Машинная голограмма, голографическая память,
голографический портрет, голографическое кино
На фотопластинку можно записывать голограмму
предмета, который реально не существует. Подумаем, что в сущности
представляет собой голограмма? Это трехмерный рисунок, а значит, его
можно нарисовать. Роль художника взяли на себя ЭВМ. Они воссоздают образ
предмета, который затем записывается на фотопленку. Полученную
голограмму освещают восстанавливающим потоком и воспроизводят тот образ
предмета, который создала машина.
Подобные голограммы полезны в архитектуре, технике. Они дают возможность
наглядно представить, как будет выглядеть новая машина, прибор или
проектируемое здание. Машинные голограммы также используют в
голографической интерферометрии как эталоны, с которыми сравнивают
изображение реального предмета. Точность сравнения необычайно высока -
до долей длины волны. Это дает возможность изготавливать сложные детали
с высочайшей точностью.
Голографическая память
В последние годы большое значение приобрела такая область применения
голографии, как хранение информации. Метод голографии позволяет записать
на заданном участке фотоэмульсии в 100... 200 раз больше страниц
печатного текста, чем обычная микрофотография. Повышение емкости
достигается за счет третьего измерения - глубины эмульсии. На одну
голографическую матрицу можно записать 104 страниц текста, причем каждая
страница займет не более 1 мм7 площади. На нескольких сотнях таких
матриц можно записать весь отечественный патентный фонд, включающий в
себя свыше 106 страниц. Найти нужную информацию во всем этом объеме не
представляет труда. Весь поиск и отображение документа на телевизионном
экране составляет секунды, что сравнимо с временем реакции человека. Это
открывает перед голографией широкую дорогу для создания систем памяти
большой емкости.
Как же осуществляются запись и воспроизведение информации? Первоначально
подобранную информацию записывают на микропленку с размером кадра 24 X X
36 мм. Каждому кадру присваивают номер - код, который заносится в память
ЭВМ. Затем информацию с пленки переписывают на голографическую матрицу.
За один час можно записать до тысячи голограмм. Форма матрицы бывает
прямоугольной, в виде диска или цилиндра. Прямоугольную матрицу обычно
заполняют голограммами построчно. В дисковых их располагают по спирали
или окружностям. Все зависит от вида информации. В телевидении и в кино
чаще используют диск со спиралью - наиболее распространенный тип
матрицы. Его изготовляют из
стекла диаметром до 400 мм, толщиной 5 мм и покрывают высокоразрешающей
фотоэмульсией. Записанный диск подвергают фотохимической обработке и
устанавливают в ЭВМ. С ее помощью осуществляют быстрый поиск документа и
воспроизведение его на экране. Для этого достаточно набрать код
документа, и ЭВМ извлечет из своей памяти соответствующий ему номер
голограммы,- приведет в действие шаговые двигатели, которые установят
диск в нужное положение. Голограмму освещают лучом лазера, и на экране
появляется изображение документа. Его можно читать, с него можно снимать
копию.
Рассмотренная система является пассивной, она воспроизводит только ту
информацию, которая первоначально в нее была заложена. Но возможности
голо-графической памяти значительно шире. При том объеме информации,
которым она располагает, можно производить целенаправленный подбор
материалов по заданной тематике или переводить текст с одного языка на
другой, например китайские иероглифы на русский язык. С помощью
голограммы можно на основании портрета установить подпись владельца, и
наоборот. Это новая ступень в развитии систем голографической памяти,
причем систем активных, способных вести смысловой поиск информации.
Человек передал машине немного своего интеллекта.
Голографический портрет
От промышленного применения голографии перейдем к голографическому
трехмерному портрету. Первый портрет появился в 1968 г. Процесс съемки
далеко не простой: он требует применения импульсного лазера. Однако, как
известно, лазерное излучение вредно для глаз человека, особенно при
прямом попадании на входной зрачок. Хрусталик глаза, действуя подобно
линзе, фокусирует свет в очень малое пятно диаметром до 12 мкм. А теперь
представьте себе, что плотность энергии лазерного пучка, и без того
очень высокая, возрастает в 600 000 раз. Попадая на сетчатку глаза, луч
лазера разрушает ее. Поэтому при съемке прибегают к ряду приемов.
Например, лицо освещают через рассеивающий экран, а взгляд отводят в
сторону.
Все трехмерные голограммы, изготовленные до сих пор,
захватывают глубину пространства лишь на несколько метров. Но недалеко
будущее, когда можно будет создавать панорамную голографию, в которой
глубина пространства практически бесконечна. Такую голограмму можно
повесить на стене и через нее, как сквозь окно, видеть ландшафт. Это
будет своего рода витраж.
Голографическое кино
В свое время Габор мечтал о том, как голография проникнет в кино. В 1976
г. на XII конгрессе Международного Союза технических кинематографических
ассоциаций в Москве впервые был продемонстрирован короткометражный
голографический фильм. Он длился всего полминуты и тем не менее произвел
сильное впечатление. В те дни газета <Правда> писала: <...Когда погас
свет, за небольшим полупрозрачным экраном неожиданно
появилась девушка в русском наряде. Не обращая внимания на зрителей, она
двигалась, играла драгоценностями, помещала их в сверкающий сосуд.
Изображение было необычным. Впервые оно существовало самостоятельно, как
бы вне экрана, за растворившейся в темноте зала стеклянной
<перегородкой>. И это казалось сказкой: на наших глазах прерывалась
ставшая привычной связь изображения с экраном>.
Фильм был создан во Всесоюзном научно-исследовательском киноинституте на
пленке шириной 70 мм. Кадры пленки представляли собой плоские
голограммы, сменяющиеся с частотой 30 Гц. Правда, фильм могли
одновременно смотреть только четыре зрителя, для остальных
голографическое изображение не было видно. Экран был мал - 60 X 80 см,
но уже сейчас ведутся попытки создать кино на 400 зрителей. Возможно,
еще в нынешнем веке голографическое кино получит широкое
распространение.
