Особенности голографических изображений

Рассмотрим теперь голографирование простейшего объекта, представляющего собой четыре точки (рис. 7). Повторяя приведенные выше рассуждения для каждой из точек объекта, легко убедиться, что интерференционная картина, которая фиксируется в этом случае на фоточувствительном слое, будет содержать информацию о всех четырех точках. Если теперь просветить голограмму тем же опорным лучом, который использовался при съемке, то, как и прежде, появятся два изображения - мнимое и действительное, причем они будут восприниматься наблюдателем как трехмерные (рис. 8).

Рассмотрим сначала мнимое изображение. Мы уже знаем из предыдущего, что если смотреть сквозь голограмму (как в окно), то в положениях б, в, г мы увидим точку 1, а в положениях в, г, д - точку 3. Следовательно, в положениях в, г наблюдатель увидит одновременно точки 1, 3 и точки 2,4, которые расположены между ними, то есть весь объект. Самым интересным является то, что зрительное восприятие этого изображения ничем не отличается от исходного объекта. Так, при переносе взгляда с точки 2 на точку 3 (или 4) наблюдатель должен менять фокусировку глаз. А если наблюдатель переменит свое место, например, от в, к, г то меняется и перспектива изображения. Более того, в некоторых положениях наблюдатель не увидит точки 4, так как она будет заслоняться точкой 2. В этом случае можно заглянуть за точку 2 и увидеть более удаленную точку 4. Если же сфотографировать мнимое изображение, то в зависимости от места расположения фотоаппарата и его фокусировки можно все эти особенности зафиксировать на снимках, которые ничем не будут отличаться от снимков исходного предмета.

Рис. 7

Рис. 8

Действительное изображение также трехмерное и обладает всеми упомянутыми свойствами; оно как бы висит перед голограммой, но наблюдать его несколько труднее. Интересно отметить одну особенность действительного изображения - оно как бы "вывернуто" по отношению к исходному предмету, то есть мы видим точку 4 перед точкой 2, в то время как на самом деле точка 4 находится за точкой 2. Действительное изображение также легко сфотографировать или наблюдать на экране. Но если экран расположен в плоскости точек 1 и 2, то эти точки будут яркими, а точки 3 и 4 окажутся не в фокусе.

В рассмотренном примере особенно наглядно проявляется высокая надежность хранения информации в виде голограммы, о чем мы уже говорили выше. Как видно из рис. 7, световые лучи, идущие от каждой точки, освещают всю поверхность голограммы, поэтому каждый ее участок содержит информацию о всем объекте. Если, например, использовать только половину площади голограммы, то мы все равно увидим изображения четырех точек. При этом лишь несколько ухудшится разрешение и в соответствии с формулой (14) размеры светлых пятен, являющихся изображениями точек, увеличатся.