ГОЛОГРАФИЯ 

Голография (т. е. «полная запись», от греческого: голос — весь, графо — пишу) есть особый способ фиксирования на фотопластинке структуры световой волны, отраженной предметом. При освещении этой пластинки (голограммы) пучком света зафиксированная на ней волна восстанавливается в почти первоначальном виде, так что при восприятии восстановленной волны глазом зрительное ощущение бывает практически таким, каким оно было бы при наблюдении самого предмета.

Голография была изобретена в 1947 г. английским физиком Д. Табором. Однако полное осуществление идеи Габора стало возможным только после появления в 1960 г. источников света высокой степени когерентности — лазеров. Исходная схема Габора была усовершенствована американскими физиками Э. Лейтом и Ю. Упатниексом, которые получили в 1963 г. первые лазерные голограммы. Советский ученый Ю. Н. Денисюк предложил в 1962 г. оригинальный метод фиксирования голограмм на толстослойной эмульсии. Этот метод, в отличие от голограмм на тонкослойной эмульсии, дает цветное изображение предмета.

Голограмма обладает интересными свойствами. Если, например, осветить записанную голограмму восстанавливающим лазерным светом большей или меньшей длины волны, чем использовавшейся при ее записи, мы увидим со­ответственно уменьшение или увеличение размеров объекта. Можно разрезать голографическую фотопластинку пополам, и тогда каждая половинка станет отдельным изображением; правда, немного пострадает качество восстанов­ленного изображения. Значит, отдельный небольшой участок голограммы со­держит информацию о всем объекте. Или сделать контактный отпечаток (не­гатив) с голографической пластины, используя который, мы получим все то же изображение объекта. Еще одним, немаловажным, свойством голограммы является способность образовывать большие перепады яркости (блики, блеск) на изображении путем перераспределения волнового фронта.

Э. Лейт, используя метод внеосевой регистрации интерференционной кар­тины, создаваемой объектной и опорной волной, которая позволяет пространс­твенно разнести действительное и мнимое изображения, значительно улучшил качество снимков. Плоские голограммы, полученные Э. Лейтом, достаточно реалистично передают объемный образ объекта, что сделало голографию, на­равне с фотографией, одним из способов выражения как отдельного вида ис­кусства. Правда, существуют некоторые ограничения и неудобства, так как для восстановления изображения необходим лазер, как и при экспозиции, да и окрасочный цвет объекта не передается.

Схема установки Э. Лейта для получения плоской голограммы.

Схема установки Денисюка для получения трехмерной голограммы.

Образующиеся в толщине черно-белой фотоэмульсии пространственные ин­терфе­ренционные полосы приводят к пространственному распределению волно­вого фронта света, восстанавливающего объем и цвет объекта. Однако большие технические сложности, связанные с производством голограмм, не привели к их массовому распространению.

Фронт объектной волны можно смоделировать и на компьютере, затем рас­печатать его на обычном принтере и сфотографировать распечатку с соответс­твующим уменьшением, получая таким образом объемные изображения не существующих в природе объектов. Этим направлением занимается цифровая голография. В данный момент разрабатываются методы получения динамичес­кой цифровой голографии, требующей огромных вычислительных мощностей и специального, очень сложного и дорогостоящего дисплея.

Существует интересный симбиоз между стереографией и цифровой голо­графией под названием многоракурсная голограмма. В этом случае объект фо­тографируется обычным способом с различных точек зрения. Полученные та­ким образом фотографические проекции объекта разрезаются на узкие полосы и поочередно объединяются, создавая локальные изменения направления вол­нового фронта. Разбиение модулируется программно, а синтез осуществляется микролинзовым растром.

Имеется много других способов получения голографического изображе­ния, отличающихся один от другого материалами, методами, взаиморасполо­жением и т. д. Но все они сходны в использовании когерентных источников излучения для получения устойчивой интерференционной картины (конечно,  кроме цифровых).

Если сравнивать стереографию с голографией, то, в самом деле, можно го­ворить об их схожести. Стереографию можно представить как крайний случай голографии. Если первая оперирует двумя или несколькими проекциями, то последняя — их большим количеством. Это не просто набор проекций, нало­женных друг на друга, а гармонично взаимосвязанных на основе волновой ин­терференции, причем, в отличие от стереофотографии, голографическое изоб­ражение мы воспринимаем объемным даже одним глазом.