ГОЛОГРАФИЯ
Свет – это электромагнитная волна. Её характеристики – амплитуда, частота, фаза и направление, поляризация. Одноцветная (чёрно-белая и др.) фотография записывает лишь амплитуду волнового поля. Цветная – одновремено амплитуду для некоторых избранных частот (обычно 3-х).
Впервые интерференцию описал ещё Ломоносов (а также Гюйгенс и Френель). В 1894 француз Габриэль Липпман изобрёл цветную (но одноцветную) интерференционную фотографию: встречные пучки света (от источника света и цветного рисунка, на котором лежит фотопластинка) образуют стоячую волну, её плоская фотография – это металлическое зеркало, воспроизводящее 2-мерный срез волнового поля суммы волн. Если фотоэмульсия толстая и прозрачная, то образуется 3-мерная система зеркал, при освещении которой белым светом возникает изображение того же цвета, которым первоначально освещался рисунок. Получить изображение объёмного объекта никому полвека не удавалось.
В 1948 г. Д.Габор (США) на 2-мерной фотопластинке осуществил интерференцию (взаимное влияние - усиление или ослабление) двух потоков света: сложного, от объекта, и простого, заранее известного ("референтного", "опорного") от точечного источника. Интерференционная картина запишется в виде сложных полос, дуг, пятен. После позитивной обработки фотопластинка станет прозрачной там, где волны были в фазе, и почернеет там, где волны были в противофазе. Габор назвал её "голограммой" ("полной записью"; но, как мы увидим дальше, голограммы по Габору далеко не полны). Если на "голограмму" теперь направить одну лишь опорную волну, то "голограмма" пропустит лишь те участки этой волны, фаза которых совпадает с фазой волны, приходившей от объекта. Так на приблизительно половине площади воспроизведётся то распределение фаз, которое было у объектной волны. Но только на половине площади.
Это приводит к
крупным недостаткам "голограмм" Габора. 1) Тёмный силуэт на светлом фоне. 2) Только то, что почти не даёт тени – прозрачные объекты и тонкие линии. 3) Кроме истинного изображения, появляется ещё и ложное (между истинным и наблюдателем), изображения накладываются и сильно искажаются.
"Голография" Габора применялась в рентгеновской и электронной микроскопии, микрофотолитографии, микроэлектронике. Технология была засекречена в США.
Юрий Николаевич Денисюк в 1958 г. осуществил
подачу опорной волны навстречу объектной через тонкослойную фотоэмульсию, появилась идея фиксации
трёхмерной интерференционной картины. В 1962 г. им осуществлён и опубликован метод голографии с
записью в трёхмерных средах. Внутри 3-мерной, толстослойной фотопластинки интерферируют
встречные опорный одноцветный или белый хорошо когерентный и объектный пучки. В прозрачной фотоэмульсии образуется структура засвечивания, распределение плотности которой такое же, как в стоячей волне интерференции.

Если фотопластинку проявить и посветить на полученную голограмму Денисюка одноцветным (или даже не монохромным некогерентным, белым) светом с той же стороны, где был источник опорного света, то в отражении от металлических частиц
от 100% 3-мерной голограммы ("волновой фотографии", по Денисюку) будет волновой фронт с тем же распределением амплитуды, частоты, направлений и фазы, спектром, что и у смеси волны от объекта с волной от источника света ("волновое изображение", по термину Денисюка). То есть, в соответствии с принципом Гюйгенса–Френеля, поле отражённого голограммой излучения во всём полупространстве
такое же, как было у смеси света, отражённого от объекта, со светом от источника. То есть геометрически неискажённое изображение, воспринимаемое с любого направления с этой стороны (объёмно в полупространстве). Технической трудностью оставалось то, что длина когерентности обычных источников света была слишком мала.
(см. продолжение)