De wetenschap van holografie

Holografie is de wetenschap van het reproduceren van voorwerpen als werkelijk driedimensionale beelden. De gedachte achter dit procédé is niet nieuw.

Geschiedenis

Reeds in 1948 maakte de in Hongarije geboren natuurkundige David Gabor de eerste hologrammen, waarbij hij kwikdamplicht gebruikte, de sterkste verlichting die toen beschikbaar was.

Zijn resultaten bestonden uit flauwe, vage beelden die uitsluitend konden dienen als bewijs voor zijn merkwaardige theorie. Maar omdat geen lichtbron sterk genoeg ws om de beelden sterk in te kunnen stellen, werd Gabors werk als interessant beschouwd, maar niet meer dan dat.

De komst van de laser in 1960 bracht hier verandering in. Plotseling was er wel een krachtige lichtbron beschikbaar en de holografie kon tot een veelbelovende nieuwe technologie worden ontwikkeld.

De werking ervan

De technische kanten van het maken van hologrammen zijn ingewikkeld, maar de grondgedachte is betrekkelijk eenvoudig.

Een laserbundel wordt eerst in tweeën gesplitst. Een deel ervan, de objectieve straal genoemd, wordt door een lens gespreid, zodat het onderwerp baadt in sterk licht. Het licht wordt dan weerkaatst op een speciale fotografische plaat, die meestal van glas gemaakt is.

Het tweede deel van de bundel, die de standaardstraal genoemd wordt, richt men onder een bepaalde hoek op de fotografische plaat, waar twee bundels elkaar ontmoeten, overlappen de lichtgolven elkaar. Het interferentiepatroon dat zij daarbij vormen, wordt op de plaat vastgelegd. Holografische platen zijn bekleed met een laag gelatine, waarin heel kleine zilverbromidekristallen zijn opgelost. De belichte plaat wordt op dezelfde wijze ontwikkeld als een gewone film. Daarna wordt zij in een bad gelegt en gebleekt, waarbij het neergeslagen zilver wordt weggespoeld. De achterblijvende bromidekristallen vormen een ingewikkeld buigingsrooster. Wanneer dit rooster door een lichtstraal wordt belicht onder dezelfde hoek als de oorspronkelijke standaartstraal, zal een volledig driedimensionaal beeld van het voorwerp achter de plaat verschijnen.

Dit heeft dezelfde grootte, staat in dezelfde stand en op gelijke afstand van de plaat als het voorwerp, toen het werd vastgelegd. Met een ingewikkelder en kostbaarder methode is het zelfs mogelijk het beeld voor de plaat te laten verschijnen.
Wanneer dit gedaan wordt, is het beeld zo natuurgetrouw, dat degene die het hologram bekijkt de onweerstaanbare neiging heeft, het beeld “aan te raken”.

Hoewel de holografie een jonge techniek is, worden door nieuwe fabricageprocessen de kosten van hologrammen al zoveel lager, dat ze binnen het bereik komen van vele bedrijfstakken. Bij de televisie worden al plannen gemaakt om hologrammen als achtergrond voor studieuitzendingen te gebruiken.

Op het ogenblik werkt men met tweedimensionale achtergronden, hetgeen inhoudt, dat de camera’s op een vaste plaats moeten blijven staan. Met holografische achtergronden kan men daarentegen het toestel vrijelijk rond laten gaan en laten ‘volgen’. De driedimensionale achtergronden zullen namelijk van perspectief veranderen met de beweging van de camera, alsof ze volkomen echt zijn.