Piękny umysł rycerza holografii - prof. Małgorzata Kujawińska 3D

Profesor Małgorzata Kujawińska od samego początku związana jest z Politechniką Warszawską. Studia ukończyła w 1976 r. na Wydziale Mechaniki Precyzyjnej (obecnie Wydział Mechatroniki). Od 2004 r. pełni funkcję profesora zwyczajnego w Zakładzie Techniki Optycznej Instytutu Mikromechaniki i Fotoniki PW. Podczas uroczystej inauguracji roku akademickiego 2006/2007 została odznaczona Medalem Politechniki Warszawskiej. Za wybitne kapituła uznała jej osiągnięcia w zakresie transferu technologii do gospodarki. Jednocześnie podkreślono znaczenie działalności prof. Małgorzaty Kujawińskiej we władzach międzynarodowych organizacji technicznych: SPIE - The International Society for Optical Engineering i ICO - The International Commission for Optics dla rozwoju optyki i fotoniki oraz propagowania polskiej myśli naukowej na świecie. Biografia na stronie Zakładu Techniki Optycznej IMiF

W 2016 roku minie 40 lat odkąd pracuje Pani w Politechnice Warszawskiej. Piękna rocznica i jak to określiła jedna z gazet - pięknego umysłu! Czy fizyka była zawsze Pani ulubionym przedmiotem?

Optyka jest częścią fizyki, a sama fotonika stanowi jej bardzo specyficzny dział bezpośrednio oddziaływujący na postęp techniki. Fotonika została przez Unię Europejską zdefiniowana jako jeden z pięciu obszarów nauki leżący w zakresie tzw. kluczowych technologii wspomagających intensywny rozwój gospodarki. Jesteśmy przecież na Wydziale Mechatroniki, który łączy takie dziedziny jak fotonika, elektronika, mechanika, automatyka, informatyka. Czuję się inżynierem i lubię tworzyć nie tylko koncepcje, ale również urządzenia czy metody, które mają bezpośrednie zastosowanie. Cieszę się, że trafiłam na Politechnikę, a nie na fizykę uniwersytecką, gdyż tutaj mam sposobność wykazać bezpośredni związek nauki z aplikacjami i produktami oraz tym, co znajduje bezpośrednie zastosowanie dla społeczeństwa. To jest dla mnie bardzo ważne.

Jaki były te szczególne momenty, które zadecydowały o tym, iż jest Pani właśnie w tym miejscu?

Patrząc daleko w przeszłość okazałoby się, że na ważniejsze momenty mojego życia złożyły się lata 60., gdy mama zdecydowała się wziąć dla mnie i dla brata prywatną nauczycielkę od języka angielskiego. Tym samym już od drugiej klasy szkoły podstawowej uczyłam się tego języka. Nabyte umiejętności językowe stały się dla mnie oknem na świat, mimo że nie było to bezpośrednio związane z nauką, czy z inżynierią. Jestem do tej pory wdzięczna mojej mamie, że w tamtych czasach to okno dla mnie otworzyła. Dzięki temu mogłam pójść do liceum Mikołaja Kopernika z wykładowym angielskim. Wówczas w niedużej, bo 24-osobowej klasie spotkałam wiele osób, które przyjechały z  zagranicznych placówek. W takim środowisku, gdzie każdy miał inne doświadczenia i ja się obracałam. Aż do końca trzeciej klasy myślałam, że pójdę na filologię angielską albo do studium języków obcych, a później na dziennikarstwo, co było początkowo moim marzeniem. Doszłam jednak do wniosku, że skoro nie miałam problemu z żadnym przedmiotem, należy obok języka wybrać coś konkretnego. Wybrałam Politechnikę w przeciwieństwie do mojego brata, który zdecydował się studiować fizykę na Uniwersytecie Warszawskim. Wybierając wtedy Wydział Mechaniki Precyzyjnej skupiałam się raczej na inżynierii biomedycznej czy metrologii. O optyce wtedy jeszcze nie myślałam.

A kiedy zaczęła się przygoda z tą dziedziną?

Obecnie często zapomina się o takich osobach, jak mistrzowie w nauce. A takim bezpośrednim powodem i moim mistrzem w tematyce, którą zajmuje się do dziś - był prof. Romuald Jóźwicki (Dziekan Wydziału w latach 1987-1990 przyp. red.).  Na początku lat 70. profesor opracował, chyba jako pierwszy na uczelniach polskich, wykład o holografii optycznej, a więc możliwości odtworzenia obrazu trójwymiarowego świata. Mnie holografia tak zabsorbowała, że ta fascynacja trwa do dziś. Obecnie łączę techniki cyfrowego zapisu hologramów z możliwością ich odtwarzania w innowacyjnych systemach mikroskopów i displejów holograficznych. Gdy rozpoczęła się moja zabawa ze światłem, przestałam marzyć o dziennikarstwie, bo wiedziałam, że znalazłam już swoją wyspę przygody zawodowej.

Czy spotkała Pani wiele kobiet osiągających sukcesy w tej dziedzinie?

Moim niedoścignionym wzorem postępowania i „wirtualnym mentorem” jest Maria Skłodowska-Curie. Sądzę, że tak jest w przypadku wszystkich kobiet, które z pasją podjęły drogę naukowego rozwoju i poszukiwań. Obecnie taką wybitną kobietą w Polsce, która zajmuje się optyką jest pani profesor Katarzyna Chałasińska-Macukow (Dziekan Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego w latach 2002-2005 oraz Rektor UW w latach 2005-2012 przyp. red.). Jesteśmy od lat zaprzyjaźnione i to jest takie moje przedłużenie powiązań z Wydziałem Fizyki UW, na którym studiował mój brat. Pani profesor oprócz działalności naukowej,  zaangażowała się w zarządzanie w szkolnictwie wyższym, ja -  w optyczny ruch międzynarodowy. W tym samym roku, w którym Ona została Rektorem UW, ja zostałam wybrana, jako pierwsza kobieta w 50-cio letniej historii SPIE, na prezydenta największego międzynarodowego stowarzyszenia optycznego jakim jest SPIE. Zresztą na początku lat 90-tych także jako pierwsza kobieta i przedstawiciel Europy Centralnej i Wschodniej, zasiadłam w radzie dyrektorów tego Towarzystwa.

Sporo wówczas działałam i zresztą nadal  działam, gdyż mniej więcej w tym samym czasie byłam przez dwie kadencje wiceprezydentem międzynarodowej komisji optycznej The International Commision of Optics (ICO), a od 2005 roku jestem wiceprezydentem Europejskiej Platformy Technologicznej Photonics 21. Realizuję także działania w zakresie polityki promującej udział innowacji w obszarze optyki i fotoniki w rozwoju gospodarki.

Jakie trofea uznaje Pani za najcenniejsze?

Wśród wyróżnień międzynarodowych dumna jestem z nagrody SPIE imienia Chandra S. Vikram za osiągnięcia naukowe w dziedzinie metrologii optycznej  (SPIE Optical Metrology Award, 2013), gdzie moje nazwisko wymienione jest obok tak doskonałych naukowców jak: Charles M. Vest, James C. Wyant i Brian Thompson.

W zakresie nagród krajowych bardzo cenię sobie to, że jestem laureatem programu Mistrz Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (edycja 2001), a to z tego względu, że jest to jedyna taka inicjatywa, która bazuje na zaufaniu do człowieka. Do programu aplikuje się za zaproszeniem poręczonym przez osoby, które już były laureatami programu Mistrz. Nie jest to zaproszenie bazujące na „suchych” osiągnięciach, ale również na ocenie charakteru człowieka i jego uczciwości. Podstawą jest tu wzajemne zaufanie i właściwe pojęcie patriotyzmu. W ramach przyznanych funduszy naukowiec sam decyduje, jak je efektywnie wydać, aby jak najbardziej wpłynąć na rozwój nauki i przyspieszyć rozwój kadr naukowych. To jest dla mnie pewien ewenement i dlatego tak bardzo cenię sobie ten program.

Skoro jesteśmy przy człowieku, jakie są Pani dokonania pozanaukowe?

W życiu miałam dużo szczęścia i staram się tym samym odpłacać. Choć niekoniecznie tym osobom, od których tego dobra doznałam. Muszę tę filozofię przekazywać dalej i staram się bezinteresownie pomagać - szczególnie młodym ludziom. Dzielę się z nimi wiedzą i tą naukową i tą o filozofii życia, życzliwie wskazuję możliwe drogi w ich rozwoju, wspomagam realizację celów. To zabiera dużo czasu i energii, ale jest niewątpliwie bardzo ważne. Osoby wokół mnie na pewno czują moją życzliwość i  to, że zawsze mogą się do mnie zwrócić - niezależnie od tego, czy jest to student, czy pracownik np. z prośbą o rekomendację. Zresztą rekomendacji udzielam bardzo rzetelnie. To znaczy tylko tym osobom, które według mnie naprawdę na to zasługują. To buduje sieć prawdziwego zaufania. Moi partnerzy wiedzą, że jeżeli ja mam ocenić czyjś dorobek, zrobię to naprawdę bardzo uczciwie, bez żadnej zawiści, ale i bez przymykania oczu na niekompetencję. W niektórych kręgach takie postępowanie zaczyna już zanikać.

Miecz Zakonu Rycerzy Holografii w gabinecie prof. M. Kujawińskiej na Wydziale Mechatroniki PW/
fot. I. Koptoń-Ryniec/Biuletyn PW

W moim pokoju wisi miecz - widomy znak przynależności do Zakonu Rycerzy Holografii. Bardzo go sobie cenię. Reprezentuje on nieformalny związek osób z całego świata, które działają w zakresie obrazowania i pomiarów optycznych ze szczególnym uwzględnieniem  holografii. Zakon założyli koledzy z Niemiec 1988r. Nominuje on rocznie jedną osobę spośród grona najwyższej klasy specjalistów z całego świata zajmujących się holografią. W 2000 r. zostałam nominowana na Rycerza Holografii, a właściwie na pierwszą zaproszoną do tego grona Lady of Holography przez profesora Takedę z Japonii. Co ważne, Zakon Rycerzy Holografii skupia nie tylko wielkie umysły, ale również osoby, które filantropijnie podchodzą do nauki i przez pryzmat humanizmu patrzą na człowieka. Przynależność do tego bractwa jest dla mnie bardzo dużym wyróżnieniem.

HoloTrue3D: Wielowiązkowe obrazowanie i pomiary holograficzne tj. techniki prawdziwego obrazowania trójwymiarowego realizowanego poprzez holografię cyfrową. Tym tematem zajmuje się Pani od 2012 r. W jakiej fazie jest aktualnie projekt?

Realizacja HoloTrue3D zbliża się już właściwie do końca, gdyż jego finał przewidziano na koniec kwietnia 2016 r. Projekt ten stanowi kamień milowy w moim długoplanowym działaniu mającym na celu opracowanie praktycznego systemu telewizji holograficznej, co jest moim marzeniem. Jak to wygląda w praktyce? Holografia bazuje na promieniowaniu laserowym, co przy rejestracji dużych scen trójwymiarowych jest niewykonalne. Zaproponowaliśmy, aby informacje do zapisu holograficznego pochodziły z wielu różnych źródeł. W tej chwili rejestracji danych trójwymiarowych można dokonywać przez zapis holograficzny, ale również można to robić z wykorzystaniem tzw. oświetlenia strukturalnego, poprzez rejestrację tzw. pól świetlnych lub poprzez generację komputerową hologramów scen wirtualnych. Tworzymy cyfrowe hologramy, które zawierają informację o scenie trójwymiarowej w szerokim kącie widzenia. Są to często hologramy o pojemności informacyjnej terabitów, które następnie należy wyświetlić na urządzeniach optoelektronicznych tzw. przestrzennych modulatorach światła, których rozdzielczość jest stosunkowo niewielka (2kx2k lub 4kx4k pikseli). Aby zbudować displej dający ciągły obraz holograficzny umożliwiający swobodną obserwację w szerokim kącie widzenia należy posłużyć się metodami multipleksji czasowo-przestrzennej i w ten sposób umożliwić powstanie w przestrzeni duplikatu przedmiotowej fali świetlnej. Mam nadzieję, iż w przyszłości zaproponowane przez mój zespół rozwiązania umożliwią sposób wyświetlania obrazów video, jaki znamy z filmów fantastycznych np. z Gwiezdnych Wojen.

Początek prac nad telewizją holograficzną, w których brałam wraz z moim zespołem udział, miał źródło w dużym europejskim (&PR UE) projekcie pod nazwą Real 3D, w którym doprowadziliśmy do realizacji pierwszego w świecie pełnego cyklu transmisji wideo holograficznego obejmującego holograficzną rejestrację szerokokątnej, zmiennej w czasie sceny, a następnie jej zakodowanie, przesłanie i holograficzne odtworzenie. Teraz kończy się projekt HoloTrue3D, którego realizacja rozwija założenia poprzedniego projektu umożliwiając  rekonstrukcję obrazów barwnych z wykorzystaniem światła laserowego i częściowo koherentnego.

Z naukowcami z Korei współpracujemy natomiast w ramach projektu Giga Korea, mającym na celu opracowanie wyświetlacza holograficznego do obserwacji w 360deg. Złożyliśmy również projekt w ramach prestiżowego europejskiego programu FETOPEN, w którym planujemy wraz z partnerami z University of Cambridge, Fraunhofer Heinrich Hertz Institute z Berlina oraz Eindhoven University of Technology połączyć i rozwinąć szereg nowatorskich koncepcji poczynając od rejestracji dużych scen trójwymiarowych typu koncerty za pomocą pól świetlnych, przez ich zakodowanie w hologramach cyfrowych, kończąc na oryginalnych pomysłach odtworzenia sceny trójwymiarowej za pomocą displeja holograficznego wykorzystującego światło niekoherentne. Jeśli udałoby się nam pozyskać ten projekt i go z sukcesem zrealizować, to mogłabym powiedzieć, że swój cel życiowy w zakresie holografii osiągnęłam.

Jak powiedziałam na wstępie moją podróż w krainę holografii rozpoczął wykład prof. Jóźwickiego. Teraz po czterdziestu latach historia być może zatoczy koło.

Dziękuję za rozmowę.

Rozmawiała: Izabela Koptoń-Ryniec

Podobny artykuł:
Awatary 3D w służbie Fryderyka Chopina i Chińskiego Króla