Техника - молодёжи 1970-10, страница 23

МИР, СОТКАННЫЙ

Ю. ДЕНИСЮК, кандидат физ.-мат. наук, лауреат Ленинской премии

Человек издревле пытался создать искусственную «оптическую память», чтобы запечатлевать на долгое время ту или иную ситуацию окружающего нас мира. Так возникла живопись и ее логическое продолжение — фотография.

Живопись породила величайшее достижение человечества — письменность.

Сначала примитивное пиктографическое письмо; каждому образу действительности соответствовал определенный рисунок. Затем рисунки превратились в иероглифы и в конце концов совсем потеряли связь с первоначальными картинками, стали современными буквами алфавита.

Фотография, несмотря на свой небольшой — всего двухсотлетний — возраст, уже успела дать жизнь весьма мощной «индустрии образов». Кино, телевидение, иллюстрации к книгам и научным отчетам, регистрация быстропро-текающих процессов — вот ее приложения.

Но фотографическая регистрация светового поля, отраженного различными предметами, рассчитана в конечном итоге на субъективное восприятие человека. Мы

не можем, например, исследовать молнию по ее фотографии с такой же степенью объективности, как саму молнию. Для существа или механизма с иным зрительным аппаратом фотография будет казаться совсем непохожей на оригинал. Много ли общего, например, между маленькой плоской фотокарточкой и большим объемным человеком?

Законы физической оптики в принципе позволяют все же получить совершенно объективное трехмерное изображение, восприятие которого не зависит от зрительного аппарата наблюдателя,— буквальную копию оригинала.

Сканируя поле света, рассеянного объектами, глаз определяет их форму и расположение в пространстве. Предположим, нам каким-то способом удалось записать, а затем воспроизвести со всеми особенностями рябь отраженных световых волн. Тогда глаз, воспринимающий такую электромагнитную зыбь, не смог бы отличить ее от истинного поля света, рассеянного, скажем, детским мячиком, и соответственно увидел бы изображение, совершенно не отличающееся от оригинала. Оно казалось бы таким же

объемным, как реальный предмет. Смещая глаз, можно было бы заглянуть за изображаемый мячик и рассмотреть, что за ним находится, а блики на его блестящей поверхности выглядели бы очень яркими, перемещающимися по предмету.

Впервые более полную, чем в простой фотографии, запись отраженного волнового поля осуществил в 1948 году английский физик Деннис Габор (см. ТМ, № 6, 1967 г.).

Главная и принципиально новая особенность метода Габора — использование так называемого «опорного» луча. Предмет облучался «на просвет» точечным и одноцветным (монохроматическим) источником. В результате световые волны были более или менее упорядоченными, не представляли хаотически размазанного набора лучей. Сам предмет имел вид темных линий на светлом фоне.

СВЕТОМ

Рис. Н. Р о ж н о в а

На фотопластинке регистрировалась его тень, которая, оказывается, не так проста. Фактически она результат сложения света, рассеянного и искаженного объектом, и опорного луча — неискаженной световой волны, падающей на фотопластинку, минуя объект. При сложении этих двух световых волн на фотопластинке появляется сложный узор, не напоминающий форму объекта.

Если зафиксировать этот узор на фотопластинке, а затем поставить фотопластинку на прежнее место перед источником опорного луча, то записанный узор преобразует излучение источника в излучение объекта. В результате наблюдатель увидит изображение предмета на том самом месте, где располагался при съемке объект. Фотопластинку с записью такой тени Габор назвал голограммой, что в переводе означает «полная всесторонняя запись» (от древнегреческих корней: «холо» — целый и «графил» — запись) Под этим термином можно понимать как запись световых полей, так и запись сведений об объектах — оба толкования правильны.

Голограммы Габора восстанав

20