General theories of reflection and transmission scratch holograms

Scratch holograms can be created easily and the associated interesting phenomena may be observed in daily life. In this paper, general and quantitative theories of scratch holograms were derived and presented. Both the reflection case where a scratch hologram reflects light, and the transmission case where it refracts and transmits light, were considered. A predictive model, which has not been presented in the literature, was developed. The model was able to solve for the position of the bright points along the scratches using a computational method. Extensive experimentation was carried out with scratch holograms of two designs to verify the model. Photographic evidence demonstrated extremely good fits with the theoretical predictions. The model was then used to theoretically simulate the 3D spatial positions of the hologram and also quantify distortion present in the images to illustrate novel real-life applications of the theories presented.

Les hologrammes d’éraflures (scratch) peuvent être créés facilement et les phénomènes intéressants qui leur sont associés peuvent être observés dans la vie de tous les jours. Nous dérivons ici et présentons des théories générales et quantitatives pour les hologrammes d’éraflures. Nous considérons les deux cas, de réflexion où l’hologramme d’éraflures réfléchit la lumière et de transmission où il réfracte et transmet la lumière. Nous développons ici un modèle prédictif inédit. Ce modèle utilise une méthode de calcul capable de solutionner la position des points brillants le long des éraflures. Nous avons procédé à un grand nombre d’expériences avec des hologrammes d’éraflures des deux types pour vérifier le modèle. Les résultats photographiques démontrent un accord extrêmement bon avec les prédictions théoriques. Le modèle est alors utilisé pour simuler les positions spatiales 3D de l’hologramme et quantifier aussi la distorsion présente dans l’image, afin d’illustrer les nouvelles applications réelles des théories présentées. [Traduit par la Rédaction]