Holografie

[engl. holography; gr. ὅλος (holos) vollständig, γράφειν (graphein) schreiben], [WA], in den 1950er-Jahren entwickeltes Verfahren, auf normalem fotografischem Schwarz-Weißfilm hoher Auflösung oder auf einer Kunststofffolie mit mikroskopisch feiner Rasterprägung räumliche Bilder von räumlichen Gegenständen ohne die in der Fotografie übliche Linsenoptik zu speichern. Ein normal entwickeltes holografisch belichtetes Filmstück oder eine Filmkopie davon wird Hologramm genannt. Die Holografie basiert auf dem folg. physikal. Ansatz. Derjenige Teil des von einem beleuchteten Körper reflektierten Lichts, der eine Ebene durchdringt, die senkrecht zu einer durch den Körper verlaufenden Geraden steht, reicht zur Rekonstruktion eines räumlichen Bildes aus jeder durch die Ebene hindurch möglichen Perspektive aus, wenn man für jeden Ebenenpunkt Amplitude und Phasenlage des reflektierten Lichtes kennt. Wird ein Körper mit kohärentem Licht (d. h. Licht mit gleichphasigen Schwingungen in der gesamten Apertur, durch Laser erzeugbar) beleuchtet, so lassen sich Intensität und Phasenlage des reflektierten Lichts für jeden Punkt der fraglichen Ebene durch Interferenz mit einem zweiten kohärenten Lichtstrahl gleicher Frequenz sichtbar machen und auf einem in ihr angebrachten Film fotografisch registrieren. Die Helligkeitsverteilung (Helligkeit) auf dem Hologramm hat, unter normalem Licht betrachtet, keinerlei manifeste Ähnlichkeit mit dem abgebildeten Gegenstand. Durchleuchtet man das Hologramm jedoch mit einem kohärenten Lichtstrahl der bei der Aufnahme benutzten Frequenz, so entsteht hinter dem Film die gleiche räumliche Interferenzstruktur wie bei der Aufnahme, die als virtuelles räumliches Bild des ursprünglichen Gegenstandes für einen Betrachter auf der der Lichtquelle abgewandten Seite durch den Film hindurch sichtbar wird. Zu den besonderen Eigenschaften dieses Bildes gehört es, dass sich beim Ortswechsel des Betrachters die Perspektive exakt wie bei der Wahrnehmung (visuelle Wahrnehmung) eines räumlichen Gegenstandes verschiebt (was mit keiner anderen stereoskopischen Technik möglich ist, Stereoskop). Jedes Teil eines zerschnittenen Hologrammes erlaubt es, das ganze Bild zu rekonstruieren, wenn auch mit verringerter Auflösung (Schärfe) und Helligkeit. Die Ähnlichkeit dieses Phänomens mit best. Eigenschaften des menschlichen Gedächtnisses (Vergessen von Details und Behalten des Wesentlichen, Erhaltung vieler Funktionen und Gedächtnisinhalte bei lokalen Schädigungen) war einer der Anstöße für die Hologrammtheorie des Gedächtnisses. Beim sog. Weißlichthologramm wird das Schwärzungsmuster eines Filmhologramms mikroskopisch fein in eine Kunststofffolie eingeprägt. Bei Beleuchtung mit einer punktförmigen Lichtquelle wird das virtuelle, räumliche Bild auch ohne Laserlicht sichtbar. Weißlichthologramme können nur mit sehr teuren Präzisionsmaschinen hergestellt werden. Sie lassen sich deshalb als Fälschungsschutz in das Papier für Geldscheine, Scheckkarten oder Dokumente einarbeiten.