Nếu bạn đang mang theo tiền, bằng lái xe hoặc thẻ tín dụng, bạn đang mang theo hình ảnh ba chiều. Hình ba chiều chim bồ câu trên thẻ Visa có thể là hình ảnh quen thuộc nhất. Con chim bảy sắc cầu vồng thay đổi màu sắc và dường như di chuyển khi bạn nghiêng thẻ. Không giống như một con chim trong một bức ảnh truyền thống, một con chim ba chiều là một hình ảnh ba chiều. Hình ba chiều được hình thành do sự giao thoa của chùm ánh sáng từ tia laser.
Kĩ thuật chụp toàn ảnh hay ảnh toàn ký là phương pháp và kĩ thuật chụp lại và tái dựng hình ảnh ba chiều của vật thể. Kĩ thuật này không cần sử dụng thấu kính quang học nhằm tập trung hình ảnh lên tấm ghi hình hoặc thiết bị kĩ thuật số, thay vào đó sử dụng một nguồn sáng kết hợp như laser chiếu đến vật và cho giao thoa với một chùm laser tham chiếu tại cuộn phim ghi hình. Phương pháp chụp giao thoa này cho phép lưu lại nhiều thông tin hơn hình ảnh 2 chiều, cho phép người quan sát thấy hình ảnh 3 chiều của vật thể khi nhìn dưới những góc khác nhau mà không một kính hỗ trợ nào khác. Một đặc điểm khác so với ảnh thông thường đó là nếu xé ảnh toàn ký thì hình ảnh của vật thể vẫn được bảo toàn trong từng bức ảnh toàn ký nhỏ.
Kĩ thuật này do Dennis Gabor phát triển vào thập niên 1940, nhưng phải đợi cho đến khi laser ra đời thì ý tưởng của ông mới thực hiện được. Nhờ công trình này mà ông được trao giải Nobel Vật lý năm 1971.
Ảnh toàn ký có nhiều ứng dụng trong y học, khoa học, kĩ thuật, kiến trúc và bán lẻ hàng hóa. Mô hình kiến trúc bằng toàn ảnh cho phép các kiến trúc sư mô hình hóa công trình trên không gian ba chiều trước khi triển khai xây dựng. Ảnh toàn ký tái dựng từ những phần xương còn lại của người Lindow (Lindow Man) 2000 năm tuổi phát hiện trong một đầm lầy ở Anh, cho thấy khả năng áp dụng của kĩ thuật này cho ngành nhân chủng học cũng như cho mục đích giáo dục và lưu trữ thông tin.
Làm thế nào laser tạo ra ảnh toàn ký
Ảnh ba chiều được tạo ra bằng cách sử dụng tia laser vì ánh sáng laser là “kết hợp”. Điều này có nghĩa là tất cả các photon của ánh sáng laser đều có cùng tần số và độ lệch pha. Tách một chùm tia laze tạo ra hai chùm sáng có màu giống nhau (đơn sắc). Ngược lại, ánh sáng trắng thông thường bao gồm nhiều tần số ánh sáng khác nhau. Khi ánh sáng trắng bị nhiễu xạ, các tần số tách ra tạo thành cầu vồng màu sắc.
Trong nhiếp ảnh thông thường, ánh sáng phản xạ từ một vật thể chiếu vào một dải phim có chứa một chất hóa học (bạc bromua) phản ứng với ánh sáng. Điều này tạo ra một đại diện hai chiều của đối tượng. Ảnh toàn ký tạo thành hình ảnh ba chiều vì các mẫu giao thoa ánh sáng được ghi lại, không chỉ ánh sáng phản xạ. Để thực hiện điều này, một chùm tia laze được chia thành hai chùm tia đi qua các thấu kính để mở rộng chúng. Một chùm tia (chùm tham chiếu) được dẫn lên phim có độ tương phản cao. Chùm tia còn lại nhằm vào vật thể (chùm vật thể). Ánh sáng từ chùm vật thể bị tán xạ bởi chủ thể của ảnh ba chiều. Một phần ánh sáng tán xạ này đi về phía phim ảnh. Ánh sáng tán xạ từ chùm vật thể lệch pha với chùm chuẩn nên khi hai chùm tương tác với nhau chúng tạo thành một hình giao thoa.
Hình ảnh giao thoa được phim ghi lại mã hóa một mô hình ba chiều vì khoảng cách từ bất kỳ điểm nào trên vật thể ảnh hưởng đến pha của ánh sáng tán xạ. Tuy nhiên, có một giới hạn về cách “ba chiều” một hình ba chiều có thể xuất hiện. Điều này là do chùm vật thể chỉ bắn trúng mục tiêu của nó từ một hướng duy nhất. Nói cách khác, ảnh ba chiều chỉ hiển thị phối cảnh từ điểm xem của chùm đối tượng. Vì vậy, trong khi hình ảnh ba chiều thay đổi tùy thuộc vào góc nhìn, bạn không thể nhìn thấy phía sau vật thể.
Xem ảnh toàn ký
Hình ảnh toàn ký là một dạng giao thoa trông giống như nhiễu ngẫu nhiên trừ khi được xem dưới ánh sáng thích hợp. Điều kỳ diệu xảy ra khi một tấm ảnh toàn ký được chiếu sáng bằng cùng một tia laze được sử dụng để ghi lại nó. Nếu sử dụng tần số laser khác hoặc loại ánh sáng khác, hình ảnh được tái tạo sẽ không khớp chính xác với hình ảnh ban đầu. Tuy nhiên, các hình ảnh toàn ký phổ biến nhất có thể nhìn thấy trong ánh sáng trắng. Đây là những hình ảnh toàn ký thể tích kiểu phản xạ và hình ảnh toàn ký cầu vồng. Ảnh toàn ký có thể được xem trong ánh sáng bình thường đòi hỏi quá trình xử lý đặc biệt. Trong trường hợp ảnh toàn ký cầu vồng, một ảnh toàn ký truyền tiêu chuẩn được sao chép bằng cách sử dụng một khe ngang. Điều này bảo toàn thị sai theo một hướng (để phối cảnh có thể di chuyển), nhưng tạo ra sự thay đổi màu sắc theo hướng khác.
Công dụng của ảnh toàn ký
Giải Nobel Vật lý năm 1971 được trao cho nhà khoa học người Anh gốc Hungary Dennis Gabor “vì đã phát minh và phát triển phương pháp ảnh toàn ký”. Ban đầu, kỹ thuật ảnh toàn ký là một kỹ thuật được sử dụng để cải tiến kính hiển vi điện tử. Ảnh toàn ký quang học không phát triển cho đến khi phát minh ra laser vào năm 1960. Mặc dù ảnh toàn ký ngay lập tức phổ biến cho nghệ thuật, các ứng dụng thực tế của ảnh toàn ký quang học đã bị tụt hậu cho đến những năm 1980. Ngày nay, ảnh toàn ký được sử dụng để lưu trữ dữ liệu, truyền thông quang học, phép đo giao thoa trong kỹ thuật và kính hiển vi, bảo mật và quét ảnh toàn ký.
Sự thật thú vị về ảnh toàn ký
- Nếu bạn cắt một nửa hình toàn ký, mỗi phần vẫn chứa một hình ảnh của toàn bộ vật thể. Ngược lại, nếu bạn cắt một bức ảnh, một nửa thông tin sẽ bị mất.
- Một cách để sao chép ảnh toàn ký là chiếu sáng nó bằng chùm tia laze và đặt một tấm ảnh mới sao cho nó nhận được ánh sáng từ ảnh ba chiều và từ chùm gốc. Về cơ bản, hình toàn ký hoạt động giống như đối tượng ban đầu.
- Một cách khác để sao chép hình toàn ký là làm nổi nó bằng hình ảnh gốc. Điều này hoạt động giống như cách các bản ghi được tạo ra từ các bản ghi âm. Quá trình dập nổi được sử dụng để sản xuất hàng loạt.
Anne Marie Helmenstine, Ph.D; Wikipedia
