Algoritmos simplificados de hologramas computacionais: I – para geração de imagens 3D

Simplified algorithms of computational holograms: I – for generation of the 3D images

Resumo

A holografia é uma técnica óptica (interferométrico-difrativa) que permite o registro e a reconstrução de imagens 3D de objetos, pois um holograma carrega as informações de intensidade e fase de um objeto ‘holografado’. Para seu estudo e realização, aplicam-se ferramentas ópticas convencionais, teóricas e experimentais. Por outro lado, a evolução das computadores em velocidade de processamento e armazenamento de dados, vem possibilitando a viabilidade dos hologramas computacionais, dos chamados hologramas gerados por computador (HGC). Atualmente, a implementação experimental dos HGCs é feita através dos novos dispositivos optoeletrônicos como os moduladores espacias de luz (SLM), as câmeras CMOS e CCDs de alta resolução, além dos novos materiais fotossensíveis; permitindo assim, o registro e reconstrução óptica de frentes de onda de objetos tridimensionais e de feixes ópticos especiais. Desta forma, o propósito destes trabalhos é apresentar e disponibilizar a comunidade acadêmica, científica e de outras áreas do saber os nossos estudos e algoritmos (rotinas) de geração holográfica computacional de uma forma acessível e didática. Especificamente, neste primeiro artigo, o propósito é estudar holografia gerada por computador (HGC) a partir de algoritmos simplificados (software) de imagens 3D virtuais; bem como, apresentar resultados de simulação de construção (gravação) e reconstrução numérica (leitura) de HGCs de imagens simples 2D e 3D usando MATLAB. Estes apresentam interessantes possibilidades de realização experimental através de sua reconstrução óptica (reprodução) utilizando dispositivos SLMs para obtenção de imagens 3D.

Palavras-chave:
Holografia; Hologramas gerados por computador; Imagens 3D; Óptica; MATLAB