Uvod


U grčkom jeziku holos znači potpun, cijel, a graphein pisati. Holografija bi bila metoda stvaranja i reproduciranja holograma.

Hologram se najčešće opisuje kao trodimenzionalna slika. Ipak, holografija ima vrlo malo dodirnih točaka s tradicionalnom fotografijom.

Hologram, tj. medij koji sadrži pohranjenu informaciju, nije ništa drugo do visoko-kontrastni, veoma fini, crno-bijeli fotografski film, pa je tako za ispravno shvaćanje značenja pojmova hologram i holografija, potrebno najprije objasniti fotografiju. Fotografija je zapisivanje pomoću svjetlosti i očekivani je naziv za dobiveni zapis - fotogram. Iz povijesnih se razloga, međutim, zadržao naziv fotografija i za postupak i za njime dobiven zapis. Fotografija je dakle postupak zapisivanja slikovne informacije o objektu. Fotografija (fotogram) zaista i sadrži pigmente čijim je rasporedom na fotografskoj ploči/papiru fizički zapisana slika.

Za razliku od fotograma, kojeg možemo zamisliti kao sumu velikog broja točkica objekta koje reflektiraju manje ili više svjetla, odnosno kao slikovnu informaciju prikazanu u dvije dimenzije, hologram se sastoji od niza podataka o veličini, obliku, svjetlosti i kontrastu oblika koji se želi prikazat. Takvi uzorci mogući su zbog svojstava laserskog svjetla. Hologram nastaje interferencijom dvaju laserskih snopova. Jedan se odbije od predmet i sa sobom nosi podatke o njegovom prostornom obliku, a drugi se direktno upucuje na fotoploču i tu stvara interferntnu sliku tj. hologram.
Scjetlosni valovi moraju biti koherentni.
Laser se pokazao idealnim izvorom svjetlosti za prikaz holograma.


Nastanak holograma


Hologramski zapis nastaje interferencijom dviju laserskih zraka unutar holografskog materijala (slika 1).



Slika 1. Interferencijski uzorak nastao unutar holografskog materijala ostaje zabilježen u materijalu i nakon što zrake njime više ne prolaze.


Zapis u holografskom materijalu ostaje u vidu fizikalnih ili kemijskih promjena nekog optičkog svojstva materijala, na primjer apsorbancije, indeksa loma ili debljine fotoosjetljivog medija.
Promjena optičkog svojstva prostorno je modulirana kroz čitav volumen holografskog materijala upravo interferencijskim uzorkom za vrijeme snimanja. Ovo je razlog zašto bilo koji dio materijala sadrži čitavu snimljenu informaciju.

Promotrimo sada jedan od načina nastajanja holograma na temelju realnog objekta (slika 2).


Slika 2. Nastanak holograma realnog objekta u holografskoj ploči. Referentna zraka i zraka objekta prilaze ploči sa suprotnih strana.


Svjetlost lasera nailazi na divergentnu leću koja je rasprostire po holografskoj ploči. Veći dio svjetlosti prolazi kroz ploču i obasjava objekt. Onaj dio svjetlosti koji se odbije od objekta vraća se natrag na ploču sa suprotne strane i stvara interferencijski uzorak karakterističan za referentnu (početnu) zraku i objekt od kojeg se odbila. Interferencijski uzorak vremenski je neovisan upravo zahvaljujući upotrebljenoj koherentnoj svjetlosti - za što je neophodno da izvor svjetlosti bude laser. Bitno je također da izvor obje zrake bude isti laser, čime se postiže njihova maksimalna koherentnost.



Čitanje holograma


Gledanje slike ili čitanje bilo kakve druge informacije pohranjene holografijom, temelji se na svojstvu snimljenog interferencijskog uzorka da pošto je obasjan bilo kojom od dviju zraka kojima je snimljen, rekonstruira drugu zraku.
Da bi se rekonstruisala slika potrebno ponoviti postpak pri dobivnju holograma. Propustena laserska svjetlost kroz hologram formira pprostornu sliku predmeta, o+identicnu sa predmetom. Sačuvana je perspektivnost predmeta, pa se iz jednog holograma mogu dobiti različite slike predmeta, zavisno od ugla posmatranja.


Slika 4. Hologram obasjan jednom od zraka kojima je snimljen rekonstruirat će drugu zraku.


Vrste holograma


S obzirom na stranu upada referentne zrake i način holo prikaza, holograme možemo svrstati na nekoliko različitih grupa:

 transmisijski hologrami: nastaju kad obje laserske zrake obasjaju holografski materijal s iste strane, vidljivi uz pomoć laserskog osvjetljenja
 refleksijski hologrami za bijelo svjetlo: nastaju kad zrake obasjaju holografski materijal sa suprotnih strana, vidljivi uz Sunčevu svjetlost, svjetlost baterijske svjetiljke ili neki drugi pogodan izvor svjetla
 hologrami s nekoliko slika: u holografskom je materijalu pohranjeno nekoliko slika, svaka vidljiva pod različitim kutem gledanja
 multipleksirani hologrami: sadrže mnogo pojedinačnih slika što je obično iskorišteno za trodimenzionalni opis objekata, prikaz istog 2D objekta u mnogo različitih boja ili za dočaravanje gibanja 2D objekta
 hologrami u boji: ista slika prikazana je u drugoj boji prilikom mijenjanja kuta gledanja

Osnovni tipovi holograma bi bili refleksijski i transmisijski hologrami. Razlikujemo ih po načinu na koji su osvijetljeni.


Refleksijski hologrami

Refleksijski hologrami su osvijetljeni sprijeda, reflektirajući svjetlo prema nama dok ga gledamo, kao slika ili fotografija na zidu. Različite emulzije filma proizvode slike različitih karakteristika.
Transmisijski hologrami

Transmisijski hologrami su osvijetljeni straga (kao fotografski film) i lome svjetlost dok prolazi kroz hologram prema našim očima.