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Holographie ist eine Methode, Objekte dreidimensional abzubilden.
Hologrammaufnahme
Mit einem aufgeweiteten Laserstrahl wird das Objekt beleuchtet. Die vom Objekt reflektierte, vorher vollkommen gleichmäßige Objektwelle besitzt nun eine charakteristische Verformung in Gestalt eines komplizierten räumlichen Musters und fällt auf eine Fotoplatte. Diese wird gleichzeitig mit einem ungestörten, am Objekt vorbeigeführten Teil des ursprünglichen Laserstrahls (Referenzwelle) beleuchtet, der über einen Spiegel geführt wird und von der Seite auf die Fotoplatte einfällt. Beide Wellenfronten überlagern sich auf der Fotoplatte. Nach dem Entwickeln sieht man auf ihr ein für das Auge nicht als Objekt erkennbares Muster aus Linien und Kreisen von äußerst kleinem Abstand, das Hologramm. Es enthält neben der Intensität auch die Phase der vom Objekt reflektierten Wellenfront. Voraussetzung bei dieser Technik ist, dass die geteilten Lichtbündel in einer festen Phasenbeziehung stehen, die nur durch die Objektoberfläche beeinflusst werden darf.
Hologrammwiedergabe
Um wieder eine Objektwelle aus dem Hologramm zu erzeugen, wird es mit einem aufgeweiteten Laserstrahl aus der gleichen Richtung beleuchtet, aus der bei der Aufnahme der Referenzstrahl einfiel. Das Laserlicht wird am Muster auf der Hologrammplatte so beeinflusst, dass die Wellen bezüglich Phase und Intensität weiterlaufen, als kämen sie vom aufgenommenen Objekt. Es erscheint dort ein virtuelles Bild, wo sich bei der Aufnahme das Objekt befand. Das Auge kann, von hinten durchs Hologramm schauend, das Objekt sehen und dabei nicht mehr zwischen Realität und Bild unterscheiden. Der Betrachter kann durch Kopfbewegung das Bild unter verschiedenen Perspektiven betrachten und daher in seiner räumlichen Tiefe erfassen. Gleichzeitig wird bei der Rekonstruktion ein Teil der beeinflussten Wellenfront hinter dem Hologramm zu Bildpunkten gebündelt. Dadurch entsteht auf der Seite des Beobachters ein reelles, ebenfalls dreidimensional Bild, das sich, allerdings unter Verlust der räumlichen Tiefe, auf einer Fotoplatte speichern lässt.
Holographie in der Bildaufzeichnung
Eine interessante Weiterentwicklung sind die Volumenhologramme (Tiefenhologramme), die es ermöglichen, mit gewöhnlichem weißem Licht echte Farbholographie zu betreiben. Im Prinzip fallen Objekt- und Referenzwelle von entgegengesetzten Seiten auf eine Fotoschicht, wobei sich die holographische Struktur in der Tiefe der Schicht ausbreitet. Benutzt man bei der Aufnahme eine Kombination mehrerer verschiedenfarbiger Laser, so erzeugt jede Farbe im Volumen der Schicht eine eigene Struktur. Bei der Rekonstruktion mit weißem Licht wird jeweils genau die Farbe aus ihm herausgefiltert, die bei der Aufnahme verwendet wurde. Da sich mehrere Bilder gleichzeitig auf einer Fotoplatte speichern lassen, kann man bei der Aufnahme bzw. Wiedergabe die Platte jeweils etwas drehen, um eine Serie unabhängiger Hologramme zu erzeugen oder wiederzugeben
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