Obcięty hologram

Pytanie

Pyta Robert Mielnik

Pytanie o hologramy. Rozdzielając hologram można odtworzyć większą część obrazu (chodzi o brak proporcji, że rozdzielając hologram na pół otrzymany obraz nie będzie połową pierwotnego, a większą częścią). Brzmi to trochę jak science-fiction, jakim cudem jest to możliwe?

Odpowiedź

Odpowiada Jan Gaj

Żaden cud nie jest tu potrzebny. Wszystko zależy od tego, jak jest poukładana informacja w zapisie, jakim dysponujemy. Jeżeli na przykład ponumerujemy kolejno wszystkie ‚punkty’ (piksele) oryginału i w górnej części zapisu umieścimy informację o punktach, których numery są parzyste, to usuwając dolną część zapisu tracimy informacje o połowie punktów oryginału, ale ta połowa jest gęsto rozmieszczona wśród punktów, które się zachowały. Dlatego nadal dysponujemy informacją wystarczającą do odtworzenia całej powierzchni obrazu, choć z mniejszą rozdzielczością. To jest tylko przykład, możliwości kodowania jest bardzo wiele, a holografia opiera się na jednej z nich.

Żeby otrzymać hologram, rejestrujemy wynik interferencji wiązki światła ugiętej na oryginale z tak zwaną wiązką odniesienia, która może być na przykład falą płaską. Łatwo sobie wyobrazić, że gdy zmienimy jeden punkt oryginału, usuniemy falę, którą ten punkt wysyłałby zgodnie z zasadą Huygensa na wszystkie strony. A więc informacja o tym punkcie jest zapisana nie w jednym tylko punkcie hologramu, ale rozsiana po całej jego powierzchni. Nie powinniśmy więc się dziwić, że zabierając część hologramu nie usuwamy informacji o połowie punktów oryginału, ale ‚psujemy’ mniej lub bardziej równomiernie informację o wszystkich jego punktach. To psucie sprowadza się do obniżenia jakości obrazu na całej jego powierzchni.

Jeśli kogoś takie poglądowe wytłumaczenie nie zadowala, to zachęcam do zapoznania się z poważniejszym opisem holografii, na przykład w angielskiej wersji Wikipedii pod adresem http://en.wikipedia.org/wiki/Holography