Предмета.

изображение чертежа. Если же предмет не плоский, т. е.

его точки удалены от объектива на различные расстояния, то сфо­кусировать его полностью на плоскость фотопластинки невозможно. Четкие изображения на фотоэмульсии будут образованы только точками предмета, расположенными на приблизительно одинаковом расстоянии от объектива. Изображения остальных точек предмета получаются размытыми. Для того чтобы сфотографировать объем­

ные предметы, уменьшают размер отверстия диафрагмы Д. Чем оно меньше, тем слабее острота фокусировки. Таким способом удается получить достаточно четкие изображения объемных предметов, но при этом изображение получается плоским. Впечатление объемно­сти создается только благодаря перспективе и теням.

Рис. 3. Стереоскоп. Расстояние линзами JIi и Л₂ равно расстоянию ме­жду зрачками глаз.

iMflii

_ни

Для того чтобы передать объемность предмета, применяют с т е -реокамеру-два спаренных фотоаппарата, объективы к-рых

раздвинуты на расстояние, равное расстоянию между зрачками

Л

г лаз. Две фотографии, полученные с помощью стереокамеры, раз­личны (рис. 2). На одной из них более далекая точка А на­ходится слева от точки а на другой — справа. Чем бли­же точки А и В к стереокаме-

ре, тем дальше отстоят их изо­бражения на стереофотографи­ях. Рассматривая одновременно

обе фотографии с помощью

стереоскопа, мы видим

объемное изображение пред­мета (рис. 3).

П

В А О

О А В

б

В'

Однако даже с помощью стереокамеры и стереоскопа полного эффекта объемности достигнуть не удается. Рас­сматривая стереофотографии,

мы лишены возможности ме­нять точку наблюдения как мы

i / \ i

6а'

между

это можем делать, когда смот­рим на реальный объект. Изоб­ражение объекта видно только оттуда, где в момент съемки находилась стереокамера. По­этому на стереофотографии не­возможно увидеть часть объ­екта, закрытую др. предме­тами, расположенными ближе

к наблюдателю.

Г. принципиально отличается от обычной фотографии и стерео­фотографии. На голограмме регистрируется не само изображение

предмета, а фиксируется структура световой волны, отраженной предметом При этом в Г. не применяются собирающие

ЭЙ":;

щ

if-.-'"

_ш

Ж-

*{<.;;;

"fen

л инзы или фокусирующие зеркала, образующие изображение и являющиеся неотъемлемой частью современного фотоаппарата или телескопа.

Для получения голо­граммы необходимо, чтобы на фотоэмульсию одновре менно со светом, рассеян­ным объектом (пред­метный пучок), по­падала также и нек-рая часть света источника, ос­вещающего этот объект

(опорный пучок, рис. 4, а). При этом необ­ходимо, чтобы свет, рас­сеянный объектом, мог ин­терферировать с опорным

Стеклянная пластинка

п учком (см. ниже). Обра­зующаяся интерференцион­ная картина — чередование темных и светлых областей, регистрируется фотопла-стинкой.Экспонированная таким образом и проявлен­ная фотопластинка пред­ставляет собой гол о-

^{1 Р} На^М ^грамме отсут­ствуют элементы, хоть

сколько-нибудь напоминаю­щие оригинал. При обыч­ном освещении невоору­женный глаз вообще не мо­жет отличить голограмму от испорченного фотонега­тива или опознать голо граммы различных предме­тов. Если взглянуть на го­лограмму в микроскоп, то

в простейшем случае на­блюдатель увидит систему

_с^Р_т^,_ано⁴_вле^а_н^—_{е иХТениГсГ^щ^оло}

граммы.

темных и светлых полос (рис. 5, а). Чем сложнее предмет чем больше дета­лей он содержит, тем слож­нее микроузор. На голо­грамме сложной сцены пре

обладает нерегулярная ми­кроструктура (рис. 5, б).

Однако несмотря на то, что голограмма не имеет никакого сход­ства с изображаемым объектом, она содержит в себе в зашифро­ванном виде объемное (и даже цветное) изображение объекта.

Образование видимого изображения с помощью голограммы

наз. стадией восстановления изображения. Чтобы увидеть

I

изображение объекта в пространстве, голограмму просвечивают, словно диапозитив, опорным пучком света (рис. 46). Под углом к ос­вещающему пучку появляется изображение Я'. Наблюдатель видит исходный объемный объект висящим в пространстве. На него можно смотреть из разных положений, как через окно, ограниченное раз мерами голограммы. При этом можно наблюдать параллакс — видимое взаимное смещение объектов при изменении точки наблю­дения. Если во время экспозиции близкие предметы закрывали более далекие, то, сдвигая глаза, наблюдатель может заглянуть за «мешающие» предметы и увидеть ранее скрытые детали. Более того, наблюдатель должен «перефокусировать» свои глаза, когда он переводит взгляд с более близких частей объекта на более далекие. Объемность, достигаемая с помощью Г., в этом смысле может быть названа динамической.

! lit

«ль - , * ■

ft б

Рис. 5. а, б — вид голограмм под микроскопом.

_Ill'¹_'

Термин «Г.» был введен впервые ее изобретателем Д. Табором (см. ниже). Он происходит от греч. слов «олос» - полный и «гра-фо» — пишу и означает: «полная запись». Имеется в виду запись фронта световой волны (пространственной структуры волны), рас­сеянной объектом. Это достигается с помощью интерференционной картины, к-рая одновременно фиксирует как амплитудные соотношения рассеянного света, т. е. относительные интен­сивности, определяющие степень почернения темных частей (конт­растность) интерференционного узора, так и ее ф а з о в ы е с о -

о т н о ш е н и я, обусловливающие взаимное расположение тем­ных и светлых пятен. В фотографии же регистрируется только интенсивность рассеянного света, т. е. амплитудные соотношения. Сведения об относительной фазе лучей, приходящих от различных точек объекта, т. е. информация о расстояниях до различных точек

объекта, характеризующая его объемность, теряется.

Изображения, получаемые в Г., обладают и др. интересными особенностями. Напр., если голограмму «расколоть» на неск. ку­сков, то каждый из них при просвечивании дает ту же картину, что и целая голограмма, если не считать того, что по мере уменьшения

размеров голограммы четкость изображения и ощущение объем­ности ослабевают. Это свойство Г. связано с тем, что каждая точка

фотопластинки при экспонировании подвергается, как правило, дей­ствию света, рассеянного всеми точками объекта, и, наоборот, свет,

1;^:>

jlj til!! lb '

Щ рассеянный каждой точкой объекта, освещает всю поверхность фото-U пластинки. Поэтому на каждом небольшом участке голограммы в закодированной форме хранится все изображение. С этим же свя­зан и тот факт, что восстановленное изображение имеет контраст­ность оригинала независимо от контрастности фотоэмульсии.

1

¹ ш

■ - К

Др. особенность Г. состоит в том, что при восстановлении изображений образуются только позитивные изображения. Если с голограммы контактным способом снять копию противополож­ной полярности, т. е. получить обращенную голограмму, ;! где темные пятна становятся светлыми и наоборот, то изображение, восстановленное с помощью такой копии, останется позитивным и неотличимым от изображения, полученного с основной голограммы. ft Эта нечувствительность к изменению полярности голограммы обус­ловлена тем, что изображение на голограмме закодировано в виде вариаций контраста интерференционных полос и расстояний между ними, к-рые при изменении полярности не меняются.

Наконец, еще одна особенность Г. заключается в том, что на одной фотопластинке можно последовательно зарегистрировать неск. изображений и каждое из них можно восстановить без помех

со стороны др. изображений. Перечисленные особенности Г., а

также механизмы получения голограмм и восстановления изобра­жения рассмотрены более подробно на простейших примерах.