Голограма як різновид документа
Голограма сучасного носія об'ємного зображення.
Є документом, що містить зображення, запис і відтворення якого проводиться оптичним способом з використанням лазерного променя без використання лінз.
Голограма створюється за допомогою голографії – методу точного запису, відтворення та перетворення хвильових полів. Він заснований на інтерференції хвиль - явище, що спостерігається при складанні поперечних хвиль (світлових, звукових та ін) або при посиленні хвиль в одних точках документа та ослаблення в інших залежно від різниці фаз хвилі інтерферуючих. На фотопластинку одночасно з "сигнальною" хвилею, розсіяною об'єктом, спрямовують "опорну" хвилю від того ж джерела світла. Виникає при інтерференції цих хвиль картина, що містить інформацію про об'єкт, фіксується на світлочутливій поверхні (голограмі). При опроміненні голограми чи її ділянки опорною хвилею можна побачити об'ємне зображення об'єкта.
Особливістю голографії є отримання зорового образу предмета, який має всі ознаки оригіналу. У цьому досягається повна ілюзія присутності предмета.
На голограмі запис та відтворення інформації проводиться за допомогою лазера. Якість зображення залежить від монохроматичності випромінювання лазера і здатності фотоматеріалів, що використовуються при отриманні голограм. Якщо спектр випромінювання лазера широкий, то результуюча інтерференційна картина буде чіткою і розмитою. Тому при виготовленні голограм застосовують лазери з вузькою спектральною лінією випромінювання. На якість голографічного зображення впливають умови зйомки, що дозволяє фотоматеріалів. Зовні голограма нагадує засвіченийфотографічний негатив, на якій немає жодних ознак предмета, що «фотографується». Однак досить висвітлити голограму променем лазера, як з'являється об'ємне зображення. Предмети знаходяться у глибині фотопластинки, як відображення у дзеркалі.
За допомогою голографії можна отримувати такі об'ємні зображення, які створюють повну ілюзію реальності предметів, що спостерігаються - зорове відчуття об'ємності і кольору, включаючи всі відтінки кольорів і ракурсу. На голограмі зображення предмета настільки досконале і правдоподібне, що спостерігач сприймає його як реально існуючий предмет.
Голограма може бути плоскою чи об'ємною. Чим більший обсяг голограми (товщина світлочутливої плівки), тим краще реалізуються всі її властивості.
Голограма відрізняється від звичайної фотографії так само, як скульптура від картини. У звичайній фотографії точка зображення на фотопластинці відповідає певній точці об'єкта. У голографії кожна точка об'єкта випромінює розсіяну хвилю, яка потрапляє на всю поверхню голограми. В результаті будь-яка точка об'єкта відповідає всій поверхні голограми: якщо розбирати фотопластинку, на якій зареєстрована голограма, будь-якої її частини достатньо для того, щоб відновити зображення об'єкта, що розсіює, в трьох вимірах. Це скидається на ситуацію, коли розбивається об'єктив. За допомогою будь-якого з його уламків можна отримати зображення предмета. 4
У голографії використовується властивість когерентності лазерного променя: хвильова поверхня (хвильовий фронт) деякого променя записується у формі інтерференційних смуг на світлочутливий матеріал або фотопластинку, яка називається голограмою. Під час зчитування голограми відновлюється вихідний хвильовий фронт. Іншими словами, лазерний промінь розщеплюється на двапроменя, одне із яких проектується на об'єкт зйомки, і, відбитий від цього об'єкта, світло потрапляє на світлочутливий матеріал; другий промінь безпосередньо проектується на світлочутливий матеріал.
З допомогою цих двох променів записується інтерференційна картина. Коли на виготовлену голограму проектується лазерний промінь, спливає об'ємне зображення об'єкта зйомки. Цей процес називається відновленням. Якщо розглядати голограму в мікроскоп, то видно систему світлих і темних смуг, що чергуються. Інтерференційний візерунок реальних об'єктів дуже складний.
Голограму можна виготовити і в інший спосіб, завдяки якому об'ємне зображення можна побачити при звичайному світлі.
Оскільки голограма дозволяє записувати зображення аж до фазових складових світлового променя, то можна зберігати тривимірну інформацію про об'єкт зйомки. В даний час ця технологія використовується в зчитувачах штрихового коду, звукознімач для оптичних дисків, також її можна успішно використовувати для перетворення інформації в оптичних комп'ютерах.
Більшість способів, що розробляються і впроваджуються, голографічної реєстрації та обробки інформаційних масивів мають найчастіше вид друкованих документів. Голограма є оптичним елементом, що формує зображення без допомоги зовнішньої оптики, що є найважливішою перевагою. На одну голограму можна нанести до 150 зображень, причому ці зображення не заважають одне одному при їх відтворенні. Необхідно лише дотримуватися кута, під яким кожне зображення записувалося. Голограма завадостійка, псування її деякої частини не призводить до втрати всього зображення. Оскільки кожна точка об'єкта записується практично по всій площі голограми, подряпини, пил,сторонні включення в емульсію викликають лише незначні погіршення зображення та зниження його яскравості.
На квадратному сантиметрі поверхні плівки можна вмістити 100 млн. біт інформації. А на платівку калій-брому розміром 2,5*2,5*0,2 см можна записати близько 300 тисяч зображень документної інформації приблизно цілий архів великої бібліотеки.
Винахід голограм має велике значення. Обчислювальна техніка, що розвивається, вимагає довготривалих і запам'ятовуючих пристроїв з великим обсягом пам'яті. Електронна пам'ять успішно справляється із цією роботою. Але ще більше підходять для цього голографічні системи пам'яті. Місткість голографічної пам'яті може становити 10 – 10 68 біт. Протягом мікросекунд вона вибирає дані із осередків пам'яті.