Feltaláló

A holográfiát Gábor Dénes magyar származású fizikus találta fel 1947-ben a British Thomson-Houston Company kutatólaboratóriumában, Rugbyben (Anglia). Ezzel egy olyan módját találta fel a képek rögzítésének, ami addig ismert összes eljárásnál több információ visszaadását tette lehetővé.

Gábor Dénes a következőket mondta találmányáért kapott Nobel-díj átvételekor, 1971. december 11-én tartott előadásában:

„Az elektonmikroszkóppal hoztam létre a tárgyhullám és a koherens háttér, azaz a megvilágító hullám el nem hajlott része közti interferencia képet. Az interferencia képet „hologramnak” neveztem el, a görög „holos” (egész) szó nyomán, minthogy a kép az információt teljes egészében tartalmazza. A hologramot ezután közönséges fénnyel rekonstruáltuk, olyan optikai rendszerrel, amely korrigálta az elektronoptika hibáit. …. Összegezve, megállapítom, ama néhány szerencsés fizikus egyike vagyok, aki megérte, hogy elgondolása a fizika komoly fejezetévé nőtte ki magát. Tökéletesen tisztában vagyok azzal, hogy a megvalósítás egy sereg tehetséges és lelkes fiatal kutató érdeme, akik közül csak egyesek nevét említhettem meg. Fogadják szívből jövő hálámat azért, hogy munkájukkal hozzásegítettek a legnagyobb tudományos megtiszteltetéshez.”

Az első hologram elkészítésére csak több mint 10 esztendővel később, 1961-ben kerülhetett sor, mert a lézer megjelenéséig nem volt olyan fényforrás, amely biztosítani tudta volna az interferencia előállításához szükséges koherenciát.

A holográfiáról

A holográfia alkalmazási területei

• Biztonsági jelek
• Dísztárgy
• Információs tárolás
• Ultragyors fényképezés
• Teljes rekonstrukció: 360°-os holografikus kép
• A rekonstruált hullám felhasználása referenciaként: a változással egyidejű vizsgálat
• Több hologram szuperpozíciója ugyanazon a lemezen
• A holografikus filmezés lehetősége
• Elmosódó képek „retusálása”
• Interferometria kettős expozícióval
• Holográfia az atomok világában

A holográfia egy tökéletes térhatású, háromdimenziós képalkotásra alkalmas eljárás, amely a fény hullámtermészetén alapul. A hagyományos fényképezés során lencserendszerrel képezzük le a film síkjára a tárgy képét, és így a filmen az egyes pontokban feketedés jön létre a tárgyról kiinduló fény intenzitásának megfelelően. Ennek az metódusnak a során viszont – mivel a feketedés mértéke csak a fény erősségétől (vagyis amplitúdójától) függ, és független a fényhullám másik tulajdonságától, a fázistól, minden adat, amit a fázis hordoz (s ami a hullám rezgésállapotára jellemző), eltűnik. Ugyanabba a síkba képződik le a tárgy minden egyes pontja, kétdimenziós lesz a kép. Ennek a hiányosságnak a kiküszöbölése a holográfia lényege: a hologramon – valójában egy sík lemezen – az intenzitás mellett a hullám fázisát is sikerül megörökíteni, így lehetővé válik a teljes információ felvétele és megőrzése. Koherens, összefüggő lézerfénnyel világítják meg a tárgyat a hologram létrehozásakor, majd a visszaverődő fénynyalábot referencianyalábbá transzformálják egy féligáteresztő tükör segítségével. A fotólemezen találkozik a két sugár, ahol interferencia képet, azaz hologramot hoznak létre. Mivel a valódi tárgyról kiinduló és a rekonstruált hullám azonos, azt hasonlóképpen is látjuk. A látott kép háromdimenziós, látható a térbeli mélység, és lehetségessé válik az oldal- és függőleges irányú érzékelés is, körbejárható a kép. A hologramon a tárgy képe számtalan szemszögből van megörökítve, s ha mozog a megfigyelő, más és más perspektívát észlel, amelyek megszakítás nélkül mennek át egymásba, így az elrendezéstől függően feltételezhető, hogy az egyik irányból takarásban lévő vagy nem látszódó részlet valamelyik másik irányból megfigyelve észrevehető lesz.

A hologramok nagyon nagy a mélységélessége, csupán a fényforrás koherenciahossza korlátozza, ezért ha eltérő a tárgy egyes részleteinek mélysége, akkor a róluk kapott kép vizsgálatakor is módosítani kell a szem fókusztávolságát. Mivel a hologram felvételekor nem lehet objektívet használni, a képnek nem történik a megszokott értelemben vett leképezése, a tárgy minden egyes részéből a hologram bármely részébe érkezik információ. Ezért nincsenek olyan részek, elemek a hologramon, amelyek hasonlítanának az eredeti tárgy jellegzetes részeire, és ez az oka annak a meghökkentő jellemzőnek, hogy a kettétört hologram is előállítja a tárgy teljes képét. Ha ugyanis valamilyen módon megsérül a hologram, csupán azok a perspektívák vesznek el a képből, amelyik megsérült, a többi továbbra is megmarad.