コンピュータでホログラムを作ろう！

　近ごろ流行の３次元コンピュータグラフィックス（ＣＧ）では，３次元物体の形状や色のデータから画像を計算しています．これと同じように，３次元物体のデータからホログラムをコンピュータで計算するのが計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）です．ここでは，当研究室での実際の作成法を紹介します．計算の原理はそれほど簡単ではありませんが，コンピュータとレーザプリンタとカメラがあればホログラムを作ることができます．つまり，ノウハウさえ知っていれば家庭でも製作可能です．

物体のデータを作る
　この手順はＣＧとだいたい同じです．ポリゴンなどを使って３次元の形状を定義します．また，３次元ではなく２次元のホログラムになってしまいますが，ビットマップをそのまま使うホログラムもあります．
ホログラムを計算する
　ＣＧのように市販のソフトはありません．当研究室でも当然，自作のソフトで計算しています．計算には，本物のホログラムに忠実に計算する方法と，視点の異なるたくさんのＣＧから合成する方法があります．当研究室ではどちらの方法も研究しています．
ホログラムを出力する
　ホログラムを直接出力するのはそう簡単ではありません．10000 ｄｐｉ以上のちょ～高解像度プリンタがあれば良いのですが・・・そこで，当研究室では「写真縮小」という，割と古典的な方法を採用しています．下の写真がその光景です（写真１）．壁に貼ってあるのが，レーザプリンタで出力したホログラムで，10000ｘ6000画素のＣＧＨをＡ３の紙１６枚に出力して貼り合わせています．それを，ミニコピーフィルムという特殊な（解像力の高い）フィルムに撮影します．それを現像すればホログラムの完成です（写真２）．
　写真縮小は面倒なのでレーザプリンタで出力したものを使いたいという場合は，ＯＨＰシートに出力することも可能です．あまり良い結果は期待できませんが，手軽にできるので原理の確認には役立ちます．
　また，イメージセッタという極めて高解像度(5000dpi くらい）のプリンタで，コンピュータのファイルを持参すると，数千円でフィルムに出力してくれるサービスもあります．
　出力方法についてはこちらにまとめてあります．

写真１　ホログラムの撮影風景

写真２　完成したホログラム
ホログラムを再生する
　普通のホログラムでも，再生にレーザが必要なものとそうでないものがあります．レーザ再生のＣＧＨは計算の原理は簡単ですが，再生にレーザが必要なのはあまり手軽とは言えません．当研究室ではレインボウホログラムの原理をＣＧＨの計算に組込み，レーザではなく電球の光（太陽光でもＯＫ）でフルカラーの3次元像が再生できる新方式を提案しました．下に示したのは再生像の例です．コンピュータの画面では全くわかりませんが，実物はちゃんと３次元像です．

再生像の例１

再生像の例２

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