На этой странице Вы сможете в общих чертах познакомиться с принципами голографии, типах голограм и способах записи голограмм. Если вы желаете получить более углубленную информацию, ознакомьтесь с электронными книгами по голографии.
Здесь размещена интересная статья о голографическом принципе и холономной парадигме, объясняющей мироздание принципами голографии.
Слово "голография" происходит от греческих слов "холос" – полный и "графо" – пишу и представляет собой принцип получения объемных изображений предметов при помощи излучения лазера. Голограмма фиксирует не само изображение предмета, а структуру отраженной от него световой волны (ее амплитуду и фазу). Для получения голограммы необходимо, чтобы на фотографическую пластинку одновременно попали два когерентных световых пучка: предметный, отраженный от снимаемого объекта, и опорный – приходящий непосредственно от лазера. Свет обоих пучков интерферирует, создавая на пластинке чередование очень маленьких темных и светлых участков – картину интерференции.
На экспонированной таким образом и проявленной пластинке отсутствует какое-либо изображение, однако его в зашифрованном виде содержит система интерференционных полос и точек, и если голограмму просветить, как диапозитив, лазерным светом той же частоты, что была использована при записи, возникнет трехмерное восстановленное изображение снятого предмета, словно висящего в пространстве. Меняя точку наблюдения, можно заглянуть за предметы на первом плане и увидеть детали, ранее скрытые от взгляда. Свет, проходя сквозь систему полос и точек голограммы, благодаря дифракции, воспроизводит волновой фронт, исходивший от снятого предмета.
Голографию изобрел (и придумал название) английский физик Деннис Габор в 1947, исследуя законы построения изображений в оптике и работая над совершенствованием электронного микроскопа. Он пришел к выводу, что зарегистрировать полное изображение предмета можно без объектива, используя только пучок когерентного монохроматичного света. Первые голограммы были получены им при помощи ртутной лампы, из спектра излучения которой «вырезалась» очень узкая полоса частот. Диаметр пучка составлял 1–2 микрона, а время экспозиции – несколько часов. Между источником света и фотопластинкой помещался либо прозрачный объект, либо предмет небольшого размера, так что излучение источника выполняло одновременно функции и предметного, и опорного пучков. Поэтому при восстановлении голограммы возникали сразу два изображения на одной линии, которые создавали взаимные помехи при регистрации. Все это делало невозможным практическое применение голографии, и о ней надолго забыли.
После появления мощного источника когерентного света – лазера интерес к голографии вспыхнул вновь. В 1962 американские оптики и радиофизики Эммет Лейт и Дж. Юрис Упатниекс усовершенствовали схему Габора, разделив предметный и опорный пучки, которые стали теперь пересекаться непосредственно перед фотопластинкой. Это позволило, во-первых, голографировать непрозрачные предметы сложной формы, а во-вторых, разнести восстановленные изображения в пространстве. Схема Лейта – Упатниекса стала основой современных голографических установок.
В это же время на голографические методы записи изображения обратил внимание российский физик Юрий Николаевич Денисюк. Он создал принципиально новый способ записи голограмм в толстом слое фотографической эмульсии. В своей работе Ю.Денисюк опирался на способ получения цветных фотографических изображений, разработанный французским физиком Габриэлем Липпманом в 1891. Луч света из объектива фотоаппарата Липпмана попадал на пластинку, залитую с обратной стороны ртутью (ее слой служил зеркалом). Отраженные световые волны интерферировали с падающими, создавая в толще фотографической эмульсии стоячие волны. В местах их пучностей возникали области почернения – отражающие поверхности, каждая из которых отражала свет только «своего» цвета. Изображение было цветным, но не объемным. В схеме Денисюка предметный и опорный пучки приходят к пластинке с разных сторон и интерферируют. В объеме ее эмульсионного слоя на разной высоте в областях максимумов интерференции возникают микроскопические пятна почернения. Падающий на проявленную голограмму свет отражается от них и, интерферируя, формирует восстановленное изображения предмета. При этом из голограммы выходит только свет, частота которого равна частоте записывающего лазерного излучения, а все остальные частоты автоматически подавляются. Объемную голограмму восстанавливают обычным белым светом, получая монохромное изображение. Большинство художественных голограмм представляют собой голограммы Денисюка.
Одним из очень распространенных и известных типов голограмм являются "радужные" голограммы Бентона. "Радужная" голограмма представляет собой пропускающую голограмму,записанную с применением оптической щели. При освещении такой голограммы обычным белым светом можно увидеть восстановленное изображение. Причем, при перемещении наблюдателя, изображение меняет свой цвет, переливаясь всеми цветами радуги. Отсюда и название "радужная" голограмма. Данный вид голограммы получил наибольшее распространение вследствие дешивизны и простоты изготовления. Именно такие голограммы можно увидеть на аудио- и видео- дисках, бланках документов, товарах и т.д.
