[
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    "end": 0.66,
    "text": "Holografie."
  },
  {
    "start": 2.44,
    "end": 8.54,
    "text": "Holographie ist eine Methode, um ein Wellenfeld aufzuzeichnen und später wiederherzustellen."
  },
  {
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    "end": 13.1,
    "text": "Dieses Wellenfeld kann von jedem beliebigen Objekt ausgehen."
  },
  {
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    "end": 22.2,
    "text": "Anders als bei der Fotografie werden hier nicht nur die Intensität sondern auch die Phase des Wellenfeldes rekonstruiert."
  },
  {
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    "end": 32.54,
    "text": "Dadurch scheinen die Motive bei der Betrachtung frei im Raum zu schweben – wer sich seitlich bewegt kann um ein Objekt herumschauen."
  },
  {
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    "end": 39.1,
    "text": "Bei beidäugigem Betrachten entsteht dabei einen vollständig dreidimensionalen Eindruck."
  },
  {
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    "end": 49.96,
    "text": "Holographische Verfahren kommen auch in der Messtechnik zum Einsatz, so lassen sich damit zb kleine Verformungen auf Oberflächen messen."
  },
  {
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    "end": 56.84,
    "text": "Eine mit diesen Techniken erzeugte Aufnahme nennt man hologramm oder speicherbild."
  },
  {
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    "end": 64.819,
    "text": "Bei Beleuchtung mit koherentem Licht gibt sie ein echtes dreidimensionales Abbild des Ausgangsgegenstandes wieder."
  },
  {
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    "end": 82.42,
    "text": "Die entscheidenden Ideen zur Holographie und auch der Begriff selbst stammen aus nineteenhundertsiebenundvierzig, damals suchte der ungarische Ingenieur Dennis Gabor einen Weg Elektronenmikroskope zu verbessern."
  },
  {
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    "end": 90.36,
    "text": "Zu jener Zeit ließ sich kohärentes Licht noch nicht einfach erzeugen, denn der Laser war noch nicht entwickelt."
  },
  {
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    "end": 101.26,
    "text": "Für seine Arbeiten erhielt Gabor nineteenhundertseinundsiebzig den Nobelpreis für Physik – historische Entwicklung."
  },
  {
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    "end": 110.84,
    "text": "Schon neunzehnhundertzwanzig wollte der polnische Physiker Mitziswa Wolfke die mikroskopische Abbildung in zwei Stufen aufteilen."
  },
  {
    "start": 111.86,
    "end": 118.5,
    "text": "Zuerst sollte ein Zwischenbild mit Strahlen kurzer Wellenlänge, zum Beispiel Röntgen-Strahlen erzeugt werden."
  },
  {
    "start": 119.46,
    "end": 128.639,
    "text": "In der zweiten Stufe sollte dieses Zwischenbild mit normalem Licht betrachtet werden – die Realisierung scheiterte jedoch an experimentellen Schwierigkeiten."
  },
  {
    "start": 130.62,
    "end": 139.94,
    "text": "Erst achtundzwanzig Jahre später entwickelte Dennis Gabor ein entsprechendes Modell und legte damit den Grundstein für die Holographie."
  },
  {
    "start": 141.1,
    "end": 157.04,
    "text": "Sein besonderes Verdienst bestand darin zu zeigen, wie sich die Phaseninformation des Zwischenbilds durch Überlagerung der vom Objekt ausgehenden Welle und einer Referenzwelle direkt gewinnen und fotografisch festhalten lässt."
  },
  {
    "start": 158.8,
    "end": 164.76,
    "text": "Gabor zeichnete das Hologramm eines kleinen Dias von etwa zwei Quadratmillimetern auf."
  },
  {
    "start": 165.88,
    "end": 173.72,
    "text": "Auf diesem Dier standen die Namen der drei Physiker Christian Heugens Thomas Yang und Augustine Jean Fresnel."
  },
  {
    "start": 175.24,
    "end": 182.94,
    "text": "Damals war seine Arbeitsweise jedoch stark eingeschränkt, weil er zum Beispiel eine Quecksilber-Dampflampe als Lichtquelle nutzen musste."
  },
  {
    "start": 184.6,
    "end": 193.66,
    "text": "Mit einem Farbfilter und einer Lochblende konnte er die Kohärenz erhöhen, was allerdings zu einem starken Verlust an Lichtintensität führte."
  },
  {
    "start": 194.78,
    "end": 201.14,
    "text": "Sein Aufbau wird als Inline-Methode bezeichnet – weil alle Elemente in einer Reihe angeordnet sind!"
  },
  {
    "start": 203.24,
    "end": 210.2,
    "text": "Er nutzte nur einen einzigen Lichtstrahl und arbeitete ohne räumlich getrennte Referenz-und Objektwellen."
  },
  {
    "start": 211.24,
    "end": 226.82,
    "text": "Das verwendete Dier war bis auf die schwarzen Buchstaben durchsichtig, das Licht wurde an den Buchstabendrändern gebeugt während der Kohärente Hintergrund von den transparenten Bereichen kam und so Interferenzen ermöglichte."
  },
  {
    "start": 228.6,
    "end": 236.88,
    "text": "Das Ergebnis war nur wenig zufriedenstellend, weil die drei Namen auf dem Hologramm kaum zu erkennen waren und viele dunkle Flecken störten."
  },
  {
    "start": 237.86,
    "end": 244.06,
    "text": "Gabor war überrascht als er ein zweites Bild bemerkte, das sich mit dem eigentlichen Bild überlagerte."
  },
  {
    "start": 245.18,
    "end": 254.88,
    "text": "Dieses zweite Bild wird als pseudoskopisches oder reales Bild bezeichnet – es gibt alle Konkaven-Wölbungen als Convexe wieder und umgekehrt!"
  },
  {
    "start": 256.98,
    "end": 268.22,
    "text": "Nachdem seine Forschungsarbeiten nineteenhundertneunundvierzig und neunzehunderteinundfünfzig veröffentlicht worden waren, zog sich Gabor enttäuscht aus diesem Forschungsfeld zurück."
  },
  {
    "start": 269.22,
    "end": 272.04,
    "text": "Er war mit seinen eigenen Resultaten nicht zufrieden."
  },
  {
    "start": 273.6,
    "end": 286.94,
    "text": "Neunzehnhundertnäunundfünftig erfuhr Gabor überraschend, dass die amerikanischen Wissenschaftler Emmett Leith und Juris Upatniks überzeugende dreidimensionale Bilder erzeugt hatten!"
  },
  {
    "start": 288.04,
    "end": 292.16,
    "text": "Ihre Ergebnisse beruhten weitgehend auf Gabor's theoretischen Grundlagen."
  },
  {
    "start": 292.84,
    "end": 297.82,
    "text": "Sie verwendeten ein Zwei-Strahlverfahren, um das Problem des doppelten Bildes zu vermeiden."
  },
  {
    "start": 299.56,
    "end": 305.14,
    "text": "Dadurch konnte man das virtuelle Bild hinter dem Film vom reellen Bild vor dem Film trennen."
  },
  {
    "start": 306.46,
    "end": 317.62,
    "text": "Ein Jahr später wurde der erste Laser von Theodor Mayman erfunden – ein Rubinlaser und nineteenhundertsechzig folgte der Helium Neonlaser."
  },
  {
    "start": 318.94,
    "end": 322.0,
    "text": "In diesem Zeitraum begann die Blütezeit der Holographie."
  },
  {
    "start": 323.12,
    "end": 330.44,
    "text": "Im selben Jahr führten Emmett Leidt und Joris Upatniks erste erfolgreiche holografische Versuche mit Lasern durch."
  },
  {
    "start": 331.56,
    "end": 339.78,
    "text": "Plötzlich fand Gabor's Erfindung wieder Beachtung, und zog vor allem in den Sechziger-und Siebzigerjahren große Aufmerksamkeit auf sich!"
  },
  {
    "start": 339.8,
    "end": 353.06,
    "text": "– — — —— — — Damit wurde er dreiundzwanzig Jahre nach seiner Erfindung der Holographie gewürdigt."
  },
  {
    "start": 354.92,
    "end": 368.76,
    "text": "Physikalische Grundlagen Bei der schwarz-weiß Fotografie wird nur die Intensität des einfallenden Lichts auf dem Film gespeichert, Die Farbfotografie erfasst zusätzlich die Farbe – also die Frequenz des Lichtes."
  },
  {
    "start": 370.62,
    "end": 376.2,
    "text": "Bei der Hologie werden sowohl die Phase als auch die Intenzität festgehalten."
  },
  {
    "start": 377.1,
    "end": 379.22,
    "text": "Dies geschieht mithilfe von Interferenz."
  },
  {
    "start": 380.18,
    "end": 385.24,
    "text": "Um präzise Interferenzmuster zu erzeugen, verwendet man coherentes Licht."
  },
  {
    "start": 386.16,
    "end": 390.22,
    "text": "Oft ist das ein Laserstrahl, der mit Streulinsen aufgeweitet wird."
  },
  {
    "start": 392.86,
    "end": 401.16,
    "text": "Aufnahme Wenn ein Objekt mit coherentem Licht beleuchtet wird, reflektiert und streut es das einfallende Licht."
  },
  {
    "start": 401.94,
    "end": 406.18,
    "text": "Dabei entsteht ein Wellenfeld, das mit dem Auge wahrgenommen werden kann."
  },
  {
    "start": 407.06,
    "end": 409.52,
    "text": "Dieses Feld wird als Objektwelle bezeichnet."
  },
  {
    "start": 410.38,
    "end": 416.86,
    "text": "Die Objektwelle überlagert sich mit dem ungestreuten Licht, das als Referenzwelle des selben Lasers dient."
  },
  {
    "start": 418.4,
    "end": 430.86,
    "text": "Beide Wellenfronten interferieren miteinander – die daraus resultierenden Interferenzmuster treffen auf eine lichtempfindliche Schicht, die sich auf einer Glasplatte oder einem Film befindet."
  },
  {
    "start": 431.84,
    "end": 441.92,
    "text": "Obwohl die Schicht nur auf die Lichtintensität reagiert, wird durch die Interferenz zugleich die relative Phase zwischen Objektwelle und Referenzwelle festgehalten."
  },
  {
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    "end": 450.78,
    "text": "Für die Aufzeichnung von Hologrammen müssen die entstehenden Interferenzmuster zeitlich und räumlich stabil bleiben."
  },
  {
    "start": 451.9,
    "end": 466.04,
    "text": "Die Objekte dürfen sich während der oft mehrere Minuten dauernden Belichtungszeit nicht bewegen – Aufnahmeapparatur Und Objekt werden daher festfixiert, damit keine Störungen auftreten."
  },
  {
    "start": 468.26,
    "end": 475.6,
    "text": "In vielen Fällen wird der gesamte holografische Aufbau auf einem besonders schweren und schwingungsarmen Tisch montiert."
  },
  {
    "start": 476.56,
    "end": 483.7,
    "text": "Solche Tische bestehen häufig aus mehreren Tonnen schwerer Stahl- oder Steinplatten die auf gedämpften Füßen stehen."
  },
  {
    "start": 484.72,
    "end": 487.72,
    "text": "Alternativ können Pulslaser zum Einsatz kommen."
  },
  {
    "start": 488.6,
    "end": 495.22,
    "text": "Dann beeinträchtigen Schwingungen die Bildqualität nicht sodass man auf einen schwingungsdämpfenden Tisch verzichten kann."
  },
  {
    "start": 497.22,
    "end": 512.6,
    "text": "Beim Entwickeln des Films wird das Interferenzmuster gespeichert, Das fertige Hologrammen besteht aus einem Muster schwarzer Linien die den Interferenzmaxima entsprechen und weißer Linien, die die Interferensminima widerspiegeln."
  },
  {
    "start": 513.62,
    "end": 522.88,
    "text": "Diese Linien besitzen eine sehr hohe Dichte und sind äußerst fein sodass ein gewöhnlicher Fotofilm sie nicht wiedergeben könnte."
  },
  {
    "start": 524.12,
    "end": 526.56,
    "text": "Mit dem bloßen Auge sind Sie nichts zu"
  },
  {
    "start": 526.68,
    "end": 527.14,
    "text": "erkennen.\"."
  },
  {
    "start": 528.58,
    "end": 534.72,
    "text": "Bei der Rekonstruktion wird das Hologram mit einer Welle beleuchtet, die der Referenzwelle entspricht."
  },
  {
    "start": 535.54,
    "end": 542.7,
    "text": "Das Licht wird am Interferenzmuster gebeugt, so dass eine exakte Kopie der ursprünglichen Objektwelle entsteht."
  },
  {
    "start": 543.78,
    "end": 549.82,
    "text": "Hinter dem Hologramm sieht man den Gegenstand anschließend so als Blickemann durch ein Fenster."
  },
  {
    "start": 550.82,
    "end": 560.72,
    "text": "Aus diesem Grund werden solche Holograme oft Transmissionshologramme genannt, weil Laser und Betrachter sich auf verschiedenen Seiten befinden."
  },
  {
    "start": 562.7,
    "end": 568.58,
    "text": "Auch das gesamte Wellenfeld vor- und hinter dem aufgezeichneten Objekt wird wiederhergestellt."
  },
  {
    "start": 569.56,
    "end": 574.34,
    "text": "daher nehmen die Augen des Betrachters das Bild jeweils aus verschiedenen Richtungen wahr."
  },
  {
    "start": 575.4,
    "end": 591.68,
    "text": "Das Gehirn kann so einen räumlichen Eindruck erzeugen – dieser wird verstärkt, weil man sich im Wellenfeld hin und her bewegen kann und den Gegenstand aus unterschiedlichen Blickwinkeln und in begrenztem Umfang sogar rundherum betrachtet."
  },
  {
    "start": 593.56,
    "end": 599.06,
    "text": "Jeder Punkt des Objekts prägt das Wellenmuster der gesamten holografischen Schicht."
  },
  {
    "start": 600.0,
    "end": 607.52,
    "text": "Wird ein Hologramm zerteilt, zeigt jedes einzelne Teil bei der Rekonstruktion dennoch das vollständige Bild."
  },
  {
    "start": 608.4,
    "end": 613.98,
    "text": "Allerdings verringert sich dabei die Auflösung und der räumliche Bildwinkel wird kleiner."
  },
  {
    "start": 615.96,
    "end": 623.9,
    "text": "Aufnahmematerial Wenn sich die Referenzwelle mit der Objektwelle überlagert entsteht ein Interferenzmuster."
  },
  {
    "start": 624.84,
    "end": 628.62,
    "text": "Der Winkel zwischen den Wellen bestimmt die sogenannte Ortsfrequenz."
  },
  {
    "start": 629.42,
    "end": 633.08,
    "text": "Diese Ortsfrequenz ist der Kehrwert der Periodenlänge."
  },
  {
    "start": 635.12,
    "end": 647.94,
    "text": "Ein Beispiel dafür, ist ein Muster aus weißen und schwarzen Streifen mit einer Streifenbreite von einem Millimeter das somit eine Periodenlänge von zwei Millimetern besitzt."
  },
  {
    "start": 648.92,
    "end": 653.58,
    "text": "Die Orts-Frequenz liegt dann bei einem halben Linienpaar pro Millimeter."
  },
  {
    "start": 654.5,
    "end": 662.6,
    "text": "Für die maximale Ortsfrequenz in einem Hologramm ist ausschlaggebend, wie groß der Winkel zwischen Objekt und Referenzwelle werden kann."
  },
  {
    "start": 664.54,
    "end": 673.62,
    "text": "Die lichtempfindliche Schicht mit der ein Hologramm aufgezeichnet wird braucht einen Auflösungsvermögen das dieser maximalen Orts-Frequenz entspricht."
  },
  {
    "start": 673.64,
    "end": 690.34,
    "text": "– Ein Beispiel Wenn der maximale Winkel dreißig Grad beträgt und Licht mit einer Wellenlänge von fünfhundertzweiunddreißig Nanometern eingesetzt wird, liegt die maximale Ortsfrequenz bei etwa neunhundertdrei-undsiebzig Linienparen pro Millimeter."
  },
  {
    "start": 691.4,
    "end": 699.04,
    "text": "Bei einem Winkel von einhundertachtzig Grad in der Reflexionsholographie ergeben sich netzebenen Abstände von einer halben Wellenlinge."
  },
  {
    "start": 700.64,
    "end": 709.52,
    "text": "Holografische Filme können wie herkömmliche fotografische Filmen aus einer Geldschicht bestehen, in der Silber-Hallogenie verteilt sind."
  },
  {
    "start": 710.62,
    "end": 716.36,
    "text": "Diese zersetzen sich unter Lichteinwirkung in Silberkristalle und freie Hallogene."
  },
  {
    "start": 717.5,
    "end": 723.16,
    "text": "An den hellsten Stellen bilden sich besonders viele Silbergristalle die den Film schwerzen."
  },
  {
    "start": 724.26,
    "end": 727.26,
    "text": "Anschließend wird der Film in verschiedenen Bädern entwickelt."
  },
  {
    "start": 728.04,
    "end": 731.3,
    "text": "Auf diese Weise entsteht ein Amplitudenhologramm."
  },
  {
    "start": 733.5,
    "end": 740.88,
    "text": "Damit die nötige Auflösung erreicht wird, müssen die Silberkristalle für holografische Zwecke oft deutlich kleiner sein."
  },
  {
    "start": 741.82,
    "end": 753.62,
    "text": "Durch bestimmte Bleichprozesse lassen sich außerdem Phasenhologramme erzeugen weil sich dabei einen abweichender Brechungsindex einstellt jedoch ohne nennenswerte Absorption."
  },
  {
    "start": 756.22,
    "end": 761.96,
    "text": "bei Fotolacken Auch Fotoresist genannt, Härten belichtete Bereiche teilweise aus."
  },
  {
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    "end": 771.54,
    "text": "Bei einem Positivlack bleiben die unbelichteten Stellen fest – bei einem Negativlack verfestigen sich die Belichteten stellen."
  },
  {
    "start": 772.54,
    "end": 778.2,
    "text": "Nach dem Auswaschen des ablösbaren Anteils bleiben hauchdünne Erhöhungen im Lack zurück."
  },
  {
    "start": 779.08,
    "end": 782.0,
    "text": "Dieses Relief führt zu einem Phasenhologramm."
  },
  {
    "start": 782.88,
    "end": 788.78,
    "text": "Solche Filme eignen sich auch als Vorlage für Stempel, um präge Hologramme herzustellen."
  },
  {
    "start": 790.7,
    "end": 797.18,
    "text": "Fotopolimere verändern während der Belichtung ihren Brechungsindex so dass dabei ein Hologramm entsteht."
  },
  {
    "start": 798.04,
    "end": 800.78,
    "text": "Anschließend werden sie mit normalem Licht fixiert."
  },
  {
    "start": 801.68,
    "end": 807.22,
    "text": "Diese Methode eignet sich sowohl für Transmissions- als auch für Reflexionshologramme."
  },
  {
    "start": 809.14,
    "end": 815.42,
    "text": "Thermoplastischer Film wird vor der Aufnahme elektrostatisch aufgeladen und anschließend belichtet."
  },
  {
    "start": 816.4,
    "end": 818.14,
    "text": "Die Entwicklung geschieht durch Erwärmung."
  },
  {
    "start": 819.04,
    "end": 824.44,
    "text": "Je nachdem, wie stark das Laserlicht an einer Stelle war, ändert sich dort die Leitfähigkeit."
  },
  {
    "start": 825.38,
    "end": 830.84,
    "text": "Das aufgezeichnete Hologramm kann wieder gelöscht werden – der Film ist also mehrfach verwendbar!"
  },
  {
    "start": 831.66,
    "end": 841.48,
    "text": "Das erreichbare Auflösungsvermögen liegt bei einigen hundert Linienpaaren pro Millimeter und begrenzt somit den Winkel zwischen Objekt- und Referenzwelle."
  },
  {
    "start": 843.44,
    "end": 853.8,
    "text": "In der digitalen Holographie kommen oft Kameras mit sogenannten ladungsgekoppelten Bauelementen oder mit komplementären Metalloxidhalbleiter zum Einsatz."
  },
  {
    "start": 854.78,
    "end": 869.18,
    "text": "Moderne Bildsensoren besitzen Pixelabstände von etwas über einem Mikrometer, was eine Auflösung von einigen hundert Linienpaaren pro Millimeter entspricht – damit bleibt auch hier der Winkel zwischen den Lichtwellen begrenzt!"
  },
  {
    "start": 871.0,
    "end": 872.24,
    "text": "Echtheitszertifikate."
  },
  {
    "start": 873.9,
    "end": 880.86,
    "text": "Zum Schutz vor Fälschungen werden auf den meisten Geldscheinen und Passen Hologramme oder Kinegramme aufgedruckt."
  },
  {
    "start": 881.58,
    "end": 883.78,
    "text": "Das erschwert ein Kopieren erheblich!"
  },
  {
    "start": 884.68,
    "end": 890.28,
    "text": "Diese Technik kommt auch bei Eintrittskarten für Sport- und Musikveranstaltungen zum Einsatz."
  },
  {
    "start": 892.22,
    "end": 898.24,
    "text": "Holograme und Kinegrame werden oft verwechselt, Holograne zeigen dreidimensionale Bilder."
  },
  {
    "start": 899.0,
    "end": 905.3,
    "text": "Kinogramme zeigen dagegen zweidimensionale Bewegungsabläufe, die sich mit dem Blickwinkel verändern."
  },
  {
    "start": 907.12,
    "end": 915.76,
    "text": "Zurzeit werden Verfahren entwickelt bei denen Hologramme mit Sprengstoff in Stahlbauteile eingeprägt werden um Fälschungen weiter zu erschweren."
  },
  {
    "start": 917.36,
    "end": 926.44,
    "text": "Medizin In der Medizin wird an Methoden geforscht, die das Gesicht mithilfe der Holographie dreidimensional vermessen."
  },
  {
    "start": 927.34,
    "end": 931.68,
    "text": "Bei Operationen im Gesicht sind sorgfältige Planungen notwendig."
  },
  {
    "start": 932.6,
    "end": 935.68,
    "text": "Deshalb muss das Gesicht präzise vermessen werden?"
  },
  {
    "start": 936.68,
    "end": 944.4,
    "text": "Herkömmliche Verfahren gelten als aufwendig und ungenau, weil sich die Patientinnen und Patienten unwillkürlich bewegen!"
  },
  {
    "start": 946.42,
    "end": 959.68,
    "text": "Hologramme von Gesichtern, die mit gepulsten Lasern in fünfundzwanzig bis fünfunddreißig Nanosekunden aufgenommen werden liefern genaue Informationen über die Maße und die räumliche Tiefe des Gesichtes."
  },
  {
    "start": 960.94,
    "end": 969.66,
    "text": "Um die Daten auf den Computer zu übertragen fertigt man von jeder räumlichen Ebene des holographischen Bildes eine Kameraaufnahme an."
  },
  {
    "start": 970.82,
    "end": 974.8,
    "text": "Diese Schnittbilder werden am Computer zusammengefügt und ausgewertet."
  },
  {
    "start": 976.94,
    "end": 992.28,
    "text": "Ende Jahrzehnte führte eine Forschungsgruppe in Zürich unter der Leitung des Wirbelsäulenchirurgen Mazda Farshad erstmals eine direkte holografische Navigation durch, um Schrauben im Wirbelkörper zu setzen."
  },
  {
    "start": 993.6,
    "end": 1001.9,
    "text": "Auch die holographische Endoskopie ist für chirurgische Eingriffe von großer Bedeutung und befindet sich noch in der Entwicklung."
  },
  {
    "start": 1003.88,
    "end": 1013.5,
    "text": "Archäologie Mit holographischen Aufnahmegeräten lassen sich dreidimensionale Bilder archäologischer Fundstücke anfertigen."
  },
  {
    "start": 1014.54,
    "end": 1024.54,
    "text": "Diese Hologramme können am Computer weiter bearbeitet werden – so entfällt der aufwendige Transport, der ein Beschädigungsrisiko darstellen würde."
  },
  {
    "start": 1025.339,
    "end": 1032.54,
    "text": "Da alle räumlichen Informationen über die Gegenstände erhalten bleiben kann die Auswertung an einem anderen Ort erfolgen."
  },
  {
    "start": 1033.38,
    "end": 1040.119,
    "text": "Mehrere Bruchstücke, zum Beispiel von Tongefäßen können außerdem am Computer zusammengefügt werden."
  },
  {
    "start": 1042.04,
    "end": 1048.3,
    "text": "An der Universität Münster entstehen sehr hochauflösende und echtfarbige Hologramme alter Keilschrifttafeln."
  },
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    "start": 1048.96,
    "end": 1053.3,
    "text": "Sie werden am Computer zusammengefügt um ihre Lesbarkeit zu erhöhen."
  }
]