皆様はホログラムと言う言葉をどこかで聞いたことがあるのではないでしょうか。

近未来を題材とした映画やアニメなどではよく見るように感じます。

しかし、本来的な意味合いでのホログラムや仕組みなどまだまだ知らないことは多いと思います。

今回はホログラムについて取り上げ、皆様の知らないを解決していければと思います！

|ホログラムとは

ホログラムというと、皆様はスターウォーズなどのSF映画でよく登場する、“空間に浮かぶ立体映像”を想像するのではないでしょうか。

実は正確に言うと、“空間に浮かぶ立体映像”はホログラムではありません。

Microsoftのヘッドマウントディスプレイ「HoloLens」とそのプラットフォームである「Windows Holographic」も、「ホログラフィックエンターテインメント」をうたい文句にしているDMMの劇場施設「DMM VR THEATER」も、本来の定義から言えばホログラムとは全く異なるものとなります。

本来のホログラムとは映像の表示方法ではなく、記録方法を含む技術を指します。

こうした映像表現をホログラムと呼ぶのは、映像が空間に浮かび上がっているからだと推測されます。

SFでいうなら、「スター・ウォーズ エピソード4（新たなる希望）」でR2-D2から表示されるレイア姫の映像であり、「スタートレック」シリーズの「The Next Generation」以降で登場する「ホロデッキ」もそうしたイメージです。

紙幣やクレジットカードには「虹色でキラキラした印刷」が貼り付けられていて、見る方向で映像の見え方が変わり、立体的に見えます。

これもホログラムと呼ばれています。

しかし、「空間に浮かび上がったり、重なったりするもの」は、あくまで「ホログラムを思わせる表現」ではあるものの、本来のホログラム・ホログラフィック技術とは異なるものです。

本当にホログラムと言えるのは、むしら「虹色できらきらした印刷」の方を指します。

|ホログラムの仕組み

前述したように、ホログラムとは記録方法を含む技術を指します。

通常の写真の場合、光の強さと色が記録されますが、ホログラムの場合、さらに位置情報も記録されます。

3次元のホログラムを撮影するには、レーザー光という特殊な光を使います。

レーザーから出た光をビームスプリッターという装置で2つに分け、その一方を撮影したい物体に当てて、記録材料（写真のフィルムのようなもの）に向かって反射させます。

これを「物体光」といいます。もう一方の光は、記録材料にそのまま当てます。こちらは「参照光」といいます。

両方の光がぶつかりあうと「干渉縞」という模様ができ、これを記録したものがホログラムとなります。

5千円札や1万円札の隅には、キラキラと輝く銀色の部分がありますが、角度を変えて見ると、違う模様が見えたり色が変わって見えたりします。

これらもホログラムの特徴です。

ホログラムは複製することが非常に困難なため、お札やクレジットカードなどには、偽造防止のためにホログラム技術が使われています。

|ホログラムの種類

ホログラムの意味と仕組みを解説したところで、続いては、種類について説明していきたいと思います。

ホログラムには、「ペッパーゴースト型」と「水蒸気を活用したスクリーン」、「網膜ディスプレイ」の3種類があります。1種類ずつ解説していきたいと思いますので、ぜひご覧ください。

ペッパーズゴースト型

3Dホログラムに近いものとして幅広く使われているのが、「ペッパーゴースト型」と呼ばれている視覚トリックの応用です。

ペッパーゴーストとは、元々劇場で使われていた仕掛けで別の部屋にある物体に光を当てて、さらに板ガラスと照明技術によってガラスの奥で映像として映し出され、あたかもそこにいるかのように見せるという仕組みを言います。

このペッパーゴーストはかなり古くから使われてきた演出方法ではあるものの、現代ではこれを応用して3Dホログラムのように見せる技術が開発されています。

どのような仕組みになっているのかというと、まず舞台に半透明のスクリーンを用意してそこに映像を透過させます。

このスクリーンは強い光は通してしまいますが、プロジェクターで投影された映像はスクリーンを透過せずスクリーン表面に映し出されます。

つまり、舞台の後ろにあるものや照明、人などは見える状態で映像が前面に浮かび上がってくるため、まるで本当に目の前に映像が浮かんできたような錯覚に陥ることになります。

これはスクリーンの大きさを変えてしまえば様々な活用法ができ、ライブステージでのパフォーマンスだけ見える方向が限られてしまっていること、光の当て方にも制限があることなどが挙げられます。

そのため様々な活用はできますが、若干用途が限られてしまうようです。

水蒸気を活用したスクリーン

ペッパーゴーストの応用では、半透明のスクリーンに映像を映し出しており、スクリーンが全くないわけではありません。

このスクリーンも使わずに映像を投影する技術がすでに開発されています。

それが、水蒸気を活用したものです。

機械から霧状に水蒸気を噴き出し、そこに情報を含む光を投影させることで水蒸気をスクリーン代わりにしています。

このスクリーンは水蒸気を触ったり動かしたりすることで映像に変化が見られます。

3Dホログラムのような立体感は少ないものの、スクリーンを水上くで作ってしまうというのは面白い技術の1つだと言えるでしょう。

網膜ディスプレイ

これまでスクリーンに光を投影することで立体的な映像を映し出していましたが、人間の目の網膜を使って立体的な映像を見せようとする技術も現在開発が進んでいます。

具体的には、専用のゴーグルに網膜投影型の画面を組み合わせて、実際の景色を映像と重ねてみることができます。

ゴーグルはシースルーになっており、実際の景色を見ながらゴーグルからは映像を映し出しているので立体的な映像が見えるという仕組みです。

これは実際の景色にゴーグルから映し出されるCG映像を組み合わせている状態であり、例えばSF映画を実際に目の前で体感しているかのようなことになります。

実際の景色との連動性や位置合わせ、専用ゴーグルを装着しないといけないなどの欠点もありますが、これらの欠点が改善されていけば、よりSF映画のような未来へ近づくことになるでしょう。

|ホログラムの用途

ホログラムは様々な用途での活用が期待されています。

代表的な用途は、SF映画でよくあるような立体映像を表示しながらの通話です。

2021年現在、私たちの日常的な連絡手段はかつてのメールや音声通話から、ビデオ通話に変わりつつあります。

将来的にはビデオ通話の時代も終わり、ホログラムで姿を映しながら会話をする時代が来るかもしれません。

しかし、写真や動画よりも情報量の多いホログラムを記録したり、再生したりするためには膨大なデータ量が必要であり、現在の通信技術やメモリ技術では実現は難しいとされています。

一説によると、5Gの次に来るとされている6Gの技術であれば、ホログラムを日常的に利用できるようになるといわれています。

また、通話以外の情報伝達にもホログラムは活用できます。

実際に、日本のメーカーが裸眼で全方位から見られる立体映像を映し出すプロジェクターを開発しており、2022年には実用化される可能性があります。

現時点ではデジタルサイネージとして活用される予定ですが、ビジネスや教育、エンターテインメントの分野にも幅広く応用できると期待されています。

また、ホログラムの本質は立体映像を表示することでなく、立体映像をそのまま記録できることです。その特徴を生かして、測定技術としてのホログラムの活用が進んでいます。

例えば、測定技術の市場ではデジタルホログラフィーが注目を集めています。

デジタルホログラフィーとは、ホログラフィー技術によって物体の立体像を記録し、コンピューターで計算することで物体の三次元形状を測る技術です。

ミクロサイズの物体を立体的に観察できるホログラフィー顕微鏡などが開発され、医療業界や生物学の分野で活用されています。

デジタルホログラフィーの市場は2015年から2020年にかけて大きく成長しており、その傾向は今後も続くと考えられています。

ホログラムは現時点では技術的な難易度が高く、一般消費者に普及するのはしばらく先だと考えられます。

そのため、まずは企業や研究施設が利用する測定技術としてホログラムが普及し、技術開発が進んだ後に一般消費者向けにも広まっていくと予想できます。

|ネットで話題の「7Dホログラム」とは

7Dホログラムというのは、ホログラム映像を空間に映し出すことのみならず、触ったり、臭いを嗅げたり、感じたりと五感で楽しめる映像を映し出す技術になっています。

しかし、この7Dホログラムは実現化されているものではありません。

残念ながら今のところは「将来的にはできるかもしれない」という予想で留まってしまっていますが、7Dホログラムに関する動画が広まったことで開発に力が入るのではないかとされています。

まだまだ時間はかかるかもしれない技術ですが、実際に映像化に成功すればワクワクする体験が待っていることは間違いないでしょう。

|まとめ

いかがでしたか。

皆さんが映画でよく見るホログラムは、本質的な意味ではホログラムのことを指していないという事実には驚きますよね。

また近い将来、6Gの技術が発達することで、私たちが思い描く映画のような未来になっているかもしれませんね。

では、今回もお読みいただきありがとうございました。