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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。
SF映画の中で見かけていた立体映像が、今やビジネスやエンターテインメントの現場で現実のものとなりつつあります。
しかし、ホログラムという言葉は知っていても、その具体的な仕組みや、AR・VRといった他の技術との違いを正確に把握している方は少ないのではないでしょうか。
本記事では、ホログラムの基礎知識から最新の活用事例まで、初心者もわかりやすく解説していきます。
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|ホログラムとは
ホログラムというと、SF映画でよく登場する、“空間に浮かぶ立体映像”をイメージされがちですが、実は“空間に浮かぶ立体映像”はホログラムではありません。
本来のホログラムとは映像の表示方法ではなく、光の干渉と回折という現象を利用して、物体を立体的な像として再現する技術を指します。
一般的な写真や映像が光の強さと色のみを記録するのに対し、ホログラムは光の波面そのものを記録する点が大きな特徴です。
これにより、見る角度を変えることで物体の見え方も変化し、まるでそこに実物が存在するかのような奥行きと立体感を得ることができます。
従来は偽造防止用のシールやクレジットカードなどの身近な場所で使われてきましたが、近年では技術の進歩により、空中への投影やデバイス越しのXR体験としても普及が進んでいます。
また、混同されやすいものに3Dディスプレイがありますが、専用のメガネを介さずに肉眼で全方位から立体を認識できる点は、ホログラム独自の価値といえるでしょう。
|ホログラムの仕組み
ホログラムがなぜ立体に見えるのか、その秘密は光の情報の捉え方にあります。
普段私たちが目にしている写真は、カメラが捉えた光の色や明るさだけを平面に記録したものです。
一方で、ホログラムは光が物体に当たって跳ね返ってくる際の角度や、光が届くまでの時間といった立体的な情報まで丸ごと記録しています。
これを分かりやすく例えると、写真は風景の切り抜きですが、ホログラムは光の通り道をそのまま保存した地図のようなものです。
仕組みとしては、二つのレーザー光をぶつけ合わせることで生まれる、目に見えないほど細かな光の模様を特殊なフィルムに焼き付けます。
このフィルムに再び正しい光を当てると、保存されていた光の道筋が再現され、何もない空間に実物があるかのような像が浮かび上がります。
左右から覗き込めば、それまで隠れていた側面が見えるという体験は、まさにこの光の通り道を忠実に再現しているからこそ可能になる技術なのです。
|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、次は種類について説明していきます。
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。
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。
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、水蒸気を活用して映像を投影する技術がすでに開発されています。
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、スクリーンを水上で作ってしまうというのは、非常に画期的な表現方法と言えるでしょう。
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
ホログラムの技術は、その再現性の高さと特殊な視覚効果から、身近なセキュリティ対策から最先端のビジネス現場まで幅広く活用されています。
単なる視覚的な驚きを与えるだけでなく、情報の信頼性を担保したり、複雑な構造を直感的に理解させたりといった、実利的な側面が評価されています。
偽造防止としての信頼性
私たちが最も日常的にホログラムを目にしているのは、クレジットカードや紙幣、ソフトウェアのライセンスシールなどでしょう。
ホログラムは製造に高度な技術と設備を要し、カラーコピー機などでは決して再現できないため、偽造防止の手段として非常に強力です。
見る角度によって図柄や色が変化する特性を活かし、誰でも瞬時に本物かどうかを判断できる点も、セキュリティ分野で重宝される大きな理由です。
広告やエンターテインメントでの没入感
店舗のショーウィンドウやイベント会場では、何もない空間に立体的な商品やキャラクターを浮かび上がらせる演出が増えています。
専用のグラスを装着せずに多人数で同時に同じ立体像を共有できるため、通行人の注目を集めるアイキャッチとして高い広告効果を発揮します。
近年では、往年のアーティストをステージ上にホログラムで復活させるコンサートなども開催されており、エンターテインメントの可能性を大きく広げています。
医療や製造現場での視覚化
産業分野においては、目に見えない構造を3Dで可視化するためにホログラムが利用されています。
医療現場では、CTスキャンやMRIのデータをホログラム化し、手術の前に臓器の立体的な配置をシミュレーションすることで、手術の精度と安全性を高める取り組みが行われています。
また、製造業の設計現場でも、複雑な部品の構造を実物大のホログラムで確認し、チーム全体で設計ミスを未然に防ぐといった活用が進んでいます。
|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、通信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。
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