Hologramme: Science-Fiction-Erfindung oder bald Alltag?
- Veröffentlicht: 09.05.2022
- 16:45 Uhr
- Claudia Frickel
Unterhaltungen mit 3D-Projektionen von Menschen, die sich eigentlich ganz woanders aufhalten: In "Star Trek" und "Star Wars" sind Hologramme allgegenwärtig. Dabei wurde die faszinierende Technologie schon vorher erfunden. Was bereits möglich ist, erfährst du hier. Im Clip: Ein Mann heiratet ein Hologramm.
Hologramme: Das musst du dazu wissen
Holodecks, Prinzessin Leia als Projektion und virtuelle Ärzt:innen: In Science-Fiction-Reihen wie "Star Trek" und "Star Wars" spielen Hologramme wichtige Rollen.
Dabei handelt es sich um wirklichkeitsgetreue Abbilder von realen Objekten und Personen. Die 3D-Projektionen erscheinen vor dir, obwohl sie gar nicht in der Nähe sind. Du kannst sie von allen Seiten betrachten und sogar um sie herum gehen.
Aber Hologramme sind keine Erfindung aus Filmen und Büchern. Die Technologie nutzen wir längst, allerdings anders als in Hollywood. Sie kommt zum Beispiel in der Medizin 4.0 oder bei Konzerten zum Einsatz.
Wissenschaftler:innen und Unternehmen forschen an komplexeren und großen 3D-Projektionen. Aber so weit wie in Science-Fiction-Filmen sind sie noch nicht.
Wir zeigen in den folgenden Abschnitten, wie Hologramme entstehen, was schon möglich ist und was noch kommen soll.
Wie entsteht eigentlich ein Hologramm?
Damit ein Hologramm entstehen kann, wird ein Objekt mit Laserlicht beleuchtet. Der Laser ist in zwei Strahlen aufgeteilt. Auf einer Fotoglas-Platte treffen die Lichtwellen der beiden Strahlen aufeinander. Einer geht direkt vom Laser aus, der andere wird vom Objekt reflektiert.
Die beiden Lichtwellen überlagern sich dabei zu einem Muster. Das nennt man in der Physik Interferenz. Dieses Interferenz-Muster enthält Informationen zur Lage des Objekts im Raum.
Später bestrahlt weißes Licht die Fotoglas-Platte. Durch einen komplexen physikalischen Vorgang werden damit die Lichtwellen des Objekts wieder sichtbar. Anders gesagt: Das räumliche Bild des Gegenstandes ist zu erkennen.
Das Prinzip der Holografie erfunden hat der ungarische Ingenieur Dennis Gábor 1948 - aus Versehen. Eigentlich wollte er die Auflösung von Mikroskopen verbessern. 1971 bekam er für seine Entdeckung den Nobelpreis für Physik.
Der Begriff "Hologramm" ist altgriechisch und bedeutet übersetzt "Geschriebenes" oder "Botschaft". Die Technik dahinter heißt Holografie.
Wo werden Hologramme im Alltag genutzt?
Hologramme: Science-Fiction-Erfindung oder bald Alltag?
Wir haben alle schon Hologramme in der Realität gesehen. Prägehologramme machen Geldscheine fälschungssicher. Wenn du sie bewegst, siehst du die Person darauf dreidimensional.
Ach auf Personalausweisen finden sich Prägehologramme - in dem Fall der Bundesadler.
Mithilfe von Mixed-Reality-Brillen lassen sich Hologramme betrachten. Auch eine Interaktion ist möglich: Das digitale Objekt schwebt direkt vor dir und du kannst es drehen. Diese Technologie kommt längst bei Schulungen und Trainings zum Einsatz. Eine bekannte Brille ist Microsofts HoloLens.
Hologramme werden für sogenannte Holomedizin genutzt. Dann können beispielsweise aus MRT- und CT-Aufnahmen 3D-Abbilder generiert und freischwebend im Raum angeschaut werden - etwa während einer OP. Manche Kliniken nutzen das bereits.
Für Konzerte wurden sogar verstorbene Musiker:innen wie Whitney Houston, Tupac und Michael Jackson (Bild) mithilfe von Hologrammen "wiederbelebt". Ganz realistisch wirkt das aber noch nicht: Die Umgebung muss sehr dunkel sein und der Blickwinkel stimmen.
Hologramme werden zudem für Marketing und Werbeaktionen genutzt, zum Beispiel bei Messen oder Präsentationen. Die Star-Wars-Heldin Rey wirbt hier als Hologramm für eine Disney-Attraktion.
Die Zukunft von Hologrammen: Was sind die Herausforderungen?
🔍 Freischwebende, dreidimensionale Hologramme sind bisher meist klein und oft statisch.
🥽 Meist ist zudem eine Mixed-Reality- bzw. VR-Brille oder ein Display nötig, um etwas zu sehen oder darzustellen.
🕺 Einen sich bewegenden Menschen als Hologramm zu zeigen, ist eine große Herausforderung. Oft wirken die Projektionen pixelig, sind eher winzig oder sie gleiten nicht im Raum.
👀 Bei großen 3D-Bildern kommt das Problem hinzu, dass sie aus allen Blickwinkeln nahtlos erscheinen müssen.
🖥 Die für solche Projektionen notwendigen Datenmengen sind riesig. Die Aufzeichnung der Bilder und anschließende Darstellung sind obendrein sehr komplex.
🎞 Bisher konnte noch niemand eine berühmte Szene aus "Star Wars" in ähnlich guter Qualität nachstellen. In "Krieg der Sterne" von 1977 erscheint Prinzessin Leia als Hologramm und bittet Obi-Wan Kenobi um Hilfe.
Diese Szene ist berühmt: Prinzessin Leia als Hologramm im ersten Star-Wars-Film
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Hologramme: Was in Zukunft möglich sein könnte
- Microsoft hat unter dem Namen Holoportation eine Lösung entwickelt, mit der Hologramm-Meetings möglich sein sollen. Die technischen Hürden sind allerdings so hoch, dass sich der Einsatz noch nicht lohnt.
- Lebensgroße Hologramme von Menschen kann die US-Firma Portl projizieren. Aber sie schweben nicht frei herum, sondern sind in 2,5 Meter hohen Spezialkästen zu sehen. Über Kameras und Mikrofone kann die Person mit anderen interagieren.
- Haptisches Feedback geben können Hologramme, an denen Forscher:innen der Universität Glasgow arbeiten - aber nur in Form eines Luftstroms. Du bewegst dabei ein virtuelles Objekt mithilfe eines Sensors, etwa einen Ball. Je nachdem, was du tust und wie der Ball reagiert, spürst du einen anderen Widerstand.
- Sehr große Hologramme wollen Wissenschaftler:innen der Universität Cambridge erzeugen - in Kinogröße. Mit der Technologie namens Holobricks werden jeweils nur Teile von Bildern projiziert. Anschließend setzen sich die Bausteine zu einem nahtlosen Bild zusammen. Allerdings bisher nur in der Theorie, einen Prototyp gibt es noch nicht.
- Bis wir riesige Hologramme (vielleicht) im Alltag zu sehen bekommen, werden wohl noch Jahre vergehen.