🔮 Голографія

Голографія потребує когерентного світла — фотонів із фіксованим фазовим співвідношенням у часі (часова когерентність) і в межах пучка (просторова когерентність). Лазери забезпечують обидва види когерентності, що дозволяє стабільним інтерференційним смугам формуватися протягом часу експозиції. Звичайне біле світло має занадто малу довжину когерентності.

Довжина когерентності — це максимальна різниця довжин ходу між опорним і предметним пучками, за якої інтерференційні смуги залишаються видимими. Вона повинна перевищувати глибину сцени, що записується. Гелій-неонові лазери мають довжину когерентності в десятки сантиметрів; діодні лазери — від міліметрів до метрів.

Повнокольорові голограми записують за допомогою трьох лазерів із червоною, зеленою та синьою довжинами хвиль одночасно. Кожна довжина хвилі створює свій набір смуг із трохи різним кроком; освітлення тими самими трьома довжинами хвиль відновлює всі три кольорові канали, які разом відтворюють початкові кольори.

Голографічна інтерферометрія порівнює два хвильові фронти, записані в різний час або за різних умов. Будь-яка деформація чи вібрація об'єкта змінює довжини оптичного шляху, створюючи інтерференційні смуги у відновленому зображенні, які відображають зміщення з нанометровою точністю.

Роздільну здатність голограми обмежують розмір зерна реєструвального середовища (зазвичай 1–3 мкм для високороздільної плівки), когерентність джерела світла та механічна стабільність під час експозиції (вібрації, більші за λ/4, розмивають смуги). Цифрові голограми додатково обмежені кроком пікселів сенсора камери.