Практическое задание

1. Используя фасетно-блочную схему классификации до­кументов, дайте полную и всестороннюю характеристику конкретным оптическим документам, отнеся их к опреде­ленным видовым категориям документов.

ГЛАВА 23 ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

23.1. Голограмма как вид документа

Голограмма (греч. Ьо1о — весь, полный; &гарп — запись и егатта — письменный, черта, линия) — новейший носи­тель объемного изображения.

Голограмма — документ, содержащий изображение, за­пись и воспроизведение которого производится оптическим способом с помощью лазерного луча без использования линз.

Голограмма создается с помощью голографии — метода точной записи, воспроизведения и преобразования волновых полей. Он основан на интерференции волн — явлении, наблю­даемом при сложении поперечных волн (световых, звуковых и др.) либо при усилении волн в одних точках документа и ослаблении в других в зависимости от разности фаз интерфе­рирующих волн. На фотопластинку одновременно с «сигналь­ной» волной, рассеянной объектом, направляют «опорную» волну от того же источника света. Возникающая при интерфе­ренции этих волн картина, содержащая информацию об объек­те, фиксируется на светочувствительной поверхности (голо­грамме). При облучении голограммы или ее участка опор­ной волной можно увидеть объемное изображение объекта.

Раздел III. Документы на новейших носителях информации

Глава 23. Голографический документ

Особенностью голографии является получение зритель­ного образа предмета, который обладает всеми признаками оригинала. При этом достигается полная иллюзия присут­ствия предмета.

На голограмме запись и воспроизведение изображения производятся при помощи лазера. Качество изображения зависит от монохроматичности излучения лазера и разреша­ющей способности фотоматериалов, используемых при полу­чении голограмм. Если спектр излучения лазера широкий, то результирующая интерференционная картина будет не­четкой и размытой. Поэтому при изготовлении голограмм применяют лазеры с очень узкой спектральной линией излу­чения. На качество голографического изображения влияют условия съемки, разрешающая способность фотоматериалов. Внешне голограмма напоминает засвеченный фотографиче­ский негатив, на которой нет никаких признаков «фотогра­фируемого» предмета. Однако достаточно осветить голограмму лучом лазера как появляется объемное изображение. Пред­меты находятся в глубине фотопластинки, как отражение в зеркале.

С помощью голографии можно получать такие объемные изображения, которые создают полную иллюзию реальности наблюдаемых предметов — зрительное ощущение объемнос­ти, цвета (включая все оттенки цветов) и ракурса. На голо­грамме изображение предмета настолько совершенно и прав­доподобно, что наблюдатель воспринимает его как реально существующий предмет.

Голограмма может быть плоской или объемной. Чем больше объем голограммы (толщина светочувствительной пленки), тем лучше реализуются все ее свойства.

Голограмма отличается от обычной фотографии так же, как скульптура от картины. В обычной фотографии точка изображения на фотопластинке соответствует некоторой точке объекта. В голографии каждая точка объекта испускает рас­сеянную волну, которая падает на всю поверхность голограм­мы. В результате любая точка объекта соответствует всей поверхности голограммы: если разбить фотопластинку, на которой зарегистрирована голограмма, любой ее части доста-

точно для того, чтобы восстановить изображение рассеиваю­щего объекта в трех измерениях. Это напоминает ситуацию, когда разбивается объектив. С помощью любого из его ос­колков можно получить изображение предмета.

В голографии используется свойство когерентности ла­зерного луча: волновая поверхность (волновой фронт) неко­торого^ луча записывается в форме интерференционных по­лос на светочувствительный материал или фотопластинку, которая называется голограммой. При считывании голо­граммы восстанавливается исходный волновой фронт. Ины­ми словами, лазерный луч расщепляется на два луча, один из которых проецируется на объект съемки, и, отраженный от этого объекта, свет падает на светочувствительный матери­ал; второй луч непосредственно проецируется на светочув­ствительный материал.

С помощью этих двух лучей записывается интерферен­ционная картина. Когда на изготовленную голограмму прое­цируется лазерный луч, то всплывает объемное изображение объекта съемки. Этот процесс называется восстановлением.

Если рассматривать голограмму в микроскоп, то видна система чередующихся светлых и темных полос. Интерфе­ренционный узор реальных объектов весьма сложен.

Голограмму можно изготовить и иным способом, благода­ря которому объемное изображение можно увидеть и при обычном свете.

Поскольку голограмма позволяет записывать изображе­ние вплоть до фазовых составляющих светового луча, то на ней можно хранить трехмерную информацию об объекте съемки. В настоящее время эта технология используется в считывателях штрихового кода, звукоснимателях для опти­ческих дисков и т. п., также ее можно успешно использовать для преобразования информации в оптических компьютерах.

Большинство разрабатываемых и внедряемых способов голографической регистрации и обработки информационных массивов имеют чаще всего вид печатных документов. Голо­грамма представляет собой оптический элемент, формирую­щий изображение без помощи внешней оптики, что является ее важнейшим преимуществом. На одну голограмму можно

Раздел III. Документы на новейших носителях информации

Глава 23. Голографический документ

нанести до 150 изображений, причем эти изображения со­вершенно не мешают друг другу при их воспроизведении. Необходимо только соблюдать угол, под которым каждое изображение записывалось.

Голограмма помехоустойчива, порча ее некоторой части не приводит к потере всего изображения. Поскольку каждая точка объекта записывается практически на всей площади голограммы, царапины, пыль, посторонние включения в эмуль­сию вызывают лишь незначительные ухудшения изображе­ния и снижение его яркости. Не существует трудности в фокусировке, так как голографируется не сфокусированное изображение, а волновой фронт объектного пучка. Не требу­ются высококачественная оптика и высокоточные системы для механической коммутации информационного носителя.

Только на квадратном сантиметре поверхности пленки можно вместить 100 млн бит информации. А на пластинку калий-брома размером 2,5x2,5x0,2 см можно записать око­ло 300 тысяч изображений документной информации, при­близительно целый архив большой библиотеки. Следователь­но, применение голографии позволяет автоматизировать и су­щественно ускорить поиск информации в архивах емкостью до 10⁸—10⁹ страниц документа (время доступа меньше одной секунды). В настоящее время применяется техника мульти­пликации для создания множества одинаковых голограмм, в частности, при изготовлении кредитных карточек. В 1989 г. была выпущена первая совместная англо-японская книга «Голографические картины». Уже получены эксперименталь­ные результаты и проведены разработки аппаратуры для голографической миниатюризации документов с кратностью уменьшения до 200^х. Голограмма — будущее библиотек и информационных центров.

23.2. Из истории развития голограммы

Впервые слово «голограмма» мир услышал в 1948 г. Идея метода голографии была высказана за год до этого англий­ским ученым, венгром по происхождению, Денисом Табо­ром, который был известен своими трудами по электронной

микроскопии. За это изобретение он был удостоен Нобелев­ской премии. Под голограммой Д. Габор понимал как пол­ную запись волновых полей, так и всестороннюю запись све­дений об объектах. В отличие от фотографии голограмма содержит полную информацию о всех изменениях, которые претерпела световая волна, рассеиваясь от предмета. Однако практическое применение голографии началось после изобре­тения лазера.

В 1960 г. был создан первый лазер, и американские уче­ные Иммет Лейт и Юрис Упатниекс смогли использовать его для получения первых голограмм.

В 1962 г. советский ученый Ю.Н. Денисюк предложил и осуществил оригинальный метод записи голограмм на тол­стослойной эмульсии, позволивший регистрировать голограм­мы в трехмерных средах. В 1964 г. американский исследо­ватель Джордж Строук присвоил этому методу термин «го­лография».

В Украине первые исследования в области голографии начали проводиться в 1965 г. в институте радиофизики и электроники АН УССР под руководством А.Я. Усинова. Уче­ные Украины создали новые методы записи голограмм в кристаллах, полупроводниковых структурах, термопластинах (М.С. Бродин, Н.Г. Находкин, М.Т. Шпак), разработали мето­ды динамической голографии и коррекции лазерных пучков (В.Л. Винецкий, Н.С. Соскин), метод сверхвысокочастотной голографии (В.П. Шестополов). Голографические устройства памяти с большой емкостью, основанные на записи большого числа голограмм на одну и ту же поверхность (или объем) фотоматериала, были предложены в 1966 г. А.Л. Микаэля-ном и В.И. Бобриневым.

Изобретение голограмм имеет огромное значение. Разви­вающаяся вычислительная техника требует долговременных и запоминающих устройств с большим объемом памяти. Электронная память успешно справляется с этой работой. Но еще больше подходят для этих целей голографические системы памяти. Емкость голографической памяти может составить 10⁶—10⁸ бит. В течение микросекунд она выбира­ет данные из ячеек памяти.

В настоящее время приобретает все большие масштабы использование изобразительной голограммы для создания стационарных передвижных выставок. Перевода в голографи-ческую форму требуют тысячи книг, собранных в научных библиотеках, среди которых много уникальных (инкунабулы, палеотипы и др.), имеющих огромную историческую, художе­ственную и социально-культурную ценность, а также книги больших размеров, ветхие, нетранспортабельные по различ­ным причинам. Голография как вид репродуцирования позво­лит создать эффект присутствия, передать объем, цвет, фактуру, глубокий рельеф и другие особенности документа, не вывозя его за пределы библиотеки или информационного центра.

Применение голографии позволит существенно расширить возможности пропаганды документов как культурной цен­ности народа.

Контрольные вопросы

1. Что такое голограмма как вид документа? Какова ее суть?

2. Каковы основные признаки отнесения голограммы к новейшим носителям информации?

3. В чем состоят особенности записи и воспроизведения информации на голограмме?

4. Какие конкретные виды голографических документов Вы знаете?

5. Каковы этапы становления и развития голограммы?

6. Каковы перспективы использования голограмм в до­кументно-коммуникационной сфере?

Практическое задание

1. Осуществите сравнительный анализ голографического документа (календарика, открытки) с аналогичными ви­дами изданий, изготовленных полиграфическим способом. С этой целью используйте фасетно-блочную схему классифи­кации документа.