В отличие от фотографий и стереограмм голограмма способна воспроизвести абсолютно точную копию волны, рассеянной объектом, за счет чего и достигается стопроцентная сохранность информации. Фотография, как известно, создает лишь плоское, двухмерное изображение, голограмма же может воспроизводить точную трехмерную копию изображаемого. Исключением являются разве что источники света, например, электрическая лампа: ее на голограмме не видно — а все потому, что снимаемый объект должен быть освещен лазерным светом, ибо только он один и фиксируется на голограмме.
Еще одно маленькое неудобство — в отличие от фотографий и картин для созерцания голографических чудес необходим опять-таки источник света (все та же лампа), в противном случае нашим глазам предстает размытое изображение.
Голографическое изображение обладает удивительной реалистичностью и зачастую неотличимо от реального объекта. На голограммах очень хорошо смотрятся рельефные вещи. Очень хорошо передается фактура всех фрагментов таких экспонатов, как иконы. К вопросу о динамическом диапазоне голограммы и фотографии. Фотография, к сожалению, не хочет иллюстрировать высокую яркость блестящих зон металлической статуэтки. На реальной голограмме этот блеск очень яркий. Но что интересно - при рассмотрении этой фотографии возникает полное впечатление, что на ней снят реальный металлический объект, а не его световая иллюзия. Реалистичность дополняется невозможным в фотографии и даже в живописи диапазоном яркости. Фотограф и художник ограничены в своих экспериментах с яркостью — ничего более яркого, чем незакрашенный лист бумаги, они позволить себе не могут. На голографическом изображении яркие места формируются за счет света, приходящего со всей поверхности голограммы. Перенаправлением света с темных участков достигается удивительная реальность передачи водяных капель, стеклышек и прочих прозрачных предметов, в реальности наделенных большим динамическим диапазоном яркости. И те приемы, что даются фотохудожникам и живописцам ценой большого опыта и изрядного мастерства, голограмма фиксирует без малейших искажений. Также особенно удаются голографические изображения прозрачных объектов. К примеру, через голограмму линзы можно просматривать увеличенное изображение расположенных за ней объектов.
Наиболее широкое применение голография находит в науке и технике. Голографическими методами контролируют точность изготовления изделий сложной формы, исследуют их деформации и вибрации. Для этого деталь, подлежащую контролю, облучают светом лазера, и отраженный свет пропускают сквозь голограмму эталонного образца. При отклонении размеров от эталонных, искажении формы и появлении поверхностных напряжений возникают полосы интерференции, число и расположение которых характеризует степень отличия изделия от образца или величину деформаций. Аналогичным образом исследуют обтекание тел потоками жидкости и газа: голограммы позволяют не только увидеть в них вихри и области уплотнений, но и оценить их интенсивность.
Голографическими методами можно распознавать образы, т.е. искать объекты, идентичные заданному, среди множества других, похожих на него. Такими объектами могут быть геометрические фигуры, фотографии людей, буквы или слова, отпечатки пальцев и т.д. На пути лазерного луча устанавливают сначала кадр, на котором может находиться искомый объект, а за ним – голограмму этого объекта. Появление яркого пятна на выходе говорит, что объект в кадре присутствует. Такая оптическая фильтрация может производиться автоматически и с большой скоростью.
Объемные голограммы или голограммы Денисюка широко используются в музейных выставках экспонатов, представляющих историческую или культурную ценность, хищение или порча которых могли бы стать невосполнимой утратой. Такие голограммы реально передают не только объем экспоната, но и его цвет, создавая полную зрительную иллюзию оригинала. Как уже отмечалось, эти голограммы можно рассматривать в некогерентном свете и дополнительного лазерного освещения музейных экспозиций не требуется.
Свойства фотографии
Техника фотографирования достигла высокого уровня, и научное и практическое значение фотографии в настоящее время огромно. Нет сомнения в том, что она сохранит свое значение и в будущем как превосходное и простое средство регистрации важнейшей информации, доступной оптическим методам наблюдения.
Для получения фотографии какого-либо несамосветящегося объекта его освещают и, используя оптическую систему (объектив, сферическое зеркало), формируют действительное изображение предмета на фотопластинке (пленке), которую затем проявляют и фиксируют.
Однако, несмотря на высокое развитие инструментальной оптики и фотографической техники, возможности фотографии в некоторых отношениях ограничены. Рассмотрим вкратце ограничения, присущие этому традиционному методу записи оптической информации:
1. Для получения изображения объекта на экране или на фотопластинке необходима оптическая система.
2. Оптическая система формирует изображение трехмерного объекта на плоском экране или фотопластинке, причем в оптимальных условиях при этом находятся только те точки объекта, которые лежат в одной определённой плоскости, перпендикулярной к оптической оси системы.
3. Полученное на экране или фотопластинке изображение не дает возможности обозреть объект с различных сторон, как это происходит при непосредственном его наблюдении. Другими словами, при фотографической регистрации утрачивается объемность объекта.
4. На каждом участке поверхности фотопластинки фиксируется информация лишь об определенной детали объекта, поэтому с помощью части негатива нельзя наблюдать полное изображение предмета.
5. На этом негативе нецелесообразно фиксировать изображения нескольких объектов, если эти изображения перекрываются: информация об одном объекте помешает восприятию информации о другом объекте.
Вывод
Беглый анализ развития фотографии и голографии, показывает необходимость комплексного подхода при создании рентабельного голографического бизнеса и, одновременно проясняет причины коммерческого неуспеха усилий отдельных отечественных групп и лабораторий в этой области. Значимость голографии не ограничивается областью ее практического приложения. Важнейшее значение голографии заключается в возникновении и развитии идей принципиально новых, в изучении явлений, которые в природе, как правило, не встречаются. Голография - это мир, от начала и до конца созданный человеческим разумом и яркое подтверждение его неограниченных возможностей. С физической точки зрения голография является развитием липпмановского способа цветной фотографии, где кодирование цвета осуществлялось за счет формирования объемных интерференционных структур в фотоэмульсии. Для развития методов изобразительной голографии необходимо решать целый комплекс научно-технологических проблем, тем не менее, ключевыми все-таки остаются проблемы организационно-финансовые и художественные. До тех пор пока голографические средства не начнут использоваться реально в искусстве и дизайне и не появятся организаторы голографического бизнеса масштаба Дж. Истмена, вряд ли следует ожидать дальнейших больших успехов в этой области.
Список литературы
· Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. Пособие для вузов.- 6-е изд., стер. – М.: Высшая школа., 2000.-542с.: ил.
· http://nature.web.ru/
· Элементарный учебник физики: учебное пособие. В 3-х т./Под редакцией Г. С. Ландсберга. Т. III. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. – 10-е изд., перераб.- М.: Наука., 1986.-656с.
· Демидов В.Е. Пойманное пространство. М., «Знание», 1982
· Пирожников Л.Б. Что такое голография? М., «Московский рабочий», 1983
· Ландсберг Г. С «Общий курс физики: оптика.» - М: «Наука.»,1976 г.