Holografie: ruimtelijke platen in een plat vak

Mensen van alle tijden hebben zich geuit, in woord zowel als beeld. We kennen de schilderingen van oeros en mammoet op de holenwand, stammend uit prehistorische tijden. Maar ook de magnifieke portretkunst van Rembrandt Harmenszoon van Rijn met zijn Joods Bruidje en de Staalmeesters, ontstaan in de Gouden Eeuw. Tussen holenwand en meesterhand ligt een wereld van verschil, een tijd van enorme technische ontwikkeling. In de loop van de negentiende eeuw ontwikkelde zich een nieuwe vorm van ,, beeldende kunst", de fotografie. In 1839 verkocht Louis J. M. Daguerre het door hem ontdekte procédé aan de Franse regering, die het ,,als haar geschenk aan de hele wereld" verbreidde. De houten doos waarin de eerste fotografische opnamen werden gemaakt ontwikkelde zich in de loop van anderhalve eeuw tot een flitsende spiegelreflex camera. Al even imposant is de fotochemie gevorderd; instantfoto's floepen nu binnen een minuut uit een polaroidcamera. De kunst van het fotograferen werd in de laatste decennia gemeengoed.

Perspectief
Tussen de prehistorische holenwand en Rembrandts meesterhand ligt niet alleen de ontdekking van talloze kleurstoffen, de kunde van roeren en mengen van olieverf en het samenstellen van talloze verfstreekjes tot een esthetisch produktals De Nachtwacht, maar ook de ontdekking van het perspectief. De ontwikkeling van perspectieven, waardoor tekeningen niet meer louter plat zijn maar de illusie van diepte wekken, begint bij de Grieken in de zesde eeuw voor Christus. Pas in de veertiende eeuw na Christus werd het perspectief algemeen toegepast. Brunelleschi onderzocht het tussen 1420 en 1430 langs experimentele weg. Er is sprake van,,verdwijnpunten", vaak gesitueerd op de horizonlijn van een landschap. Lijnen van de tekening komen in die punten samen. Perspectief is van nature op een foto aanwezig. Toch wekt een fotografische plaat bij lange niet de briljante ervaring van diepte die de werkelijkheid ons biedt Daguerre ontwikkelde een methode om hiervan toch iets terug te winnen. De mens ziet ,,stereo-scopisch", dat wil zeggen met twee ogen, elk vanuit zijn eigen positie. De inventieve Fransman Daguerre monteerde twee camera's op oogbreedte naast elkaar. De aldus gemaakte foto's dienden tegelijk te worden bekeken: het linker plaatje door het ene oog, het rechter door het andere oog. Op hetzelfde principe berust de werking van de overbekende viewmaster, een vinding van Daguerre dus.

Holografie
Tussen de Gouden-Eeuwse portretten en modernistische blokpatronen, tussen Rembrandt en Mondriaan, ligt een al even groot verschil als tussen de eerste fotografieën van families en de recente hologrammen van ringen, blokken en veelhoeken. Sinds de negentiende eeuw heeft de techniek grote sprongen voorwaarts gemaakt. De foto-industrie heeft na spiegelreflexen, tele- en groothoeklenzen, dia's en polaroids een nieuw fenomeen uit haar doos van Pandora gehaald: de holocam, die driedimensionale afbeeldingen produceert. De Engelse firma Holofax heeft een machine op de markt gebracht waarmee aardige, zogeheten reflectiehologrammen kunnen worden gemaakt. Het apparaat laat zich niet om de hals dragen met een grootte van 60x30x30 centimeter. Met deze holocam kunnen eenvoudige voorwerpen als ringen, kubussen en staven worden geholografeerd, door ze op de machine te leggen.

Hologram
De kleurtinten van het herfstbos zijn bijna oneindig schoon en veel. We kunnen zoveel nuances geen namen geven en vatten ze samen onder de noemers van bruin, geel of rood. Toch is het menselijk oog slechts gevoelig voor drie kleuren: rood, groen en blauw. Het ligt er maar aan in welke verhouding de receptoren in het oog worden geprikkeld. Van dit gegeven maakt de kleurenfotografie gebruik, maar ook de producent van kleuren-beeldschermen en de maker van een hologram. Toch is er een merkwaardig verschil tussen deze technische produkten. Ondereen microscoop bekeken ziet een kleurenfoto eruit als een verzameling gekleurde korreltjes. Bij een hologram dat alle kleuren van de regenboog weergeeft vinden we bij zulk onderzoek een veelheid van volkomen kleurloze ringetjes. Het zijn bijzondere ringetjes die door hun onderlinge verhouding een lens vormen, de ,,zonelens". Van deze lensjes bevinden er zich tienduizenden op een holografische plaat. Ze liggen kriskras over elkaar, wat hun werking als optische lens niet verstoord. Een hologram bestaat dus uit talloze lensjes en niet uit kleurpigmenten.

Voor het vervaardigen van een reflectiehologram worden de microscopisch kleine lensjes met behulp van een hete stempel in een flinterdun laagje transparant plastic aangebracht. Daarna wordt er een spiegelend laagje aluminium opgesmeerd. Als de lensjes er niet waren, zou het hologram een perfecte spiegel zijn, vanuit bepaalde hoek gezien werkt het nog zo. Het licht dat door het enorme aantal zonelensjes valt vormt in de spiegel een beeld dat we kunnen zien, een verrassend ruimtelijke weergave van het geholografeerde object.

Aapachtig
Onlangs kwam er een boekje uit bij Aramith Uitgevers. getiteld „Holografie, toveren met licht" doorBruno Ernst. Op de voorkaft is een hologram aangebracht. Wie dat bekij kt heeft direct de neiging het boekje open te slaan om te kijken of hetgeholografeerde voorwerp soms in het boekje zit. Een aapachtige neiging. Bruno Ernst beschrijft op kundige wijze de werking van de zonelens die het centrale geheim van het hologram schijnt te zijn, hoe het gemaakt wordt met laserlicht, de interferentie van lichtgolven en hoe de hobbyist zelf kan experimenteren met de principes van de holografie. De zonelens werkt als bolle en holle lens tegelijk. Een manier om ze te maken werdalin 1871 door Lord Layleigh beschreven, maar het zou tot 1969 duren voor de zonelens een toepassing vond in de astronomie. De typische eigenschappen werden benut om foto's te maken van de röntgenstraling die onder meer door de zon wordt uitgezonden. De lens is niet geschikt voor gewoon licht, vandaar dat de holografie gebruik maakt van,, coherent" laserlicht. Degenen die ingewijd zijn in de geheimen van de natuurkunde weten, dat een gewone lens te maken heeft met de optische dichtheid. De zonelens werkt door middel van interferentie: lichtgolven die elkaar versterken en uitdoven.

Toekomst
Elk van de tienduizenden uiterst kleine zonelensjes van een hologram veroorzaakt op ons netvlies een minuscuul lichtpuntje. De vele puntjes samen vormen het beeld. Beweegt de toeschouwer zijn hoofd iets naar links of rechts, dan zijn het weer andere lensjes die dit beeld vormen. We zien ook door het ene oog de werking van andere lensjes dan door het andere oog. Zo werkt het viewmasterprincipe van Daguerre in de holografie. Daarmee is de briljante diepteërvaring van een hologram verklaard. De kleur van het voorwerp wordt door ons brein vertaald uit de steeds wisselende verhouding waarin rode, groene of blauwe beeldpunfles door de zonelensjes worden gevormd op ons netvlies. Een schilderij ontstaat uit vele kloddertjes verf, een foto uit duizenden pigmentkorreltjes, een hologram uit honderdduizenden beeldpunten. In de tekenkunst werd het perspectief ontwikkeld, in de fotografie het stereoscopisch zien, in de holografie de (bijna) tastbare diepte. Amateurschilderen is wijd verbreid, fotograferen kan iedereen.

Problemen
Het is wel de vraag of holografie gemeengoed zal worden. Aan deze techniek kleven nog talloze problemen. Er bestaan reflectiehologrammen, transmissie- en Gabor-hologrammen. Ook kan een hologram met behulp van een computer berekend worden, maar zelfs de beste computers zijn hierin nog onbeholpen vanwege de lange rekentijd. De lensjes van een hologram ontlenen hun werking aan de meetkundige verhouding van de ringetjes waaruit ze bestaan, en lenen zich daardoor voor wiskundige berekeningen die met een computer kunnen worden uitgevoerd. In principe is het mogelijk op deze manier holografische films te maken, maar tot op heden alleen in theorie. In de industrie worden de principes waarop de holografie berust gebruikt om materialen te testen. De politie-recherche heeft belangstelling, omdat een kwartier nadat iemand op een tapijt heeft gestaan nog de voetafdruk valt waar te nemen. De computerindustrie heeft belangstelling voor de enorme informatieopslagcapaciteit van een hologram. Al met al staat de holografie nog in de kinderschoenen. Een handzame holocam zit er voor het publiek nog niet in.

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen