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Hologramas 3D: qué son y su impacto en la medicina y la educación



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Los hologramas 3D permiten proyectar imágenes con profundidad y realismo y, definitivamente, transforman la manera en que interactuamos con la información visual

Actualizado el 25 de nov de 2024



Los hologramas 3D permiten proyectar imágenes con profundidad y realismo y, definitivamente, transforman la manera en que interactuamos con la información visual

Imaginate volver a ver a personalidades del mundo del espectáculo tan queridas y ya fallecidas como Marilyn Monroe, Elvis Presley o Amy Winehouse moviéndose por un escenario. No en una grabación de vídeo, sino gracias a hologramas 3D que utilizan la realidad aumentada.

Los hologramas 3D pueden utilizarse en diversos campos de la vida real, desde la moda hasta la publicidad, la sanidad, la formación, los eventos, el turismo y la administración.

Se trata de una tecnología que forma parte de la realidad virtual, capaz de atrapar la luz en un espacio tridimensional. De este modo, una imagen grabada puede reproducirse en 3D mediante un haz coherente de luz láser, lo que permite observar la imagen desde distintos puntos de vista, dando la ilusión de tridimensionalidad.

Sin embargo, aunque la industria del entretenimiento parece estar invirtiendo mucho en este campo, especialmente en Estados Unidos, los problemas legales y éticos que este uso tecnológico está abriendo son muchos y probablemente llevarán a la necesidad de revisar la ley de derechos de autor y a establecer normas de uso aceptables en un futuro próximo.

Las nuevas tecnologías permiten ver los hologramas sin gafas ni dispositivos de apoyo, sino a simple vista. Los chatbots y la inteligencia artificial aplicados a los hologramas pueden generar la forma en que un artista actúa o se mueve.

En 2014, el INO (Instituto Nacional de Óptica) del CNR presentó un sistema que permite, mediante telepresencia holográfica, que dos personas distantes interactúen como si estuvieran físicamente frente a frente, gracias al canal de transmisión de internet. El proyecto se realizó gracias a la colaboración entre el CNR, la empresa Quintetto de Pont Saint Martin y la cofinanciación de la Regione Val d’Aosta.

¿Qué son los hologramas 3D?

La tecnología audiovisual avanzó de tal manera que hoy, a través de diferentes tipos de dispositivos como tablets, teléfonos celulares y hasta televisores, podemos reproducir todo tipo de imágenes y videos.

Pero ya existe una tecnología que va más allá de las pantallas planas y que revolucionó por completo el campo de las imágenes. Nos referimos a los hologramas 3D.

Un holograma 3D también llamado holograma tridimensional, es una imagen de tres dimensiones que se crea mediante la proyección de luz a través de una placa fotográfica.

A diferencia de otras tecnologías tridimensionales, no es necesario utilizar anteojos especiales para poder observar la profundidad en los hologramas.

Se trata de una innovación más que interesante que ofrece la posibilidad de observar objetos y que parezcan reales y completos. Una de sus tantas ventajas es que es útil para una gran variedad de ámbitos como la educación, el entretenimiento, la publicidad y la salud.
Cuando se visualiza un
holograma, en comparación a una imagen común, no solo podemos apreciar mejor el brillo y los colores de un objeto, sino que también se puede percibir una cierta textura.

Lo cierto es que cuando apareció la realidad virtual y la posibilidad de observar el mundo digital en tres dimensiones se creyó que iban a desaparecer por completo las imágenes planas.

Pero la realidad virtual y la realidad aumentada traen consigo algunos inconvenientes, como náuseas y cansancio en la vista, que no permitieron pasar de una dimensión a otra. Es por eso que los hologramas pueden ser los que cumplan ese rol.

La historia de los hologramas desde 1862 hasta la actualidad

La holografía (de las palabras griegas holos todo y grafè escritura) no es precisamente un invento moderno. Fue aplicado por primera vez en 1862 por los científicos John Henry Pepper y Henry Dircks en un experimento llamado “El fantasma de Pepper”.

La teorización de esta técnica de percepción de imágenes fue posterior y se debió al científico húngaro Gabor, que publicó su teoría en las “Actas de la Royal Society” en 1948.

La holografía se detuvo entonces, para volver a explotar en los años 60 con la introducción del láser. Desde entonces, el método holográfico se aplicó en laboratorios, en la industria cinematográfica e incluso en galerías de arte. Gabor recibió el Premio Nobel de Física en 1971 por su intuición inicialmente rudimentaria, en parte debido a las limitaciones de la tecnología de la época.

El espectáculo del futuro: revivir famosos

Esta frase atribuida al actor estadounidense James Dean deja claro que, si estuviera vivo, sin duda aprobaría su holograma: “Si un hombre es capaz de tender un puente entre la vida y la muerte, si es capaz de seguir viviendo después de su muerte, entonces quizá haya sido un gran hombre”.

En 2018, los periódicos informaron que la cantante Amy Winehouse, fallecida en 2011, volvería a cantar en los escenarios. La gira se pospuso más tarde, pero lo que informaron los periódicos no era una noticia falsa. La cantante, al igual que otras celebridades fallecidas, podría volver a estar entre sus fans en directo gracias a su holograma en 3D.

Production Rehearsals - The Bizarre World Of Frank Zappa

Un año más tarde, la productora Universal anunció junto a quienes Frank Zappa que lanzarían una pequeña gira por Estados Unidos y Europa con una banda orquestada por un holograma del cantante norteamericano. Conocido como “The Bizarre World Of Frank Zappa”, la experiencia contó con la participación de distintos músicos, quienes revivieron sus viejas andanzas junto a Frank Zappa tocando junto a su holograma en medio del escenario.

Inteligencia artificial y hologramas 3D

En cuanto a su funcionamiento, lo novedoso de los hologramas es que se pueden observar mediante una fuente de luz que puede ser un proyector o un láser. Estos últimos se encargan de codificar la información y transformarla en píxeles holográficos.

Esto genera una demanda tecnológica muy grande, puesto que cada holograma codifica una gran cantidad de datos para que se puedan apreciar las tres dimensiones y por sobre todo la profundidad en la imagen.

Es por esto que existía una necesidad de bajar la necesidad de altas tecnologías informáticas en el funcionamiento de los hologramas 3D. En algunos casos, hasta se trataba de una tecnología difícil de conseguir.

En este contexto es donde se vuelve importante para el ámbito de los hologramas el complemento de la inteligencia artificial.

A través del Deep Learning, un término emparentado con el machine learning, se busca que la máquina termine aprendiendo a procesar y codificar los datos por sí misma.

El hecho de que sea la propi computadora la que, mediante numerosas capas de procesamiento de algoritmos, pueda proyectar la imagen de forma independiente, lo que soluciona el problema de la necesidad de una tecnología informática demasiado potente.

Ya existen científicos que pueden generar hologramas tridimensionales de calidad y en tiempo real a través de la inteligencia artificial y el Deep Learning.

¿Cómo se hace un holograma?

Crear un holograma es un proceso complejo que requiere equipo especializado y conocimientos en óptica y fotografía. Esta es una breve descripción paso a paso de cómo se hace un holograma:

  1. Preparar el objeto: Escoger el objeto que se va a holografiar.
  2. Preparar el entorno: Montar un laboratorio oscuro para evitar la luz ambiente.
  3. Dividir el rayo láser: Dividir el rayo láser en dos haces, uno para iluminar el objeto y otro para iluminar la placa fotográfica.
  4. Crear interferencia: Dirigir el rayo objeto hacia el objeto y el rayo referencia hacia la placa fotográfica, permitiendo que se superpongan y creen un patrón de interferencia.
  5. Revelar la placa: Procesar la placa fotográfica según las instrucciones del fabricante para fijar el patrón de interferencia.
  6. Iluminar el holograma: Cuando se desee ver el holograma, iluminarlo con un láser o luz adecuada.
  7. Observar el holograma: Observar el holograma desde diferentes ángulos para apreciar su aspecto tridimensional.

Aplicaciones de hologramas 3D con famosos fallecidos

Hasta 2012, no se había considerado la aplicación de la holografía para revivir figuras fallecidas, debido a sus costos significativos y desafíos legales. Sin embargo, en ese año, se presentó el holograma de Tupac, un rapero estadounidense difunto, seguido por representaciones similares de Marilyn Monroe, Elvis Presley y otras celebridades.

La industria del entretenimiento, principalmente, está invirtiendo en el desarrollo de esta tecnología para celebridades fallecidas. Los detalles técnicos se mantienen en secreto debido a patentes. El proceso implica el análisis del comportamiento del individuo en vida, el seguimiento facial y animación de alta frecuencia, llevados a cabo por un actor para dar vida al holograma.

Desde el punto de vista legal, la holografía involucra aspectos de derechos de imagen y derechos de autor. Los contratos existentes pueden permitir a las discográficas crear y usar hologramas. Sin embargo, cuando el holograma representa a una persona fallecida actuando en nuevas acciones, se involucran derechos de personalidad adicionales, como la identidad personal, el honor y la dignidad, lo que complica los derechos de uso.

En algunos lugares, como California, existe un Derecho de Publicidad que abarca la identidad personal y sobrevive tras la muerte. Los herederos de celebridades fallecidas generalmente otorgan el consentimiento para utilizar esta tecnología, lo que requiere un control detallado sobre el proyecto. Además, la licencia de música y videos grabados debe obtenerse de los propietarios de derechos, lo que resulta en acuerdos contractuales complejos para gestionar relaciones y distribución de ganancias.

La adquisición de derechos para crear hologramas de personas fallecidas plantea desafíos legales significativos. En 2012, una empresa que poseía los derechos de Marilyn Monroe amenazó con demandar a una start-up que había patentado “VM2 – The Virtual Marilyn”, una actriz virtual que opera desde el ciberespacio. Aunque la nueva empresa afirmó que no infringía los derechos de propiedad intelectual, finalmente abandonó sus proyectos legales.

Además, en algunos estados, es necesario abordar el derecho de publicidad, que abarca rasgos físicos, voz, comportamiento, movimientos y más. Este derecho puede transferirse a terceros y registrarse como marca. Las leyes varían según el estado y pueden persistir después de la muerte de la persona, desde 10 años en Washington hasta 100 en Oklahoma. En California, la familia retiene el derecho durante 70 años, mientras que en Nueva York, se detiene con la muerte de la persona. A medida que la industria de hologramas en 3D se desarrolla, la adquisición de derechos se vuelve más complicada.

La cuestión ética de los hologramas 3D

Luego hay situaciones más complejas que tratar, como los casos en los que el holograma que reproduce al personaje es puesto en situaciones que quizá no hubiera aceptado en vida o que nunca hubiera compartido. ¿Quién tiene derecho a decidir sobre esto? Cuando la técnica se utiliza en personajes conocidos que siguen vivos, el efecto wow está asegurado, pero la elección de formar parte del juego y la forma de hacerlo sigue siendo del personaje que decide cómo gestionar su imagen. Pero cuando el personaje desparece, ¿quién tiene derecho a decidir?

El rostro de Winehouse, por ejemplo, nunca fue escaneado en 3D y la cantante nunca fue consultada al respecto —su padre decidió en su nombre—; ¿es ético que una empresa venda su imagen holográfica creada después de su muerte en un futuro próximo? De hecho, hay una diferencia considerable entre vender la música, las películas, los anuncios que un artista hizo cuando estaba vivo, y comercializar su holograma simulando acciones y experiencias que nadie puede saber si en vida habría aprobado.

Derechos de autor y propiedad intelectual de los hologramas 3D

¿Dónde termina la línea entre el honor, la dignidad y la explotación de los derechos cuando se trata de personas fallecidas? Seguramente habrá muchas cuestiones que los jueces tendrán que abordar en breve, pero ya se puede entender cómo en esta fase embrionaria de desarrollo de este sector es de suma importancia pensar en la ética.

La aplicación de la holografía 3D abre áreas del mercado que aún no están bien definidas. Según la International Hologram Manufacturers Association, no existe ninguna ley específica que regule los derechos de autor en el uso de IA para crear hologramas de personas fallecidas, en la medida en que son el resultado de una o varias obras creativas originales.

Tampoco se probó jurídicamente la titularidad de los derechos de autor de un holograma. Quienes sí tienen la decisión final sobre brindar o no sus derechos de imagen para reproducir al artista en un holograma son los propietarios de su imagen.

Hologramas 3D en eventos en vivo 2024

La empresa Pophouse Entertainment, por ejemplo, anunció en 2024 que mantuvieron diálogo con Authentic Brands Group y Sony Music para realizar una gira con el holograma de Elvis Presley. Mientras ABG posee los derechos sobre el nombre, la imagen y la semejanza de Elvis, Sony Music es propietaria de su obra musical. Cualquier decisión sobre el uso de imagen y artística del Rey del Rock debe contar con el apoyo de ambas marcas, ya que su uso les pertenece.

Utilizando IA para la creación de hologramas de personas fallecidas, Pophouse Entertainment ha realizado una gira con ABBA y busca hacer el mismo trabajo con la holografía de Elvis Presley. (Wikimedia Commons)

Sin embargo, algunas jurisdicciones abordaron el tema hace décadas, incluyendo en sus marcos de derecho de autor el concepto de holograma. Tal es el caso de la Ley de Diseños y Patentes del Reino Unido de 1988, la cual incluye a los hologramas en referencia a la fotografía. El artículo 4 de la Ley de 1988 lo define de la siguiente manera:

Fotografía: Registro de luz u otra radiación en cualquier soporte en el que se produzca una imagen o a partir del cual pueda producirse una imagen por cualquier medio, y que no forme parte de una película”.

De este modo, la intención de los legisladores era que un holograma fuera susceptible de protección por derechos de autor del mismo modo que una fotografía.

No obstante, la definición excluye el material que forma parte de una película. Las normas que se creen a partir de ahora marcarán sin duda las pautas para el futuro. De momento, al intérprete le queda la difícil tarea de enmarcar la tecnología holográfica y sus nuevas aplicaciones en el mundo real a partir de la normativa aún vigente.

¿Cómo hacer imágenes para hologramas 3D?

  1. Captura de la escena en 3D: El primer paso es obtener una representación tridimensional de la escena que deseas convertir en un holograma. Esto se puede lograr utilizando técnicas de escaneo láser 3D, fotografía estereoscópica o cámaras 3D que capturan información de profundidad.
  2. Procesamiento de datos: Una vez que tengas los datos tridimensionales de la escena, debes procesarlos para convertirlos en un formato adecuado para la creación de hologramas. Esto puede implicar la eliminación de ruido, la alineación precisa de los elementos y la conversión de los datos en un formato que se pueda utilizar en la etapa de generación del holograma.
  3. Generación del patrón de interferencia: La creación de un holograma 3D implica la superposición de dos haces de luz, uno que ilumina el objeto real y otro que ilumina la placa de holograma. La información tridimensional capturada se convierte en un patrón de interferencia mediante la combinación de estos dos haces de luz. Esto se hace utilizando software especializado que calcula cómo se deben combinar los haces de luz para crear el patrón deseado.
  4. Grabación del holograma: El patrón de interferencia calculado se graba en una placa fotográfica especial o un material holográfico similar. Esto se hace utilizando un láser que proyecta el patrón en la placa mientras esta se encuentra en un entorno controlado.
  5. Revelado y reproducción: Después de grabar el holograma en la placa, se realiza un proceso de revelado para fijar el patrón en la placa. Una vez revelado, el holograma está listo para ser iluminado con un láser o luz adecuada. Cuando se ilumina correctamente, el holograma proyecta una imagen tridimensional de la escena original.

Es importante destacar que la creación de hologramas 3D es una tarea altamente especializada que requiere equipos y conocimientos específicos en óptica y procesamiento de imágenes. Para proyectos más simples, como hologramas pequeños o de bajo costo, se pueden utilizar técnicas de fotografía estereoscópica y software de conversión 3D, pero la calidad y la autenticidad de estos hologramas pueden variar considerablemente en comparación con los hologramas profesionales.

Tipos de hologramas que existen

Los hologramas tienen varias clasificaciones. En primer lugar, podemos separarlos en estáticos y animados, según se trate de imágenes sin movimiento o, por el contrario, de imágenes que se muevan.

Además, dentro de los tipos de hologramas que existen, podemos encontrar los hologramas flotantes. Se trata del tipo de hologramas más común, que consiste en imágenes tridimensionales flotando sobre el aire.

Asimismo, también podemos encontrar las proyecciones holográficas. La lógica y el funcionamiento es similar al de los hologramas flotantes, con la sola diferencia de que, en este caso, las imágenes se pueden ver en paredes o techos.

Por último, uno de los tipos de hologramas más novedosos son las cúpulas holográficas. Se trata de grandes estructuras que permiten la proyección de imágenes tridimensionales en 360 grados, logrando así una experiencia más inmersiva.

Últimas tecnologías holográficas disponibles

La necesidad de probar nuevas técnicas de marketing o acortar las distancias de la comunicación vía internet hizo que se desarrollen diversas tecnologías que utilizan hologramas sin necesidad de gafas u otros dispositivos más que una pantalla que los proyecta.

Las pantallas de Looking Glass Factory, por ejemplo, permiten al usuario visualizar contenidos en 3D dentro de una pantalla de 32 pulgadas con resolución de 8K. ¿Cómo lo hace?

La pantalla que simula un holograma envía luz en diferentes ángulos. Y mientras el ojo izquierdo recibe una luz, el ojo derecho recibe una ligeramente diferente a la otra. Esta pequeña diferencia en la información lumínica provoca un efecto visual que el cerebro humano traduce en mayor profundidad en una imagen.

Estas pantallas pueden ser utilizadas para visualizar trabajos científicos y otras actividades profesionales, pero también sirven para visualizar, por ejemplo, un retrato tridimensional en familia o la imagen de tu mascota preferida.

Áreas de aplicación de los hologramas 3D y experimentos

Los hologramas 3D tienen la particularidad de ser útiles en una gran variedad de ámbitos. Se destacan por la facilidad que proveen a la hora de observar imágenes y videos. En este apartado analizaremos de qué manera se aplican los hologramas en diferentes áreas.

1. Hologramas en la publicidad

Es sabida la importancia que tiene la imagen y la comunicación visual en la publicidad. Pues allí se encuentra la clave de las ventas, puesto que cualquiera que tenga capacidad de hacer una buena campaña publicitaria puede atraer muchos clientes.

En este sentido, los hologramas 3D son esenciales debido a que el impacto visual que generan en las personas es superior al de cualquier otra tecnología. Se trata de una innovación llamativa que sin duda hará que una campaña destaque por sobre el resto.

Cuando se comunica a través de hologramas es posible cautivar al cliente y generarle una expectación muy grande que provocará que se muestre interesado en lo que se le esté mostrando.

Además, son interactivos, ya que el potencial cliente puede acercarse a él y observar de cerca. De esta manera, no solo podrá sentirse atraído por el producto, servicio o lo que sea que estemos vendiendo, sino que también podrá conocerlo mejor y con más detalle.

Por último, se trata de una forma de publicidad económica en comparación con los métodos tradicionales. Si bien la inversión inicial puede ser alta, sin duda es conveniente a largo plazo.

2. Hologramas en el ecommerce

En las vidrieras de shoppings ya se pueden ver exposiciones de productos que no están presentes en la vida real, sino que son una representación de los mismos a través de un holograma. Sin embargo, existen formas más primitivas y otras más avanzadas de hacerlo:

Por ejemplo, una reconocida marca de zapatillas argentina utiliza ventiladores holográficos 3D para exponer en sus vidrieras los nuevos modelos de su producto. Luego, otras marcas de mayor renombre crean anuncios de realidad aumentada en la vía pública, utilizando tanto hologramas como otros juegos visuales que hacen sorprender y confundir a quienes pasan por ahí.

Nike Japan’s Air Max Day 3D Billboard

Estas visualizaciones, como las que muestra el video anterior, juegan con la perspectiva de las personas que, desde el suelo, confunden parte de la pantalla LED con la estructura del edificio. La proyección del producto que se busca promocionar parece salirse de la imagen, dando una perspectiva tridimensional y una nueva forma de hacer publicidad creativa.

3. Hologramas en la medicina

En el ámbito de la medicina, los hologramas 3D serían una innovación totalmente positiva. En primer lugar, sería de gran ayuda para los estudiantes, quienes podrían analizar las diferentes partes del cuerpo con una mayor precisión y de esa manera elevar su nivel de conocimiento y aprendizaje.

Por otro lado, también daría lugar a mejores análisis, diagnósticos y tratamientos médicos, ayudando a la efectividad sobre los pacientes. Pensemos, por ejemplo, en la posibilidad de analizar una resonancia ya no desde una simple imagen 2D sino a través de un holograma en el que haya profundidad. Sin duda, se podría apreciar mucho mejor el resultado de un estudio médico.

Algunas de estas ideas futuristas ya se están desarrollando: en 2022, la NASA anunció que el futuro de la telemedicina está a la vuelta de la esquina. Como si se tratara de un mensaje holográfico transmitido por R2D2 (Arturito) en la franquicia Star Wars, el cirujano de la NASA, Josef Schmid, logró holotransportarse hacia la Estación Espacial Internacional.

Según explica el comunicado de prensa publicado por la agencia espacial, el astronauta de la Agencia Espacial Europea, Thomas Pesquet, mantuvo una conversación bidireccional con imágenes en directo de los doctores de la NASA, quienes eran visualizados a través de un holograma dentro de la Estación Espacial.

Este hito se trató del primer protocolo de holotransportación desde la Tierra al espacio, el cual fue realizado mediante la cámara Microsoft Hololens Kinect y un ordenador personal con software personalizado de Aexa.

3. Hologramas en el ámbito militar

Pensemos en la importancia que tiene en las misiones militares la necesidad de reconocer el terreno previo a entrar en él. Se trata de un aspecto esencial en el ámbito de las operaciones y de los movimientos militares.

A través de los hologramas 3D, los militares podrían observar, con mayor claridad que en un mapa, el lugar al que tienen que acceder. De esa manera, no solo se sentirán más seguros, sino que también estarán más preparados para su trabajo.

4. Hologramas en la educación

Sin duda, uno de los ámbitos en donde se pueden aplicar los hologramas 3D y causar un gran impacto es en el de la educación.

En primer lugar, es un incentivo para los alumnos, quienes siempre encuentran motivación en la tecnología. Pero, además, se trata de una innovación que facilita la comprensión de algunos temas más complejos, puesto que la tercera dimensión otorga más claridad que la simple hoja que encontramos en un libro.

Holografía aplicada a la educación en La Noche de los Museos

En términos generales, una tecnología de este estilo en las aulas ayudaría a los docentes, motivaría a los alumnos y elevaría el nivel de la enseñanza. Durante la Noche de los Museos de 2023, el cardiólogo y director de Heart Laboratory de la UBA, Gustavo Abuin, presentó su pasión por la anatomía cardíaca realizando la exposición de hologramas 3D en eventos en vivo de un corazón.

Heart Laboratory expone en detalle la composición muscular de un corazón humano, hurgando dentro de sus partes principales a través de un módulo holográfico que muestra su estructura por completo, algo que sería difícil de realizar con un corazón real. Esta tecnología, además de generar mayor atención de los presentes, es una forma más entretenida de educar.

5. Hologramas en el entretenimiento

Otro de los ámbitos en los cuales los hologramas 3D tienen una gran importancia es en el entretenimiento. Como sucede con la publicidad, aquí el impacto visual es también muy importante.

Pensemos en las grandes posibilidades que ofrece para un concierto de música; grandes efectos especiales, la proyección de un videoclip y hasta la aparición virtual de músicos que no estén allí físicamente.

En 2020, quienes administran los bienes y derechos de autor de Whitney Houston autorizaron la realización de “An Evening With Whitney: The Whitney Houston Hologram Concert”. Este tour tuvo lugar en ciudades del Reino Unido y Las Vegas, donde un holograma de la fallecida cantante permitió a sus fanáticos más jóvenes tener un acercamiento a lo que fueron sus conciertos con la artista arriba del escenario.

En este campo, existen muchos aspectos sobre los que se puede innovar, de modo que el límite está solo en la imaginación de los artistas y productores.

Por último, si hablamos de entretenimiento, no podemos dejar de mencionar el gran impacto que tiene esta innovación en los videojuegos, que buscan proporcionar una experiencia muy cercana a la realidad que logra movilizar los sentidos al máximo.

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