Ebook: La apuesta por la holografía

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SERIE INNOVATION TRENDS HOLOGRAFÍA LOS ÚLTIMOS AVANCES EN EL MUNDO DE LA IMAGEN LA APUESTA POR LA Hologramas al servicio de la política 01 Historia de la holografía 02 La batalla legal en el mundo de los hologramas 03 04 05 INFOGRAFÍA El avance de la holografía La apuesta de Microsoft CASO DE ESTUDIO

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Los hologramas están de moda. Desde la política hasta el espectáculo, la holografía revoluciona el mundo de la imagen. En este paper se repasa su historia, sus características y su aportación en el mundo de la imagen.

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SERIE INNOVATION TRENDS

HOLOGRAFÍA

LOS ÚLTIMOS

AVANCES EN EL

MUNDO DE LA IMAGEN

LA APUESTA POR LA

Hologramas al servicio de la política01 Historia de la

holografía 02 La batalla legal en el mundo de los hologramas

03

04 05 INFOGRAFÍA

El avance de la holografía

La apuesta de Microsoft

CASO DE ESTUDIO

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“Quiero hablar del Universo

como si fuera un holograma.

Como probablemente sabrán,

un holograma es la

representación de un objeto

tridimensional en una superficie

bidimensional, como una placa

fotográfica. Supuestamente yo

estaba representado por un

holograma en uno de los

primeros episodios de Star

Trek, la Siguiente Generación.

Digo supuestamente

porque, a pesar de

aparecer tridimensional

en la nave espacial Enterprise,

las pantallas de la televisión de

aquella época no podían, y

todavía no pueden, mostrar

imágenes holográficas

tridimensionales. Eso será la

próxima revolución tecnológica.

En aquel episodio jugaba al

póker con Isaac Newton, Albert

Einstein y el comandante Data”.

Este es el comienzo del

discurso que pronunció el

científico Stephen Hawking en

Tenerife en 2014 en el que

define de forma más atractiva

que la RAE la holografía.

Historia de la holografía

01

El descubrimiento de los hologramas, en

1948 por Dennis Gabor, pasó desapercibido

hasta la década de los 60.

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La Real Academia Española

señala que es "la técnica

fotográfica basada en el

empleo de la luz coherente

producida por el láser. En la

placa fotográfica se

impresionan las interferencias

causadas por la luz reflejada de

un objeto con la luz indirecta.

Iluminada, después de

revelada, la placa fotográfica

con la luz del láser, se forma la

imagen tridimensional del

objeto original".

La fotografía ordinaria es capaz

de reproducir una imagen

bidimensional, obtenida

enfocando la luz reflejada por

un objeto sobre una placa

fotográfica que registra la

intensidad de luz que recibe.

De esta forma, el mapa

bidimensional, una vez

revelado, reconstruye la

imagen correspondiente al

plano enfocado.

El holograma está, en cambio,

formado por un confuso

esquema de puntos brillantes y

oscuros donde está “plegada”

(enfolded) toda la información

óptica del objeto, con la

particularidad fundamental de

que cada porción del

holograma contiene a su vez

toda la información plasmada

en el holograma completo. Al

iluminar la placa con luz láser,

aparece la imagen holográfica

que reproduce

tridimensionalmente el objeto,

la cual mostrará la información

óptica desplegada (unfolded).

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Dennis Gabor, padre de la holografía

El húngaro Dennis Gabor es el inventor del

holograma y explica de forma sencilla en un

artículo publicado en 1948 su descubrimiento: "El

objeto de este trabajo es un nuevo método de

formación de imágenes ópticas en dos etapas.

En una primera etapa, el objeto se ilumina con una

onda monocromática coherente, y el patrón de

difracción resultante de la interferencia de la onda

secundaria coherente proveniente del objeto con el

fondo coherente se registra en una placa

fotográfica. Si la placa fotográfica, procesada

adecuadamente, se sitúa después en su posición

original y se ilumina sólo con el fondo coherente,

aparecerá una imagen del objeto detrás de ella, en

la posición original."

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La holografía, según señala

Augusto Beléndez, catedrático

de Física Aplicada de la

Universidad de Alicante y

miembro de la Real Sociedad

Española de Física, en el

artículo de Open Mind Dennis

Gabor el padre de la

Holografía", comienza a dar sus

primeros pasos en 1947 en un

laboratorio de una empresa de

ingeniería eléctrica en el que

Gabor trabajaba en la mejora

del microscopio electrónico.

Con este instrumento se había

aumentado en cien veces el

poder de resolución de los

mejores microscopios ópticos y

se estaba muy cerca de

resolver las estructuras

atómicas, pero los sistemas no

eran lo bastante perfectos.

Su limitación estaba relacionada

con la aberración esférica de las

lentes magnéticas del

microscopio.

Para resolver este problema

Gabor se preguntó: "¿Por qué

no tomar una mala imagen

electrónica, pero que contenga

la información ‘total’ de la

misma, reconstruirla y

corregirla mediante métodos

ópticos?".

La contestación a esta pregunta

se le ocurrió mientras esperaba

para jugar un partido de tenis

en 1947 y consistía en

considerar un proceso en dos

etapas. En la primera etapa, el

registro, produciría el diagrama

interferencial entre el haz de

electrones objeto (onda objeto)

y un "fondo coherente" (onda de

referencia) que registraría en

una placa fotográfica.

A este interferograma Gabor lo

llamó holograma, del griego

holos, que significa ‘la totalidad’,

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pues contiene la información

total (la amplitud y la fase) de la

onda objeto.

En la segunda etapa, la

reconstrucción, iluminaría el

holograma con luz visible,

reconstruiría el frente de onda

original y podría corregirlo por

métodos ópticos para obtener

una buena imagen. Así pues,

los principios físicos de la

holografía están basados en la

naturaleza ondulatoria de la luz

y son la interferencia (en la

etapa de registro) y la difracción

(en la etapa de reconstrucción).

Gabor dedicó el resto del año

trabajando en su ‘nuevo

principio de microscopía’ (new

microscopic principle).

Abandono

En los años 50 se publicaron

unos cincuenta artículos sobre

la técnica de Gabor. Sin

embargo, sólo se consiguieron

imágenes pequeñas y borrosas.

Los investigadores perdieron el

interés por dos razones. La

primera, la imposibilidad de

obtener resultados óptimos

cuando aplicaban el método al

microscopio electrónico y la

segunda, la etapa de

reconstrucción del holograma

que era imperfecta.

El método de Gabor genera un

holograma en eje cuya calidad

es pobre debido al

solapamiento de la imagen

virtual y la imagen real o

conjugada. Al contemplar la

imagen virtual o la real siempre

aparece la otra imagen

desenfocada como fondo.

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En 1955, y tras investigar

varios montajes ópticos para

minimizar el efecto de la

imagen conjugada, Gabor

abandonó sus investigaciones

sobre holografía.

Pero, como cuenta el científico

español, todo cambió en la

década de los 60. La explosión

holográfica, originada en los

Estados Unidos en los primeros

años de la década de los

sesenta del siglo pasado tras la

invención de láser en 1960 y

gracias sobre todo a las

contribuciones de Emmett Leith

-que registró el primer

holograma de un objeto

tridimensional en 1964-

rehabilitaron la figura de Gabor

que pasó de ser prácticamente

un desconocido a recibir en

1971 el Premio Nobel de Física

“por su invención y desarrollo

del método holográfico”.

También recibió el homenaje de

Salvador Dalí- apasionado por la

óptica- en el genial holograma

Holos! Holos! Velázquez!

Gabor! que fue presentado en la

galería Knoedler de Nueva York.

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En agosto de 2012, Freddy

Mercury resucitaba en la

ceremonia de clausura de los

Juegos Olímpicos celebrados en

la capital británica. Unos meses

antes, en Coachella en Indio

(California), reaparecía

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sobre el escenario el rapero

Tupac Shakur, 15 años

después de morir acribillado en

una calle de las Vegas tras

volver de ver un combate de

Mike Tyson. Con sus

compañeros Snoop Dogg y Dr.

Dree, estos vivos, volvía a

protagonizar un concierto. El

próximo año, en 2016, está

previsto que la cantante

estadounidense Whitney

Houston -fallecida hace cuatro

años- reaparezca también en el

mismo escenario californiano.

La fiebre comercial en el

mundo de los mal

denominados hologramas

parece no tener fin. Como

explica este artículo publicado

en El País: “Al público en

general y a la prensa en

particular le gusta llamarlo

holograma, pero realmente no

lo es (...) la filosofía del ardid es

la de un truco teatral inventado

por el químico John Henry

Pepper y que se utilizó en 1862

para la obra de Charles Dickens

The haunted man (El hombre

embrujado).

Entonces, la artimaña se

lograba con un cristal sobre el

que se proyectaba una imagen

previamente reflejada en un

espejo desde fuera del

escenario. Ahora se sustituye el

pesado cristal por una pantalla

invisible. Esta se coloca con una

inclinación de 45 grados y

ofrece la impresión muy vivida

de que el artista está realmente

tocando en directo.

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Llámese holograma o no, lo

cierto es que la moda parece

no tener fin. Y el dinero que

mueve tampoco. El

multimillonario griego Alki David

ha invertido ya 15 millones de

dólares y su empresa Hologram

USA está especializada en

revivir a famosos. En una

pequeña sala de Beverly Hills

aparecen Michael Jackson, Ray

Charles, Mariah Carey, Mick

Jagger o Sinatra. También logra

que los vivos Julian Assange y

Edward Snowden mantengan

una charla animada. El último

proyecto que han puesto en

marcha se denomina Hologram

Comedy Club -en Jamestown, al

sur de Nueva York- con las

actuaciones cómicos

legendarios como George

Carlin, Rodney Dangerfield y

Bob Hope. Una oportunidad

para experimentar cómo

actuaban los cómicos de otra

época. Un espectáculo

pensado para convertirse en un

impulso para el desarrollo

económico y el turismo en las

ciudades con problemas

económicos que buscan atraer

a nuevos visitantes.

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Page 11: Ebook: La apuesta por la holografía

Y aunque parecía en un primer

momento que los hologramas

iban a llevar el peso de los

conciertos en Estados Unidos y

en las capitales europeas, su

coste- las dos canciones del

rapero Tupac rondaron los

400.000 dólares- y la batalla

legal que han emprendido dos

empresas del sector han

frenado la fiebre holográfica del

espectáculo.

Días antes de la gala de los

Billboard Music Awards en

2014, que preveía la aparición

de un holograma de Michael

Jackson, los propietarios de la

tecnología usada para revivir

digitalmente al rapero Tupac

Shakur pidieron a la justicia

estadounidense que impidiese el

uso de sus técnicas para

proyectar un holograma del rey

del pop. Hologram USA Inc. y

Musion Das Hologram Ltd.

demandaron a los herederos de

Jackson al argumentar ser los

dueños de las patentes de la

tecnología que crea imágenes

en 3D y que las proyecta en el

escenario para que parezca que

están junto a otros músicos en

vivo. No era la primera batalla

legal en el mundo de la

holografía. Hologram USA

demandó también al Circo del

Sol y a MGM Resorts

International por su espectáculo

"Michael Jackson ONE que

triunfa en Las Vegas. El

espectáculo incluye la

presentación de una versión

digital de Jackson que ,según la

empresa, usa indebidamente su

tecnología.

La batalla legal en el mundo de

los hologramas no ha hecho

nada más que comenzar. Una

batalla que disputan los vivos

que quieren resucitar - aunque

sea solo un par de minutos-, a

los muertos.

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¿Cómo estar en 140 mítines a la

vez? India, el segundo país más

poblado del planeta- 1.200

millones de personas-, ha visto

como Narendra Modi ha

explotado las posibilidades que

ofrecen los hologramas en su

carrera política.

Obsesionado con las redes

sociales, Modi se convirtió en

primer ministro de India al

derrotar a Rahul Gandhi el

pasado mes de mayo. El hijo del

vendedor de té supo utilizar la

tecnología para terminar con

el trono de los Gandhi y

convencer a la mayoría de los

814 millones de votantes.

Para conseguirlo contó con la

ayuda de la empresa Hologram

USA, dirigida por el

multimillonario griego Alkiviades

David. Un éxito que no ha

dejado indiferente a las

potencias que quieren utilizar el

mismo modelo para acercarse a

los ciudadanos.

Como destaca en un reciente

artículo el Washington Post, la

tecnología holográfica está

llegando a la capital de los

Estados Unidos con la

esperanza de que todo lo que

ha hecho por la industria del

entretenimiento en los últimos

años- resucitar a los artistas más

conocidos del país- se replique

en las campañas políticas. De

momento no se han planteado

Page 14: Ebook: La apuesta por la holografía

“resucitar” a John Fitzgerald

Kennedy junto a Barack Obama

aunque en el país del

espectáculo la apuesta por

proyectar copias realistas de

políticos entra en la agenda de

todos los partidos, sean del

color que sean.

El periódico estadounidense

destaca que Hologram USA, la

empresa especializada en

la tecnología holográfica, quiere

replicar el fenómeno indio en

las calles de las ciudades

estadounidenses. El griego

Alkiviades David se declara

admirador del senador

republicano de Kentucky Rand

Paul y de la aspirante

demócrata Hillary Clinton “o de

cualquier otra persona que esté

buscando mejorar sus esfuerzos

de comunicación ante los

votantes”.

Jeffrey Taylor, socio gerente de

USGRI (U.S. Government

Relations International)- la

empresa que va a explotar la

tecnología junto a Hologram

USA- y ex asesor del Congreso,

prevé que la tecnología

aumente la interacción entre los

votantes y los candidatos

presidenciales, que

simplemente no pueden

aparecer físicamente en todas

las ciudades, incluso en los

estados cruciales.

"Vamos a estar en New

Hampshire con Clinton",

explica Taylor. “Ella puede

aparecer de forma remota a

través de un holograma en

lugares a los que su agenda le

impide viajar, contestando

preguntas en una especie de

reunión en un ayuntamiento

virtual", explica Taylor.

Y añade: "La única cosa

que no puedes hacer

es darle la mano."

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Voces críticas

Hay voces críticas pues

generalmente los ciudadanos

quieren ver los candidatos en

persona y en su ciudad y eso la

tecnología, por muy avanzada

que sea, es incapaz de

conseguir. “La tecnología del

holograma tiene que

complementar el elemento

humano”, señala Zac Moffatt,

digital director del que fuera

aspirante a representar al

Partido Republicano, Mitt

Romney.

Tampoco hay que olvidar que

la tecnología holográfica

es mucho más cara que las

charlas online que se pueden

realizar con los candidatos en

Facebook o Twitter. "¿Pero el

impacto sobre el votante es

mayor que por ejemplo Skype o

Google Hangout?", se pregunta

Moffatt.

Alkiviades David calcula que el

coste para que la holografía sea

una realidad en Estados Unidos

gira sobre los 6 millones de

dólares al mes. Muy por encima

de los presupuestos de la

mayoría de las campañas de los

senadores; una inversión

considerable incluso para los

aspirantes a la Casa Blanca.

Aunque, como destaca

el Washington Post, “el deseo

perpetuo de hacer ruido en la

política estadounidense podría

estimular la holografía. Tanto en

las convenciones demócratas

como en las republicanas que

tratan habitualmente de

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Page 16: Ebook: La apuesta por la holografía

superarse unos a otros para

atraer la atención de los

medios”.

"Con los avances en inteligencia

artificial, pronto podremos tener

hologramas de los candidatos

presidenciales e interactuar con

ellos", señala David Plouffe, que

llevó la campaña de Obama en

2008, en The Wall Street

Journal.

Más allá de la política, David y

Taylor ven otras razones para

potenciar la tecnología: “en

simulaciones militares y

sesiones informativas o para

que el que ocupe la Casa

Blanca pueda comunicarse con

más estadounidenses. Podrá

estar hablando en un aula de

sexto grado en Missouri sin

todos los gastos de viaje y la

seguridad”.

Para los recelosos, Alkiviades

David se muestra tajante: "Creo

que todo lo que podemos

escribir sobre ella, evangelizar o

imaginarlo, no es suficiente;

usted no recibe el impacto de lo

que realmente es hasta que lo

ve", concluye en declaraciones

al periódico estadounidense.

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Hololens es la apuesta de Microsoft en el sector

holográfico. El proyecto Holographic de la

compañía estadounidense es un ordenador

llamado Hololens: unas gafas de realidad

aumentada que superponen holografías en el

entorno para poder interactuar con él.

04

El casco Hololens, que superpone

holografías en el entorno para interactuar

con él, está destinado a las empresas y

rondará los 3.000 dólares.

La apuesta de Microsoft por la holografía

Page 18: Ebook: La apuesta por la holografía

Hololens incluye un ordenador

completo, con CPU, GPU,

sensores y pantalla HD, además

de una cámara similar a Kinect

para identificar lo que nos

rodea y los gestos que

hacemos con nuestras manos o

la voz. Como destaca la revista

especializada Xataca: Todo es

inalámbrico y con

funcionamiento autónomo.

Xataca también señala que “el

futuro de Windows es

holográfico y espectacular

gracias a Project HoloLens” y

explica que permite “proyectar

ventanas en medio de los

elementos reales de nuestro

entorno, podemos tener una

aplicación que reproduce vídeo

suspendida frente a nuestro

sofá, donde reposamos, o una

conversación de Skype en otro

punto de la habitación”.

Y añade: “Pero la idea no se

limita a crear ventanas planas

en medio de la estancia, puede

crear objetos vivos en 3D, a los

que podemos rodear e

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Page 19: Ebook: La apuesta por la holografía

interactuar desde los diferentes

puntos que tiene un objeto

con dimensión. Este último

apartado es la esencia de

Project Hololens”.

En el New York Times son más

críticos con la experiencia. Los

periodistas del medio

estadounidense asisten a una

demostración “de una

aplicación Hololens que ha

creado con el fabricante de

automóviles suizo Volvo Cars”.

Y relatan: “La presentación se

hizo en una gran sala alargada

que parecía un concesionario

minimalista de Volvo, con una

gran plataforma elevada en la

que normalmente se podría

exhibir un vehículo. No había

nada sobre la plataforma, pero

con el casco Hololens puesto

aparecía materializada una

representación del nuevo sedán

de lujo Volvo S90 (el coche será

presentado físicamente en

enero en el salón del automóvil

de Detroit)”.

¿Y qué opinan de la

experiencia? “Con el Hololens

puesto, se puede dar la vuelta

al sedán para verlo desde

distintos ángulos. En otra zona

de la sala, el casco proyectaba

un vídeo del coche en marcha

por una carretera, simulando

las características de

conducción autónoma del

vehículo. Una versión en

juguete del S90 apareció en un

pedestal, con los sensores de

luces de detección de colisiones

iluminándose ante una persona

que, con el Hololens, rodeaba

el coche.

Hololens tiene un limitado

campo visual: la parte de visión

sobre la que pueden

proyectarse imágenes digitales.

Imagine un pequeño rectángulo

suspendido unos centímetros

frente a sus ojos, una forma

que se mueve con los giros de

su cabeza. Ese es el lienzo de

Hololens. Hololens no proyecta

nada en la visión periférica del

sujeto, o por encima o por

debajo de ese rectángulo”.

Para los críticos: “La

experiencia es mucho menos

envolvente que la de otro casco

de realidad virtual como Oculus

Rift, que envuelve la visión con

imágenes, impidiendo la visión

del mundo físico. Es un poco

como la diferencia entre una

pantalla IMAX y un televisor de

36 pulgadas”.

Microsoft, por su parte, se

defiende. Scott Erickson,

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Page 20: Ebook: La apuesta por la holografía

un directivo de Hololens en ( )

la compañía estadounidense,

explica que los desarrolladores

y otros clientes potenciales del

casco no deben dejarse

intimidar por su campo visual.

Y que tampoco hay que olvidar

que Hololens está centrando

sobre todo en aplicaciones para

negocios y educación. La

última versión del casco, que

estará disponible en el primer

trimestre, costará 3.000

dólares. Prueba de ellos es la

experiencia descrita con Volvo,

que tiene previsto empezar a

usar Hololens en 2016

para mejorar la experiencia de

compra de sus coches por sus

clientes.

Los clientes deben ser capaces

de usar Hololens para ver como

sería el coche con un color

determinado, y con un paquete

de accesorios distintos a los

existentes en stock.

Un paso más de la tecnología

aunque insuficiente. Como

señalan también desde Volvo:

“Si quieres ver el coche, siente

el coche, la experiencia física no

desaparecerá”.

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Page 22: Ebook: La apuesta por la holografía

Breve historia

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.

Inventó la técnica de reconstrucción

de frente de onda usando los

principios de difracción.

1947 Dennis Gabor

Presentó la "Fotografía Lippmann", que

permitía que una placa fotográfica

registrase los colores de una foto.

1891 Grabriel Lippmann

Intentó crear imágenes

tridimensionales, basado en la

técnica de Lippmann.

1958 Y.N. Denisyuk

Page 23: Ebook: La apuesta por la holografía

100%

92%

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Las posibilidades del holograma se

dispararon con el advenimiento del láser

que fue inventado por el ruso.

1962 C. Townes Hakd

Realizó por vez primera los hologramas de

reflexión, empleando emulsiones gruesas,

obteniendo eficiencias de difracción altas.

1962 Y.N. Denisyuk

Realiza los hologramas “imagen”

conocidos también como hologramas

arcoíris (rainbow).

1968 Benton S. A.

Breve historia

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La compañía Radio Corporation of

America hace el primer intento de llevar

al mercado los hologramas.

1970 RCA.

Publicó resultados sobresalientes para

la replicación, haciendo accesibles al

público los hologramas.

1974 Bartolini

Breve historia

Page 25: Ebook: La apuesta por la holografía

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La holografía es un proceso fotográfico en el que se utilizan lentes y espejos para dirigir y enfocar un haz de luz de láser. Se utiliza luz láser debido a sus propiedades: coherencia espacial y temporal (luz que viaja en forma ordenada), y monocromática.

Cómo se crea

Plato

fotográfico

Imagen

virtual

Vista

Frente de

onda

reconstruida

Haz de

reconstrucción

Page 26: Ebook: La apuesta por la holografía

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Aplicaciones

Microscopio Soporte de información

Procesado óptico de información Técnicas de medición

Se graba todo el campo de

visión con la información de la

profundidad. Cada holograma

puede ser estudiado, al estar

“congelado” en el tiempo.

Se utiliza para la comparación de

imágenes, que son similares unas

a otras, y solo son diferentes en

pequeños detalles.

Se emplean láseres que

“escriben” la información en un

polímero fotosensible sobre todo

el volumen del material de

almacenamiento.

La interferometría holográfica de

doble exposición permite

encontrar cambios muy pequeños

entre el mismo objeto bajo

diferentes condiciones.

Page 27: Ebook: La apuesta por la holografía

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Aplicaciones

Monitorización Medicina

Procesado óptico de información

Los objetos pueden grabarse y

exhibirse en una imagen en

tres dimensiones para

examinar todos los detalles.

Se utiliza para la comparación de imágenes, que son similares unas a

otras, y solo son diferentes en pequeños detalles.

Hologramas muy reales de muy

alta resolución que pueden ser

proyectados en un sistema de

espejos en el espacio libre.

Page 28: Ebook: La apuesta por la holografía

BBVA Innovation Center crea la

Serie Innovation Trends para

mantenerte informado de las

tendencias más punteras en

innovación y sus aplicaciones

en tu día a día. Para ello, en

estos papers encontrarás todas

sus claves, análisis, casos de

éxitos, entrevistas a expertos e

infografías para visualizar los

datos que describen cada una

de estas tendencias.

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