Голограмма: трёхмерное изображение из интерференции

Голография — метод записи и воспроизведения 3D-изображения через интерференцию света. Изобрёл Деннис Габор в 1948, Нобелевская — 1971. Принцип: на фотопластинку падает не только свет от объекта, но и опорный (референсный) пучок. Интерференция фиксируется как сложный узор.

Чем отличается от фотографии

• Фотография: записывает интенсивность света
• Голограмма: записывает интенсивность + фазу
• Фаза содержит информацию о глубине

Воспроизведение

Освещаем голограмму когерентным светом (лазером) — волна восстанавливается, мы видим 3D-изображение с параллаксом: можно "заглянуть за" объект, меняя угол.

Типы голограмм

• Трансмиссионные: смотрят сквозь, требуют лазера
• Отражательные: работают под обычным светом ("радужные" голограммы на банкнотах)
• Компьютерно-рассчитанные: CGH — симулируют голограмму

Где используются

• Защита документов: банкноты, паспорта, кредитки
• Искусство: голографические выставки
• Научная визуализация: молекулы, медицинские данные
• Хранение данных: высокоплотные голографические диски (проекты не взлетели)
• Оптические элементы: голографические оптические элементы (HOE) в дисплеях, лидарах

Голография ≠ CGI

"Голограммы" в научной фантастике и рекламе (Принцесса Лея, выступление Тупака после смерти) — не настоящие голограммы. Это проекции на прозрачные экраны, пепперс-эффект, дополненная реальность. Настоящая голограмма требует когерентного света и интерференции.

Голографическая Вселенная

Теория Герарда 'т Хоофта и Леонарда Сасскинда: вся информация в объёме Вселенной может быть закодирована на её границе. Аналог: 3D-сцена в голограмме записана на 2D-плёнке. Это не метафора — при определённых условиях (горизонты чёрных дыр) это может быть строгим физическим фактом.

Будущее

• AR-устройства с голографическими дисплеями (Magic Leap, Microsoft HoloLens — шаги в эту сторону)
• Световое поле: Lytro-камеры, но идея сложнее массового рынка
• Голографические телефоны: десятилетиями обещают

Технические проблемы

Для хорошей голограммы нужны: плотность записи в 10 000 раз выше CD, стабильные лазеры, точные пиксели. Современная ЖК-панель слишком груба — для хорошей голограммы нужны миллионы пикселей на миллиметр.