmsequenz. (73)“ 2005 wurde für die Idee ein Preis im Gründerwettbe- werb ausgesprochen. Diese Idee enthält einige Vorteile, da sich die Lichtsituation in der Kiste kontrollieren lässt. Da es Transmissions- und Reflektionshologramme gibt, die jeweils kein Bild rekonstruiert wenn das Licht von 3.4.3 Holographisch Optische Elemente HOEs Transparente Projektionsflächen: Licht lässt sich mit einem Hologramm hervorragend Eine einfache Lösung stellen Hologramme in Projekti- lenken, ohne dass Bauraum für dreidimensionale Linsen- onsflächen dar. Die Folie wird hier auf eine transparente systeme notwendig wird. Alle optischen Lichtlenkungs- Trägerplatte laminiert. effekte Lenkung, Diffusion, Polarisation, Aufspaltung, Bündelung, Filterung, Spiegelung lässt sich mit einem Hologramm erzeugen. • Durch HOEs lässt sich ein Grossteil der optischen Elemente einsparen und damit viel Gewicht, Bauteil- menge, Defektquellen, Material und Volumen. HOEs unterliegen nicht dem Prinzip von Einfallswinkel In Kopplung mit einer Infrarotsensorik lässt sich hiermit gleich Ausfallswinkel. Das Verhalten des Lichts wird nur der Minority Report Effekt erzeugen. von der holographischen Struktur bestimmt. Des Weiteren kann ein Stereogramm auf die Oberfläche Da ein Hologramm mehrere Aufzeichnungen in einer Folie projiziert werden, so dass eine stereoskopische Objekt- ermöglicht, kann eine holographische Folie aus mehreren wahrnehmung gelingen kann. Winkeln simultan mit Licht angesteuert werden und das Der Ort des Projektors lässt sich wählen und das Holo- Licht für jeden der Lichtstrahlen anders transformieren. gramm darauf fertigen. (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 verfügbar unter http://api.ning.com/files/85F107QwAhbZLRBqBb1PXrpUtsddf BqYN6XwPBP6tqGdlqmic1Oxg QMOL1UFjQZaDV5D7EQZudoZ1lTLf7olcOKZ-2XookAM/schau_heimwrts1.jpg, zuletzt aktualisiert am 02.03.2009, zuletzt geprüft am 07.06.2010. (75) HoloPro (2005): f239e52a45.jpg. Online verfügbar unter http://www.holopro.com/typo3temp/pics/f239e52a45.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.06.2005, zuletzt geprüft am 08.06.2010. (76) ETlab (2008). Pict.0659.jpg, Online verfügbar unter http://me-wiki.eng.uab.edu/etlab/wp-content/uploads/2008/09/pict0659.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.09.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010.44
  • Abb. links v.o.n.u.: Abb. rechts:61 Hologramm mit Rueckbeleuchtung in einer Kiste (74) 64 Head Up Display Computer Rendering von BMW (77)62 Mikrolinsen-Hologrammstruktur von HoloPro (75) 65 Erhöhte Lichtausbeute durch Beugung und Totalreflektion (78)63 DNP Hologramm Folienpräsentation am ETlab (76) 66 Lichtbeugungsfolie zur Umlenkung von Sonnenlicht (79)Head-Up Displays (konventionell):Gleiches gilt für HeadUp Displays in Autos. Hier kann mitHilfe von Hologrammen der Reflektionsgrad der Scheibeerhöht und die Reflektion genau auf Projektor und Fahrerausgerichtet werden.Head-Up display (Zukunft):Durch die Kombination von Projektionsfläche und Inter-ferenzprojektor könnte in Zukunft ein Raumbild erzeugtwerden, dass weit vor dem Auto liegt. Der Fahrer mussseine Augen nicht mehr so häufig auf Details unter-schiedlicher Entfernung einstellen. Das vermeidet zusätz-liche Ermüdung.Eine ähnliches Prinzip wurde bereits im Mini-Prototypengezeigt (siehe weiter unten CenterGlobe).Solar:Im Bereich der Solarenergie werden Hologramme ein-gesetzt, um das Licht besser für Solarzellen nutzbar zumachen. Dazu wird das Licht nach Eintritt in die Platteso weit gebeugt, dass es an der Grenzfläche nicht mehraustreten kann sondern totalreflektiert. Einmal im Glas-verbund gefangen trifft es theoretisch mehrfach auf dieSolarzellen.LCD Screen Reflektor:Sonnenlicht das durch die LCD Einheit des Notebooks vorne austreten und wird nicht von der Hologrammfolietritt wird reflektiert und zur zusätzlichen Beleuchtung behindert.der LCD Einheit genutzt. Vorteil dieser Idee ist, dassHologramme für das Licht aus anderen Richtungen trans-parent sind. Im Gegensatz zu einer teilverchromten Foliekann das Licht der Beleuchtungseinheit weiterhin nach(77) BMW (2008). 1293-49-bmw-5er-reihe-head-up-display-org.jpg, Online verfügbar unter http://www.bmwarchiv.de/images/1293-49-bmw-5- er-reihe-head-up-display-org.jpg, zuletzt aktualisiert am 11.06.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010.(78) PrismSolar (2010): DualApertureSchematic.jpg. Online verfügbar unter http://prismsolar.com/images/DualApertureSchematic.jpg, zuletzt aktualisiert am 2010, zuletzt geprüft am 09.06.2010.(79) Hardin, Dan (2010): prism-holographic-thin-film-solar.jpg. Online verfügbar unter http://solar.calfinder.com/blog/wp-content/uploads/2010/01/ prism-holographic-thin-film-solar.jpg, zuletzt aktualisiert am 05.01.2010, zuletzt geprüft am 08.06.2010. 45
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 3.4.4 Smart Hologramms Leuchtkraft, könnte hinterleuchtet werden, so dass auch Die Idee hinter „smarten“ Hologrammen ist eine dyna- eine einfache Ablesbarkeit bei Nacht gewährleistet ist mische, indikationsbezogene Wechselwirkung zwischen Hologramm und Einflüssen von Außen zu zeigen. Dabei wird die Empfindlichkeit der Farbgebung von monochro- 67 Idee über von einem zucker- matischen Hologrammen in Bezug auf ihren inneren Mat- sensitiven Hologramm (82) rixaufbau nach der Belichtung genutzt. Was bei anderen Hologrammen ein Nachteil ist, nämlich die Schwierigkeit exakte und konstante Farbwiedergabe wie geplant bei verschiedensten Umwelteinflüssen zu gewährleisten, ist bei „smarten“ Hologrammen der Hebel zur Ausbil- dung einer Art Sensorik. Dazu wird das Hologramm zum Beispiel in ein Hydrogel geschrieben (vgl. (80)). Es wird versucht das An- und Abschwellen der Schichtdicke des Hologramms auf verschiedenste Stoffe, mechanische Einwirkung oder Temperaturwechsel anzupassen. Durch den Wechsel der Molekülabstände ergeben sich Farbum- schläge. (81) Feuchtigkeit, Alkohol oder Blut-Zucker Jeff Blyth schreibt 2004 über die Nutzung von Smart-Ho- und eine Einbindung einer Kunststofffolie in ein Kunst- lograms als Alkoholtester, da die Wellenlänge der Licht- stoffprodukt ist einfacher. farbe exakte Rückschlüsse auf den Alkoholgehalt zulässt Da der Effekt ein Reversibler sein kann, kann die Folie (vgl. (83)). Die Spin-Off Firma „smart holograms“ denkt länger im Einsatz bleiben und ein Kunststoff ist wahr- über die Erzeugung von Blutzuckerindikatoren nach (vgl. scheinlich robuster als ein Indikatorpapier. (84)), während das DIT (Dublin Institute of Technology) Luftfeuchtigkeitsindikation bewirbt. Vorteile gegenüber konventionellen Indikatormaterialien liegen in der Farbwirkung, der Transparenz der Folie und dass sie aus Kunststoff besteht. Es erzeugt eine bessere 80) Piquepaille, Roland (2008): “Smart holograms to monitor our health? | ZDnet”. Online verfügbar unter http://www.zdnet.com/blog/emerging- tech/smart-holograms-to-monitor-our-health/825, zuletzt aktualisiert am 05.02.2008, zuletzt geprüft am 05.06.2010. (81) Vgl. marshall, alex (2008): Microsoft PowerPoint - Smart Holograms Presentation. Online verfügbar unter http://www.hwsands.com/files/Presen- tations/smart_holograms_ presentation.pdf, zuletzt aktualisiert am 07.01.2008, zuletzt geprüft am 05.06.2010. (82) Vgl. marshall, alex (2008): Microsoft PowerPoint - Smart Holograms Presentation. Online verfügbar unter http://www.hwsands.com/files/Presen- tations/smart_holograms_ presentation.pdf, zuletzt aktualisiert am 07.01.2008, zuletzt geprüft am 05.06.2010. (83) Vgl. (2004). Online verfügbar unter http://holographer.org/media/articles/hg00002.pdf, zuletzt aktualisiert am 29.01.2004, zuletzt geprüft am 05.06.2010. (84) Vgl. marshall, alex (2008): Microsoft PowerPoint - Smart Holograms Presentation. Online verfügbar unter http://www.hwsands.com/files/Presen-46 tations/smart_holograms_ presentation.pdf, zuletzt aktualisiert am 07.01.2008, zuletzt geprüft am 05.06.2010.
  • 68 Schematische Darstellung ei-nes Interferenz-RGB-ProjektorsSchematische Darstellung einesInterferenz-RGB-Projektors (85)69 QuerschnittdarstellungMini-Motors Center Globe(86)70 Mini-Motors Kon-zept „Center Globe (87)3.4.5 Aktive Computer Generierte Holographie (aktiv CGH) beschriebenen Effekte bei passiven Hologrammen direktWie zu Anfang geschrieben besteht zurzeit ein großes erzeugt werden.Interesse in der Erzeugung dynamischer Raumerlebnisse. Dazu werden kohärente monochromatische Laserstrah-Fast alle zurzeit propagierten Systeme verkaufen sich als len in RGB getrennt auf oder durch ein Display geleitet,Hologramme sind es aber im Grunde genommen nicht, welches anstatt von normalen Bildern Interferenzmusterda sie auf Prinzipien der klassischen Strahlen-Optik abspielt. Holographische Effekte entstehen, Licht Len-beruhen und dem Auge zwei oder vielleicht in Zukunft kung, Grafik respektive Raumbild Erzeugung.vielleicht 16 2D-Bilder zur Verfügung stellen.Es gibt aber erste Entwicklungen, die holographische Dies bietet verschiedene Vorteile gegenüber der klassi-Prinzipien direkt und dynamisch zur Lichtmanipulation schen Bildgebung, z.B. gegenüber den Konkurrenztech-nutzen. Auf Basis des Wissens der Computer gestützten nologien wie Autostereoskopen und Volumen-Displays,Erzeugung von Interferenzmustern, können so die oben die zurzeit 3D Filmsequenzen erzeugen können, aber(85) Sheridan Printing Co. (2009): PowerSources 2004 Word Template. Online verfügbar unter http://lightblueoptics.com/wp-content/uploads/2009/10/ vehicles_and_ photons_2009_ final.pdf, zuletzt aktualisiert am 10.09.2009, zuletzt geprüft am 08.06.2010.(86) Buckley, Edward (2009): Proceedings Template - WORD. Online verfügbar unter http://lightblueoptics.com/wp-content/uploads/2009/06/ sid2009_buckley _stindt_isele.pdf, zuletzt aktualisiert am 06.04.2009, zuletzt geprüft am 08.06.2010.(87) Buckley, Edward (2009): Proceedings Template - WORD. Online verfügbar unter http://lightblueoptics.com/wp-content/uploads/2009/06/ sid2009_buckley _stindt_isele.pdf, zuletzt aktualisiert am 06.04.2009, zuletzt geprüft am 08.06.2010. 47
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 7x Zwanzig Zoll Prototyp des SeeReal Monitors(89) nicht holographisch sind und auch bei viel einfacheren Anwendungen, wie sie oben bereits schon als passive Lösungen angesprochen wurden. 01 Lichteffizienz und Miniaturisierung: Das Licht, wel- ches auf das Interferenzmuster trifft, kann vollständig in die Bereiche gelenkt werden, an denen Licht auf der Projektionsfläche notwendig ist. Bei heutigen Display- technologien wird die ganze Fläche ausgeleuchtet und die für den Betrachter dunkel erscheinenden Bereiche werden mit der LC-Einheit (LC = Liquid Crystal) abge- schattet. Dem zu Folge sind heute stärkere Lichtquellen notwendig als nötig. LED-Projektoren sind aus diesem Grund heute klein aber leuchtschwach, während konven- tionelle Projektoren lichtstark aber zu viel Verlustwärme erzeugen. Eine Laser-Interferenz-Optik nutzt das Licht optimal, ohne den Einsatz von komplexen mechanischen Mikro-Spiegelanordnungen. Die Projektoren können sehr klein ausfallen und sind trotzdem leuchtstark. Die Abbildung auf eine Kugelprojektionsfläche wurde durch Berechnung der Raumfläche realisiert. Evtl. könnten so auch in Zukunft Automobilscheinwer- 02 Dynamisches Voll-3D Erlebnis: Die Nutzung der fer auf einen Grossteil ihrer optischen Elemente, zur Interferenzoptik bieten neben der Effizienzsteigerung Erzeugung von Ausleuchtungsmustern auf der Strasse, auch hier die Chance voll-vollumetrische 3D Bilder und verzichten. Filme zu erzeugen. Großes Problem stellt zurzeit die Datenmenge dar. Bereits für ein einfaches passives CGH Display-Hologramm sind wesentlich mehr Daten notwen- dig als für ein normales Bild ca. 15000 bis 200000dpi. Ein Bild sendet dabei seine Daten globular, gleichmäßig in den theoretisch möglichen Sichtraum. (88) SeeReal (2008): Holo_Classic_Big. Online verfügbar unter http://www.seereal.com/media/img/holo_classic_BIG.jpg, zuletzt aktualisiert am 01.04.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010. (89) SeeReal (2008): SRT_PT2_Dino_l.jpg, Online verfügbar unter http://www.seereal.com/download/pictures/SRT_PT2_Dino_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 01.04.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010.48
  • Monitor füllende Filmsequenzen mit 25 Bildern proSekunde sind in absehbarer Zeit ohne einen Trick alsEchthologramm nicht möglich. Die Firma SeeReal gehtden Weg des Eye-Trackings. Anstatt den vollen mög- 71 Das Sehfenster deckt nur einen kleinenlichen Sichtbereich mit Licht und Daten zu bespielen, Teil des möglichee Bilddatenraums ab (88)erzeugt der Bildschirm ein Interferenzmuster, das Datennur in die Augen des Betrachters lenkt. Die restlichenmöglichen Raumbilder werden nur erzeugt, wenn sich diePosition des Betrachters verändert. Durch diesen Trick,muss das System wesentlich weniger Daten aussenden.Andere Betrachter können, wenn sie nicht vom Eye-Tracker erfasst wurden, nicht mit Daten versorgt werden.Der Bildschirm erscheint leer. 72 Schematische Darstel- lung Sub-Hologramme (90)3.4.6 Wiederbeschreibbare Hologramme2008 erschien ein wissenschaftlicher Bericht und Bild-material über die Erzeugung von wiederbeschreibbaren,aktualisierbaren Hologrammen mit der sich in einerAbfolge von Minuten neue Muster in die aktive Schichtbelichten lassen könnten. Der Löschvorgang erfolgt mitHilfe eines elektrischen Wechselfeldes. An der Universi-tät in Arizona, USA wurde eine kleines erstes Display alsKonzeptbeweis vorgestellt.Aktuell gibt es keine weiteren Veröffentlichungen zudiesem Thema. Die Geschwindigkeit (Langsamkeit) derBeschreibbarkeit lässt zurzeit auch nur Anwendungen zu,bei denen kein Zeitdruck besteht.Evtl. könnten hiermit neuartige anpassbare HOEs erstelltwerden. 73 Erster Prototyp eines wiederbe- schreibbaren Hologramms (91)(90) SeeReal (2008): SRT_Sub-holo_overlap _ partial_scene_l.jpg. Online verfügbar unter http://www.seereal.com/download/pictures/ SRT_Sub-holo_overlap _ partial_scene_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.02.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010.(91) NewsScientist (2008): dn13282-1_709.jpg. Online verfügbar unter http://www.newscientist.com/data/images/ns/cms/dn13282/ dn13282-1_709.jpg, zuletzt aktualisiert am 06.02.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010. 49
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 3.4.7 Hologramme als Raumbilder Trotz der vielen guten Beispiele war während der Re- „Die Holografie hat nach wie vor in vielen Bereichen noch nicht cherche ein leiser konstanter Unterton nicht zu eliminie- den Status eines Faszinosums überwunden…. (93)“ ren. Die Industrie ist in Bezug auf Zukunftseignung der von 1993 immer noch besteht. Holographie konstant skeptisch. Holographie hat sich in der Sicherheitstechnik und der Optik einen Platz erarbei- tet. Jedoch gelang dies nicht in der Nutzung als Gestal- tungswerkzeug, wie es viele konstant propagiert haben. Gerade der Bereich der Raumbilderzeugung in der Holographie ist ein sehr gutes Beispiel für die konstante Frage nach Aufbruch oder Untergang der Holographie. Meist ist sie in Form von Regenbogenhologrammen, als Stylingeffekt und Geschenkartikel verramscht worden. Jens Schröter führt 2009 aus, dass die Holographie auch heute noch im Sinne des visuell wahrnehmbaren Konsumraumes kaum wahrnehmbar und „randständig“ ist, sich dabei aber subtil auf vielen Ebenen etabliert hat (Vgl. (92)). Die Holographie scheint es trotz seiner Darstellungsfä- higkeiten nicht geschafft zu haben, einen Sinn für sich zu proklamieren, der über den Schillereffekt hinaus geht. Kein Künstler oder Gestalter konnte eine Ketten- reaktion auslösen und Holographie als Bildgebendes Medium etablieren. Es ist bemerkenswert, dass dies innerhalb von 60 Jahren nicht geleistet werden konnte. Waren holographische Regenbogeneffekte in den 80ern Ist dem Wirklich so? und 90ern noch ein interessanter Effekt, der Kaufanrei- ze bei Sondereditionen erzeugte, ist dies, durch eine eintretende Gewöhnung immer weniger der Fall, so dass die Aussage von Peter Zec - (92) Rieger, Stefan (2009):S.78 Das holographische Wissen. Zürich: Diaphanes Verlag (sequenzia). (93) Zec, Peter (1993): Interferenzen Nr.2/3-93.html. Online Abdruck. Online verfügbar unter http://www.holonet.khm.de/Holographers/ DGH/text/Interferenzen/Interferenzen_2393.html, zuletzt aktualisiert am 1993, zuletzt geprüft am 08.06.2010. (94) Anderson, Gary (2009): Hichcock100watchcopy.jpg. Online verfügbar unter http://api.ning.com/files/A-eRqRtTuk-1F5Q81B8JbmeemAoGLPoxaAC*4K7Y6Wid3Keu9S KVelRjcgeWKxpHbA2OyHJTbddJ9F-*J06joPUWf-Wcy9l7/Hichcock100watchcopy.jpg, zuletzt aktualisiert am 14.05.2009, zuletzt geprüft am 07.06.2010.50
  • Linke Seite:79 Kellog’s Beilage zerschnitten80 Uhr mit Hologramm (94)Rechte Seite:55 Box3 aus Transitional State von (95) Zurzeit ergibt sich aber die Chance einer Wende. DerEs gibt sehr faszinierende Beispiele im Spiel mit Ho- Werkstoff, der seit den letzten Jahren nur einer klei-logramm und Raum, wie z.B. das Raumbild Box3 von nen Holographie-Elite zur Verfügung stand und für sieHarman. Jedoch nicht viele. die Darstellung überrealer Raumsituation ermöglichte, scheint über den Umweg der SicherheitshologrammeHolographie ist heute Chemie, Physik, Prozess, Archi- einen Weg in die Massenfertigung zu finden.tektur und Photographie in einem. Es muss beachtetwerden, dass bis heute die Technologie nur einer relativ Seit ca. 2005 gibt es neue industrielle Prozesse, diekleinen Elite zugänglich ist, die Interesse an einem Ge- vollfarbige oder monochrome Hologramme erzeugen kön-staltungsmedium haben, welches ähnlich sperrig ist wie nen, die die aktuellen Regenbogenhologramme sehr balddie ersten Computer mit reiner Texteingabe. Als Ergebnis ablösen könnten.steht die Raumbilderzeugung. Der Weg dorthin ist heute RabbitHoles ist eine Firma, die einen Digital-Hologra-pures Handwerk. Ist das noch zeitgemäß? Sicherlich phie-Druckservice anbieten. Und so an aktuelle Gestal-nicht. tungsgewohnheiten anknüpfen. Jungen Medienkünstlern und Animateuren wird der den Zugang ermöglicht.(95) Harman (2009): Box3.jpg. Harman, Mary. Online verfügbar unter http://api.ning.com/files/FKIsiYqWFnXa*WqRWPPCI-6kFrJb**hU9sfcbcu7xSpIbYrdg7R QkA2ZVj0QMrHIh7mtiOFXp0HDyvgzQzyZsqjHwSJXLwGE/Box3.jpg, zuletzt aktualisiert am 28.11.2009, zuletzt geprüft am 07.06.2010 51
  • 56 Ingo Maurer’s Lampe „Wo bis Du Edison“ (96) (96) Maurer, Ingo: s.71, Catalogues - ingo-maurer-2007-2008 - ingo-maurer. Online verfügbar unter http://pdf.archiexpo.com/pdf/in- go-maurer/ingo-maurer-2007-2008/9512-10317.html, zuletzt geprüft am 08.06.2010.52
  • 3 Hologramme in der Anwendung 3.4 Hologrammtypen und deren Anwendung 3.4.7 Hologramme als RaumbilderAus der Sicht von „Global Industry Analyst, Inc.” stellt Ingo Maurer bewegt sich auf der Grenze zwischen KunstKunst und die Gestaltung mit Hologrammen kein wich- und Produkt.tiges Segment dar. Doch gerade die Kunst ist essenti-ell zu Entwicklung des Mediums Hologramm. Aus dem Die Frage stellt sich welche Eigenschaften sich auf BasisBlickwinkel des Designs von Produkten für Menschen, der bisherigen Recherche zusammenfassen lassen damitsind Künstler wie so oft die Grundlagenforscher bei der das Hologramm als Gestaltungsmedium zur VerfügungFrage wie der Mensch auf die Technologie in der Gestal- steht.tung reagiert. Er ist gesellschaftlicher Vermittler. Zum Beweis in der Massenanwendung gibt es nur wenige Beispiele, die das Medium als GestaltungsraumDer Industrie muss jedoch recht gegeben werden, Ho- bereits zeigen. Neben NOKIA versieht auch AMD seinelographie ist in der Raumbildgestaltung noch nicht an- Prozessoren-Verpackungen mit einem Sicherheitslabel. gekommen. Nach der Phase des Ausprobierens und der Das NOKIA-Label zeigt dabei aber mehr Gespür für oderEntzückung über die Herstellung eines Raumbildes als Respekt vor den Raum. Das Hologramm ist eine WeltProzess und Happening, folgt langsam die Ernüchterung zum Erforschen und nicht nur ein bloßer Erfüllungsgehil-und die ernste Suche nach dem Sinn. Ziel ist es eine fe des Markenschutzes. Es zeigt, dass Hologramme alswirklich inhaltliche Aufladung und Nutzung, ähnlich der Erweiterung des Raumes genutzt aber auch respektierttechnologischen Anwendungen, zu erreichen. Dort zeigt werden müssen und hier die gleichen Regeln gelten wiesich die Holographie nicht als Selbstzweck, sondern bei der klassischen Produktgestaltung auch.spielt seine Alleinstellungsmerkmale gekonnt aus ohne„laut“ zu sein.Ingo Maurer hat anlässlich der Verbannung der Glüh-birne, die beiden Lampen „Wo bist du Edison“ und„Edi,Son“ auf den Markt gebracht. Sie Zeigen mit Hilfe360° Multiplex Hologramms den Geist der Glhbirne ander Stelle, wo in Zukunft ein Lücke klaffen wird. aa Volumen-Hologramm von AMD (97)(97) Flickr (2008): 2715188640_ec7e097749.jpg. Online verfügbar unter http://farm4.static.flickr.com/3211/2715188640_ ec7e097749.jpg?v=0, zuletzt aktualisiert am 29.07.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010. 53
  • 4 Ableitungen für die Produktgestaltung: Deshalb sei daran erinnert, dass Produkte auf Basis des Kräftefeldes, im Bild dargestellt nach Heufler, aus technologischen, ökologischen, wirtschaftlichen und menschbezogenen Faktoren entstehen. Die Gewichtung des Kräftefeldes fällt je nach Unternehmen, Produkt, Anwendung etc. unterschiedlich aus. Holographie sollte aus Designsicht ebenso wie andere Technologien oder Werkstoffe auch nur als Werkzeug gesehen werden. 78 Produktbestimmende Faktoren (98) 4.1 Aktuelle Einschränkungen Holographie weist (noch) neben ihrer Leistungsfähigkeit Bei Volumenhologrammen sind die Farben nicht genau auch Eigenschaften auf, die zu Einschränkungen führen. anpassbar. Im Unterschied zu der klassischen Farb- Einige Einschränkungen fallen dabei weniger ins Gewicht wechselwirkung kann die Farbe allein schon durch das als andere. Ausdehnen des Werkstoffes vom Geplanten abweichen, Hier seien kurz ein paar Einschränkungen genannt. da sich die Interferenzmuster ausdehnen. Voll-RGB-Hologramme können mit Weißlicht „betrieben“ 4.1.1 Farbgenauigkeit werden. Es gibt auch hier heute noch keine genaue Regenbogenhologramme strahlen immer durch die Wech- Einstellbarkeit der Farbe. Color-Matching im klassischen selwirkungen mit dem gesamten Spektralbereich der Sinne sollte nicht erwogen werden. Sonne oder des Weißlichts in allen Farben. Transmissionshologramme neigen ebenfalls dazu, Regen- bogeneffekte zu erzeugen. (98) Heufler, Gerhard (2004): S.73; Design Basics. Von der Idee zum Produkt. Sulgen: Niggli.54
  • 58 Nahaufnahme eines Nokia-Akkumulators4.1.2 Lesewinkel 4.1.3 DatenmengeHologramme sind wie ein Fenster mit dickem Rahmen. In der digitalen Verarbeitung stößt die heutige Rech-Der Blickwinkel kann nicht 180 Grad annehmen. 120 Grad nertechnik an ihre Grenzen. Ein richtig hochwertigessind erreichbar. Je größer der Sehwinkel und je tiefer Hologramm in großen Dimensionen und Filmsequenzdie Strukturen, desto größer wird der Datenraum. Mehr erfordert eine Rechnerinfrastruktur wie jeder anderenDaten müssen mit Licht angetrieben werden. Das Licht virtuellen Filmproduktion auch.muss gerichtet und von einer Punktlichtquelle ausgehen.4.2 Gestaltung von mehr Produktwert:Wenn Hologramme über die technischen Aufgaben 4.2.1 Schein-Raumgestaltung:hinaus Mehrwert für den Benutzer bieten sollen, dann Eines der starken Alleinstellungsmerkmale von Holo-muss es das Ziel sein, den Nutzer stärker und länger zu grammen ist es, dass sie eine echte Illusion eines Rau-begeistern, als es ohne die Nutzung von Holographie mes mit scheinbar realer Tiefe zeigen können. Vor demder Fall ist. Alternativ könnte es eingesetzt werden, um Hintergrund, dass Produktvolumen Ressourcen kostet,eine gleiche Ebene der Benutzungsqualität zu erreichen, können Hologramme hier Zwänge kompensieren. Diedies aber effizienter. Der zweite Weg ist dabei kurzfristig Frage stellt sich, wann die Grenze ins UnglaubwürdigeKosten senkend, jedoch wenig nachhaltig. Von den Ge- überschritten wird. Die Grenzen zwischen Erlebniserwar-staltungselementen sollte nicht die Gefahr der Irritation tung und der Gefahr irritierende Gefühle von Illusion undausgeht. Betrug auszulösen, ist im Bereich der Holographie noch nicht ausgelotet. 55
  • 4 Ableitungen fuer die Prpduktgestaltung 4.2 Gestaltung von mehr Produktwert Auch Stefan Rieger und Jens Schröter diskutieren in reich gibt es in der Hologrammkunst, wo das Holo- Ihrem Buch „Das holographische Wissen (99)“ den gramm zum Bilderrahmen und seiner Positionierung an Unterschied zwischen durchschautem Schein und täu- der Wand eine Spannung aufbaut, ein Holgramm kein schendem Schein im Sinne von Illusion in Bezug auf den Bild im klassischen Sinne ist. Das raumbildende Holo- Raum im Hologramm. Ihre Empfehlung zielt in Richtung gramm ist mehr Rauminstallation als Bild der Erzeugung von durchschautem Schein, da er authen- Hologramm ist nicht Stereoskopie, ist nicht TV und nicht tisch ist für den Betrachter. Die Grenze und die Gefahr Bild oder Textur einer Lederoberfläche. des Übertritts wird vermieden. Auch hier kann die Lampe von Ingo Maurer wieder als 81 Nike Half-Cent Sohle (100) Beispiel herangezogen werden. Das Hologramm zeigt seine Durchsichtigkeit. Es verspricht nicht die Anwesen- heit einer konkreten Glühbirne, sondern nur den „Geist“, den Scheinkörper der Glühbirne, welche Vergangenheit ist. Dies ist aber auch nach der Aussage von Rieger und Schröter der nicht so beliebte Weg. Es nimmt dem Ge- stalter die Möglichkeit, die Illusion einer wahren Realität Hologramme müssen in den Gesamtkontext des Produk- zu erzeugen, die sich physisch nicht realisieren lässt, tes gestellt werden. Wie am Beispiel des Hologramms die im Idealfall für den Nutzer des Produkts ein mehr an an der Nike-Schuhsohle zu erkennen, wurde eine Zäsur realem Erlebnis erzeugt. Auch liegt sicherlich der Reiz zwischen Hologramm und Sohle erzeugt. Eine integrale in der Spannung des Spiels zwischen der Täuschung Gestaltungsweise könnte sehr spannend sein, da sie und der Entlarvung. Diese Absicht auf dem Rücken des den realen Raum und den Holo-Raum nahtlos verbinden Produktes auszutragen, erzeugt aber evtl. genau die Art würde wie das Ufer an einem See. von Kurzlebigkeit, mit der ein Regenbogenhologramm heute in Verbindung gebracht wird und zeigt den Un- Nike zeigt, dass trotz Hologrammnutzung durch Volu- terschied zu dem rational nutzenorientierten Zweig der menauftrag vor dem Hologramm die Gestaltung nicht an technologischen Nutzung von Holographie. die planare Fläche gefesselt bleiben muss. Weitere Anwendungsgebiete könnten sein: Die Gestaltung mit und im holographischen Raum unter Strukturbauteile, deren Profil nicht angetastet werden Berücksichtigung der Produktgesamtgestaltung beruht darf, eine Strukturmodulierung aber anzuraten wäre, zur auf wenigen Erfahrungen. Den größten Erfahrungsbe- Erzeugung einer besseren Proportion. (99) Vgl. Rieger, Stefan (2009): S.128ff., Das holographische Wissen. Zürich: Diaphanes Verlag (sequenzia). (100) Joe (2009): nike-air-penny-12-half-cent-8.jpg. Online verfügbar unter http://www.sneakerobsession.com/wp-content/uploads/2009/02/ni- ke-air-penny-12-half-cent-8.jpg, zuletzt aktualisiert am 09.05.2009, zuletzt geprüft am 09.06.2010.56
  • 82 Nike Sportschuhsohle Detail (101) 83 IPad „Spiegel“ (102)4.2.2 Grenzflächen:Die Folienoberfläche kann als einziges Element desHologramms nicht nur visuelle sondern auch haptischwahrgenommen werden und bildet die physische Grenzezwischen dem Davor und dem Dahinter. Hologrammehaben eine glänzende Oberfläche und sind meist planar.Durch den zurzeit anhaltenden Trend hin zu poliertenOberflächen, ergibt sich eine sehr komplexe Überlage-rung verschiedenster Abbildungs- oder Wahrnehmungs-kompositionen für den Betrachter.Eine glänzende Oberfläche erzeugt dabei wohl eineAssoziation der Sauberkeit, Ruhe, Klarheit und Präzision.Es hat aber auch den Nachteil, dass sich die Schalterheute nur 2D hinter dem Display befinden. Eine Folge ist,dass das Display berührt werden muss. Dies führt dazu,dass Hochglanzoberflächen sehr schnell mit Fingerabdrü-cken der Finger übersät sind.Hologramme könnten Schalter optisch vor der Flächepositionieren.Sensorik kann berührungslos die Näherung des Fingersals Schaltimpuls deuten. 84 Spiegelnder, klarer Bergsee am Matterhorn (103)(101) Footlocker (2009): Nike-Half-Cent_1024x768.jpg. Online verfügbar unter http://unlocked.footlocker.com/wallpaper_images/0000/0442/ Nike-Half-Cent_1024x768.jpg, zuletzt aktualisiert am 08.09.2009, zuletzt geprüft am 04.06.2010.(102) Die Presse (2010): hitzestau_ipad_schaltet_automatisch_tmp20100407093740.jpg. Online verfügbar unter http://diepresse.com/images/uploads/e/6/6/556646/ hitzestau_ipad_schaltet_automatisch_tmp20100407093740.jpg, zuletzt aktualisiert am 07.04.2010, zuletzt geprüft am 31.05.2010.(103) Academic.ru (2009): matterhorn_riffelsee_2005-06-11.jpg. Online verfügbar unter http://de.academic.ru/pictures/dewiki/109/mat- terhorn_riffelsee_2005-06-11.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.07.2009, zuletzt geprüft am 31.05.2010. 57
  • 4 Ableitungen für die Produktgestaltung: 4.2 Gestaltung von mehr Produktwert: 4.2.3 Mögliche Orte des Raumbildes Das Objekt kann wie bereits erwähnt vor, hinter oder genau in der Folienebene positioniert werden. Die Grenzfläche ist die einzige Ebene, die dem Benutzer zur Verfügung steht auch physisch mit dem Hologramm in Kontakt zu treten. Ein vor der Ebene schwebendes Objekt ist sicherlich sehr unterhaltsam. Es bleiben aber Zweifel, ob es aus dem Blickwinkel der Nutzer sinnvoll ist, ihn durch den Raum „wischen“ zu lassen. In öffent- lichen Räumen könnte dies jedoch hilfreich sein, da hier eine direkte physische Interaktion mit den Flächen nicht hygienisch ist. 4.2.4 Dominante Farbwelt: Hologramme haben, wie beschrieben und in den Bildern Die neuesten Hologramme werden dies wahrscheinlich erkennbar auch bei Nutzung von Volumenhologrammen optimieren, wie es bereits in dem Bild „The Hide“ von heute eine eingeschränkte Farbstabilität und Genauig- dem Künstler Taron, welches Computer gestaltet ist und keit, wenn das Licht nicht genau kontrolliert wird. eine Animation enthält, während Sehr interessantes Beispiel stellt eine NIKE Medienakti- das Reflektionshologramm von Gantet analog erstellt on anlässlich der Rugby WM 2007 dar. NIKE hatte hierzu worden ist. in Paris eine Schaufensterfront weiß gestaltet und die grün-blauen Hologramme eingebracht. Es stellt sich aber immer noch die Herausforderung nach der kontrollierten Lichtquelle. Lösung kann ein von hin- ten beleuchtetes Hologramm sein, ähnlich des vorweg beschriebenen VHO Prinzips. Herausforderung stellt hier der Bauraum dar, da der durch die Folie erkämpfte Raum teilweise oder ganz verschenkt wird. 85 Scott Motorcross Schutzbrille 86 Nike Schaufensterfront - mit Reflektionshologramm (104) animierte Hologramme (105) (104) Mini.jpg (2009). Online verfügbar unter http://cdn2.ioffer.com/img2/wantad/968/379/mini.jpg, zuletzt aktualisiert am 03.12.2009, zuletzt geprüft am 03.06.2010. (105) Syndime (2007): Nikestreet.jpg. Online verfügbar unter http://www.syndime.com/pics/Nikestreet.jpg, zuletzt aktualisiert am 28.09.2007, zuletzt geprüft am 08.06.2010.58
  • 87 CG-Hologram „The Hide“ von Taron (106) 88 Analoges Reflektionshologramm einer Orangenlimonade (107)106) Taron (2008): taron_the_hide_l.jpg. Online verfügbar unter http://www.gnomongallery.com/shows/2008/rabbitholes/images/pie- ces/product_images/taron_the_hide_l.jpg, zuletzt aktualisiert am 18.09.2008, zuletzt geprüft am 08.06.2010.(107) Ultimate-Holography (2010): OranginaGauche.jpg. Online verfügbar unter http://www.ultimate-holography.com/images/newgal- lery/images/OranginaGauche.jpg, zuletzt aktualisiert am 19.01.2010, zuletzt geprüft am 05.06.2010. 59
  • 4 Ableitungen für die Produktgestaltung: 4.3 Anwendungsideen 4.3.1 Markenschutz Add-On 4.3.2 Robuste, energieschonende Interaktivität Hologramm basierter Markenschutz wird zurzeit vor Neben der Raumerzeugung kann eine weitere Eigenschaft durch holographische Aufkleber erreicht. Es gibt kei- von Hologrammen ausgenutzt werden, damit komple- ne Beispielanwendungen, bei denen das Hologramm xe Benutzerschnittstellen an Investitionsgütern über Gestaltungselement ist und gleichzeitig kommuniziert, lange Jahre dynamische Schalteranordnungen zeigen dass es Sicherheitsfunktionen gegen das Kopieren können, ohne dass ein Touchscreen notwendig wird. besitzt. Im gewissen Masse gilt dies aber umgekehrt, da der Sicherheitsaufkleber gleichzeitig Kommuni- Eine Hologrammfolie kann bis zu ca. 1000 Einzelhologram- kationsmedium ist für hochwertige und schützens- me abspeichern. Durch die Ansteuerung aus verschiede- werte Ware. In Zukunft könnte eine besondere ganz- nen Lichtrichtungen können diese kontrolliert ausgegeben heitliche Gestaltung diesen Aspekt aufgreifen. werden. Der Schreibprozess ist dabei aufwendiger, die Benutzung und Funktion ist um ein Vielfaches einfacher. Aufzüge, Transportmittel etc. 4.4 Bendigen eines neuen Mediums Der Prozess des Verstehens was das Medium Hologramm Erfahrungssammlung sind notwendig, um Glauben in ist, was es kann und was es bedeutet, ist immer noch Wissen zu verwandeln. Es ist ein artifizielles Medium, im Bereich der Bildtheorie im vollen Gange (vgl.108) und das immer noch die Hoffnung weckt dem „Heiligen Gral“ im Bereich der Designtheorie noch nicht angekommen. der Abbildung der wahren Realität, sogar der surrealen Holographie ist für die Produktgestaltung noch überhöhten Realität, nahe kommen zu können. Es zeigt nicht im vollen Umfang nutzbar. Das Bewusst- sich im Resultat aber oft als die Box der Pandora, in sein und die Vorstellungswelt was möglich sein Form der Welt des Kitschs, ausgedrückt durch chaotische könnte und welche Konsequenzen es beim Nut- Farbenspiele und banale Raumeffekthascherei. Holo- zer erzeugt, ist noch nicht vorhanden. graphie kommt damit oft einem beeindruckenden aber Farbe, Glanz, Raum, Struktur, Licht, Perspektive, Mensch stummen Bodybuilder gleich, für den es keine Arbeit gibt, und Objekt erzeugen im Hologramm und im Umfeld eine die ihn voll auszulasten scheint, er sich aber auch nicht Fülle sehr komplexer Wechselwirkungen. Iterationen zur äußern kann dass er mit weniger auch zufrieden wäre. (108) Vgl. Schröter, Jens (2009): S.297, 3D. Zur Geschichte, Theorie und Medienästhetik des technisch-transplanen Bildes. Univ., Habil.-Schr.--Siegen, 2008. München: Fink.60
  • 5 Trends und Bedürfnisse in der Konsumgüterindustrie 74 Unterschied zwischen Markt- Wortbelegung und TechnologiedefinitionTechnologiefeld- Wortbelegung-Holographie Holographie im MarktHolographische Technologien bilden heute bereits ein Es ist anzunehmen, dass Holographie ausfaszinierendes und teilweise auch ein etabliertes Feld. Sicht der technologischen Anwendungen wei-Im Rahmen der Recherche wurde erkannt, dass terhin neue Anwendungen erzeugen wird.viele Anwendungen existieren, die nicht vorder-gründig mit der Holographie in Verbindung ste- Im Bereich des Markenschutzes halten komplexere Volu-hen, aber wichtige Bauelemente oder Funktionen menhologramme Einzug. Der Einsatz dieser Hologrammenur durch die Holographie ermöglicht werden. wird, basierend auf größeren Produktionsmengen güns- tiger. Anderen Anwendungsfeldern wird der Einsatz vonEs bildet sich ein andere Bereich, der mit Hologrammen in der Produktgestaltung erleichtert.dem Begriff Hologramm in Verbindungsteht, jedoch nicht holographisch ist.Beispiel hierfür sind die aktuellen Trends in der Medi-entechnik. Hier werden Stereoskopie, Autostereoskopie,Volumentechnologien, Augmented Reality Applikatio-nen sowie alle Arten transparenter Displaytechnologienmit dem Begriff Holographie oder Hologramm belegt. 61
  • 5 Trends und Bedürfnisse in der Konsumgüterindustrie Reality - Virtual Continuum Dem Computerbild fehlt die echte Räumlichkeit, während es den passiven Hologrammen an der Fähigkeit fehlt mit dem Benutzer eine echte Interaktion aufzubauen. AR ist Real Augmented Augmented Vituality eine faszinierende Illusion. Die umgekehrte Variante des Environment Environment Virtuality Environment Vampirs, der sich nicht im Spiegel sieht. Hier sieht der 75 Reality-Virtuality Continuum nach Kishino und Milgram (109) Betrachter ein Objekt im Bildschirm-Spiegel, das er in Dabei stellen aber gerade die neuen Mixed-Media Trends der Realität nicht sehen kann. Vor allem die Interaktion vielleicht eine Hürde dar. Passive Hologramme beweben zwischen zwei Subjekten (Mensch-Mensch, Mensch- sich auf Grund Ihrer Namensverwandtschaft zu nahe an Objekt) ist es, die in den letzten Jahren immer wichtiger diesen hochdynamischen Medien. Dabei aber ganz ande- wurde, so zu sagen die Sozialisierung des Produkts. re Eigenschaften und Nutzenszenarien ermöglichen. Dies führt zu Irritation Passive Hologramme können hier wenig bieten. Dafür geben Hologramme eine Räumlichkeit wieder, so dass Schönes aktuelles Beispiel ist der Einzug von „augemen- Raumbilder auf einen zukommen können. Das Holo- ted surface labels“, die von Mobiltelefonen erkannt und gramm erzeugt einen echten wahrnehmbaren Raum im mit einem virtuellen „3D“ Bild belegt werden. Hirn des Betrachters, durch den der Blick wandern kann. Augmented Reality auf Basis aktueller Bildtechnologien erlaubt auch in Zukunft maximal einen stereoskopischen Eindruck, die eine Ebenenstaffelung aufweist. Ist ein Hologramm deshalb nicht eher ein Isoliertes Me- dium? Ein Medium mit mehr Darstellungsqualität, aber doch unnahbar, während Augmented Reality viel mehr den Bedürfnissen nach Bindung nachkommt? Diese Diskussion führt in die Richtung warum DAT verlor während MP3 und damit der Tauschhandel so einen Boom erlebte. Der Gedanke soll hier vorerst nicht weiter verfolgt werden. 76 Vergleich Augmented Reality Applikation von GE 2009 und Hologramm von 1966 (110,111) (109) Universität Linz (2006): vr-continuum.png (PNG-Grafik, 541x134 Pixel). Online verfügbar unter http://www.dma.ufg.ac.at/ assets/13964/intern/vr-continuum.png, zuletzt aktualisiert am 10.04.2006, zuletzt geprüft am 08.06.2010. (110) Johnson, Russel (2009): AugmentedReality.jpg. Online verfügbar unter http://connectedtraveler.com/wordpress/wp-content/ uploads/2009/09/AugmentedReality.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.09.2009, zuletzt geprüft am 08.06.2010. (111) Johnson, Russel (2009): AugmentedReality.jpg. Online verfügbar unter http://connectedtraveler.com/wordpress/wp-content/ uploads/2009/09/AugmentedReality.jpg, zuletzt aktualisiert am 10.09.2009, zuletzt geprüft am 08.06.2010.62
  • 5 Trends und Bedürfnisse in der Konsumgüterindustrie 5.1 VisionDenn es steht nicht die Frage im Raum, ob eine ambien-te Augmented Reality kommen wird, sondern wie und ob 77 Vision Datenlinse (112)holographische Prinzipien einen Beitrag leisten können.Mittelfristig ist dies im Bereich der Projektionstech-nologie möglich, wenn die Datenmengen beherrschbarwerden. Vielleicht wird das Wissen, das Menschenprojizierte Interferenzprojektionen direkt in Raumkör-perwahrnehmungen transformieren können, die Visionermöglichen, das Bilder direkt am oder im Auge verar-beitet werden, siehe Bild 75.Überlegungen welches Gerät dann noch holographischsein wird, sind in jenem Augenblick im Bereich der Dis-playtechnologie irrelevant. Das „Fenster in eine ande-re Welt“, der Screen, wird direkt an unserem Sehnervbeginnen. Technologie als Killerapplikation.Aber nicht jeder Bereich im Leben und in Bezug auf Pro-dukt benötigt einen Screen oder diese Interaktivität. Vorallem benötigt diese Art der aktiven virtuellen Interakti-vität Unmengen an Energie. Hologramme sind im Gegen-satz zu VR-Anwendungen vor allem eins, sie sind analog.Mit ihrer hohen Darstellungsgenauigkeit und der Unab-hängigkeit von Rechnerleistung zur Erzeugung halbin-teraktiver Raumillusionen in der Flucht der Projektions-fläche, sollte sich jenseits von Streaming-Media undPrinzessin Leia ein nutzen finden lassen.(112) img _8791.jpg (2009). Online verfügbar unter http://www.wired.com/images_blogs/gadgetlab/2009/09/img _8791.jpg, zuletzt aktualisiert am 09.09.2009, zuletzt geprüft am 02.06.2010. 63
  • 6 Fazit Die Holographie als Technologie zur Belegung von Licht- Dies scheint von Ausnahmen wie Ingo Maurer und dem wellen mit Information auf Basis von Interferenzmustern, Nokia-Sicherheitslabel weniger die Schuld der Techno- ist mehr als 60 Jahre alt. Der Einsatz der Holographie logie, als vielmehr die konstante ernsthafte Auseinan- und die im Markt vertretene Meinung was Holographie dersetzung und Einbringung von Inhalten und Sinn. Hier bedeutet, haben unterschiedliche Wege eingeschlagen. greift die Aussage von Krippendorf „Design is making sense Es gibt Überlappungsfelder. Die Auffassung jede 3D of things!“ Durch das Fehlen von Sinnvollem erscheint der Raumwahrnehmung sei holographisch falsch. Holo- Raum schnell sinnleer, egal wie voll er ist. graphie kann viele andere sinnvolle Funktionen in der Lenkung von elektromagnetischen Wellen erfüllen, die Kurz gesagt es fehlt an konkreten handfesten Anwen- nicht mit einer Raumwahrnehmung durch den Menschen dungsproblemen und Produkt-Vorentwicklungen, bei zusammenhängt. Im Rahmen der Arbeit wurde festge- denen Hologramme direkt von Anfang an als Werkzeug stellt, dass folienbasierte Holographie sowohl ein vitales und Option mit eingeplant werden und an denen sich Aktionsfeld in der einfachen Optik, siehe Solar, als auch wirklich überprüfen lässt ob Holographie ein sinnvolles im Markenschutz belegt. Parallel stellt sich die Frage Gestaltungsmedium ist. nach der Nutzung der Holographie im Bereich der Raum- bildgebung. Dies ist noch nicht die Domäne von Desig- Wenn nicht, bleibt festzuhalten, dass Hologramme nern sondern von einer kleinem Künstler-, Tüftler- und bereits sehr viel erreicht haben. Zwar wurden bis heute Forschergemeinde. Regenbogenhologramme eigenen sich die hohen Erwartungen der Science Fiction Autoren nicht dazu wenig, aber gerade die neuen, zur industriellen erfüllt, die Vision eines idealtypischen Hologramms war Herstellung gedachten, voll-farbigen und im Weißlicht aber bis heute ein Keim unzähliger neuer Anwendungen. rekonstruierenden Hologramme, können zusammen mit Diese beruhen oft nicht auf den Prinzipien der Hologra- neuen digitalen Fertigungsmethoden auch dem Designer phie, wie die Augmented Reality. Die Erwartungsräume und deren Werkzeugen eine bessere Zugänglichkeit und werden aber Schritt für Schritt mit neuen Lösungen Möglichkeiten in der Produktgestaltung bieten. aufgefüllt. Es bleibt spannend zu sehen, welche Vision als nächstes Zur Nutzung der Möglichkeiten und der Wechselwirkung mit dem Begriff Hologramm verbunden wird und ob ei- zwischen Mensch, Hologramm und Produkt gibt es weni- nes Tages eine Konvergenz zwischen den Welten wieder ge Erfahrungen. Während Bildtheoretiker diskutieren, ob statt findet. das Raumbild eines Hologramms mehr Rauminstallation ist oder noch Bild ist, da es planar ist. Denn Hologram- Die voll paralaktische Raumwahrnehmung kann aber me werden falsch eingeschätzt. In der Geschichte der auch morgen nur ein echtes Hologramm oder die Reali- Holographie haben schon viele Gestalter geglaubt, dass tät in unserem Kopf erzeugen. Hologramme nützlich seien. Außer in der Kunst und hier auch nur limitiert, hat sich der Glaube nicht bewahrhei- tet. (113) Krippendorff, Klaus (2006): S.1 The semantic turn. A new foundation for design. Boca Raton: CRC Taylor & Francis (Human-centered design/art and philosophy).64
  • 7 Appendix 7.1 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1„Wo bis Du Edison?“ von Ingo Maurer, Katalogabbildung Abbildung 2 Holo-Deck Skizze Abbildung 3 Google Street View Box „Holodeck“ Abbildung 4 Szenenbild aus „Star Wars“ - Projektion von Prinzessin Leia Abbildung 5 Darstellung aus AVATAR Abbildung 6 16 Projektoren erzeugen eine autostereoskopische, volumetrische Filmsequenz Abbildung 7 Google-Doodle anlässlich des 110 Geburtstags von Denis Gabor Abbildung 8 Dennis Gabor (vgl. ) Abbildung 9 Original Augen-Hologram aus den 70ern von „holocraft“ Abbildung 11 einfaches Computer generiertes Interferenzmuster Abbildung 12 Sehr großes Computer generiertes Display Hologramm von syn4D 2007 Abbildung 13 Lichtmodelle Abbildung 14 Eine einfache Wasserwelle Abbildung 15 Schematische Darstellung elektromagnetische Transversalwellen. Abbildung 16 Das Spektrum elektromagnetischer Wellen Abbildung 17 3D-Falschfarbendarstellung von monochromatischem kohärentem Licht Abbildung 18 Kohärente Laser in RGB an der Universität Jena Abbildung 19 Aufbau einer Laserdiode in einem Laserpointer Abbildung 20 Regenbogenhologramm als Ohrring Abbildung 21 Beugung von Licht, Beispiel optischer Datenträger Abbildung 22 Beugung eines monochromatischen Lichtstrahl am Spalt Abbildung 23 Interferenzmuster unendlich vieler Wellen Abbildung 24 Beugung am Spalt Abbildung 25 Beugung und Interferenz an durch zwei Kanten eines Objektes. Abbildung 26 Schematischer Aufbau zur Überlagerung zweier Lichtbündel nach Fresnel 65
  • Abbildung 27 Interferenzmuster neutral und mit Objekt Abbildung 28 Schematische Darstellung Transmissionshologramm Aufnahme und Rekonstruktion Abbildung 29 Schematische Darstellung Erzeugung und Rekonstruktion eines Reflektionshologramm Abbildung 30 RGB Reflektionshologramm und Figur Abbildung 31 Holgramm-Puzzle von Ligh-Fantastic Abbildung 32 Puzzle Einzelteile von Light-Fantastic Abbildung 33 Regenbogenhologramm als Kellog’s Beilage Abbildung 34 Wirkkette zwischen Licht, Objekt, Auge und Gehirn Abbildung 35 Schema Anatomie Sehappart Abbildung 36 Stereoskop einer Tastatur Abbildung 37 Maximaler Betrachtungsraum pro Betrachtungspunkt vor der Interferenzebene Abbildung 38 Möglicher Betrachtungs- und Bewegungsraum Abbildung 39 Transmissionshologram von 1966 Abbildung 40 Mastercard begründet vor gut 25 Jahren den Hologramm-Markenschutz Abbildung 41 Prägehologramm auf einer Kreditkarte Abbildung 42 Computer generiertes Hologramm von Holoprint Abbildung 43 Metalloberfläche mit Hologramm am Fraunhofer Institut Abbildung 44Lichtbeugungsoptik in Glas oder Kunststoff Abbildung 45 Folien-Prägemaschine Abbildung 46 Beispiel Blickpunkt und Holgrammebenen Abbildung 47 Standard Folienrollen Abbildung 48 Sicherheitshologramm auf Banknote Abbildung 49 Neues Volumenhologramm von Sony Abbildung 50 Querschnitt-Skizze aus DaiNippon Printing Patent Abbildung 51 RGB-Laser Hologramm-„drucker“ von RabbitHoles Abbildung 52 Computer generiertes RGB-Hologramm auf Folie von „View Holographics“ Abbildung 53 3D-Studio MAX Hologrammaufbau Abbildung 54 Reflektions Hologramme Abbildung 57 Tablettenverpackung mit transparentem Prägehologramm Abbildung 58 Nahaufnahme eines Nokia-Akkumulators Abbildung 59 Seitliche Darstellung des Labels Abbildung 60 Sony’s neues Hologramkonzept Abbildung 61 Hologramm mit Rueckbeleuchtung in einer Kiste 66
  • Abbildung 62 Mikrolinsen-Hologrammstruktur von HoloPro Abbildung 63 DNP Hologramm Folienpräsentation am ETlab Abbildung 64 Head Up Display Computer Rendering von BMW Abbildung 65 Erhöhte Lichtausbeute durch Beugung und Totalreflektion Abbildung 66 Lichtbeugungsfolie zur Umlenkung von Sonnenlicht Abbildung 67 Idee über von einem zuckersensitiven Hologramm Abbildung 68 Schematische Darstellung eines Interferenz-RGB-Projektors Abbildung 69 Querschnittdarstellung Mini-Motors Center Globe Abbildung 70 Mini-Motors Konzept „Center Globe“ Abbildung 71 Das Sehfenster deckt nur einen kleinen Teil des möglichee Bilddatenraums ab Abbildung 72 Schematische Darstellung Sub-Hologramme Abbildung 73 Erster Prototyp eines wiederbeschreibbaren Hologramms Abbildung 79 Kellog’s Beilage zerschnitten Abbildung 80 Uhr mit Hologramm Abbildung 55 Box3 aus Transitional State von Abbildung 56 Ingo Maurer’s Lampe „Wo bis Du Edison“ Abbildung 78 Produktbestimmende Faktoren Abbildung 81 Nike Half-Cent Sohle Abbildung 82 Nike Sportschuhsohle Detail Abbildung 83 IPad „Spiegel“ Abbildung 84 Spiegelnder, klarer Bergsee am Matterhorn Abbildung 85 Scott Motorcross Schutzbrille mit Reflektionshologramm Abbildung 86 Nike Schaufensterfront mit animierten Hologrammen Abbildung 87 CG-Hologram „The Hide“ von Taron Abbildung 88 Analoges Reflektionshologramm einer Orangenlimonade Abbildung 74 Unterschied zwischen Markt-Wortbelegung und Technologiedefinition Abbildung 75 Reality-Virtuality Continuum nach Kishino und Milgram Abbildung 76 Vergleich Augmented Reality Applikation von GE 2009 und Hologramm von 1966 Abbildung 77 Vision Datenlinse 67
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