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| Peter
Heiß: Die neue Holographie-Fibel |
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Die
Hologrammwiedergabe
 Die
Erkenntnis, dass ein Hologramm nach der Entwicklung aus mehr
oder weniger engen durchsichtigen und undurchsichtigen Linien
besteht, ist erst der halbe Weg zum Verständnis der Dreidimensionalität
eines holographischen Bildes. Die zweite Hälfte besteht darin,
zu verstehen, was mit dem Licht passiert, das bei der Beleuchtung
eines fertigen Hologramms von einem im Raum schwebenden, aber
nicht greifbaren Gegenstand auszugehen scheint.
Man betrachtet nun zunächst wieder den einfachsten Fall.
Eine Lichtwelle fällt auf einen einzigen kleinen Spalt, der
nicht viel größer als die Lichtwellenlänge sein darf, also ca.
600nm. Durch den Spalt tritt aber nicht etwa ein einzelner Strahl
durch, sondern die Welle verteilt sich im Raum dahinter kreisförmig,
also in alle Richtungen. Auch hier hilft die Vorstellung von
Wasserwellen weiter. Treffen Wellen immer im gleichen Takt auf
eine Mauer mit einer engen Öffnung, so wird das Wasser in dieser
Öffnung im gleichen Takt auf und ab bewegt. Von einer solchen
Stelle gehen erfahrungsgemäß Kreiswellen aus. Hat man nun mehrere
Öffnungen nebeneinander, breiten sich hinter jedem Spalt die
Wellen kreisförmig aus. So kommt es zu einem Gewirr aus Wellenbergen
und -tälern, die sich auf verschiedene Arten zusammenschließen.
Genau das gleiche passiert auch bei der Hologrammwiedergabe
mit dem Licht und den durchsichtigen und undurchsichtigen Stellen
auf dem Film. Eine Möglichkeit wie sich die Wellen nach der
Öffnung zusammenschließen besteht darin, dass man Wellen mit
gleichem Radius betrachtet. Diese ergeben Wellenfronten, die
parallel zu der ankommenden Welle verlaufen.
Mit zunehmender Entfernung vom Film ebnen sich die Einbuchtungen
zwischen zwei Wellen immer mehr ein. Da sie in die gleiche Richtung
verlaufen wie die Ursprüngliche Beleuchtungswelle, ist sie für
uns aber nicht interessant.  Wenn
man allerdings Fronten benachbarter Wellen verbindet, die jeweils
um einen Takt, bzw. Berg oder Tal, früher (später) entstanden
sind, erhält man schräg verlaufende Wellenberge ( -täler ).
Im Bild ist das veranschaulicht. Es fällt nun auch auf, dass
der Winkel, den diese Fronten mit dem Film einschließen, immer
flacher wird, je weiter die Öffnungen voneinander entfernt sind.
Das ist jetzt die Parallele zur Hologrammaufnahme. Hier entstehen
durch flach auftreffende Teile der Objektwelle weit voneinander
entfernte Öffnungen. Bei der Hologrammwiedergabe erzeugen diese
Öffnungen nun erneut flache Wellenfrontteile. Genau das gleiche
passiert auch mit einer steil auftreffenden Objektwelle. Bei
der Rekonstruktion wird wieder die gleiche Wellenform erzeugt.
So entsteht ein genaues Ebenbild der ursprünglichen Objektwelle.
Deshalb ist ein Hologramm auch keine Sinnestäuschung. Man sieht
einfach genau die selbe Welle, die auch vom realen Objekt ausgeht.
Nur durch den Tastsinn können wir erkennen, dass bei einem Hologramm
kein greifbares Objekt vor uns steht.
Man vergleicht Hologramme oft mit Fenstern. Verhängt man ein
Fenster größtenteils, sieht man den Raum dahinter nur noch unter
einem beschränkten Blickwinkel. Bei einem Hologramm ist es genau
dasselbe.
Das Bruchstück eines Hologramms liefert nur noch die Information
des Objekts, die im entsprechenden Wellenfrontabschnitt enthalten
ist. So kann man auch das Verdecken und Freigeben des Hintergrunds
durch den Vordergrund erklären. Betrachtet man das Hologramm
aus einer Position, aus der bei der Aufnahme ein Stück des Hintergrunds
durch den Vordergrund verdeckt war, so fehlt an genau dieser
Stelle die Information der Objektwelle über den Hintergrund.
Wenn aber bei der Aufnahme die Welleninformation dieses Hintergrundstücks
aus einem anderen Winkel auf den Film gelangt ist, wird man
beim fertigen Hologramm dieses Hintergrundstück, dass aus einer
Richtung verdeckt ist, aus einem anderen Blickwinkel sehen können.
Das pseudoskopische
Bild
Bei der Wiedergabe eines Hologramms entsteht noch eine weitere
Welle neben der ursprünglichen.  Diese
Welle verhält sich genau umgekehrt wie das Original. Die ursprüngliche
Objektwelle kommt auf unserer Abbildung dadurch zustande, dass
sich die Wellenteile der Kreiswellen zusammenschließen, deren
Radien nach rechts hin gerechnet immer größer werden. Genauso
entstehen aber auch Wellenfronten durch den Zusammenschluss
von Kreiswellen, die von Öffnung zu Öffnung kleiner werden.
Diese Wellenfronten haben die entgegengesetzte Neigung und verlaufen
in eine andere Richtung als die bisher betrachteten. Daraus
folgt, dass eine der beiden Wellen nicht der ursprünglichen
Objektwelle entspricht. Für das Hologramm heißt das, dass alle
Beulen des ursprünglichen Objekts zu Einbuchtungen werden, und
umgekehrt alle Einbuchtungen zu Beulen. Sie können das
auch sehen, wenn Sie ein Hologramm von der "falschen"
Seite her beleuchten. Das dadurch erzeugte Bild wirkt wie ein
Abdruck des eigentlichen Objekts. Solche Bilder nennt man deshalb
"pseudoskopisch". Zum Schluss kann man sich noch überlegen,
welche Auswirkung eine Positiventwicklung auf die Hologrammwiedergabe
hätte. Bei den bisherigen Betrachtungen waren die stark belichteten
Stellen diejenigen, die nach dem Entwickeln lichtundurchlässig
werden, also negativ entwickelt. Bei einer Positiventwicklung
werden alle belichteten Stellen durchsichtig, und die unbelichteten
lichtundurchlässig. Bei beiden Methoden ändert sich aber nichts
an den Abständen der durchlässigen zu den undurchlässigen Stellen.
Deshalb hat die Art der Entwicklung überhaupt keine Auswirkungen
auf das spätere holographische Bild. Für die Betrachtung der
eben beschriebenen Hologramme muss das Laserlicht durch den
Film strahlen. Der Film befindet sich also zwischen Laser und
Betrachter. Der Fachbegriff für diesen Durchgang von Licht durch
eine Substanz wird in der Optik als Transmission bezeichnet.
Daher kommt auch der Name dieser Hologrammart: Lasertransmissionshologramme. |
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