HOLOGRAPHIE

Images holographiques

Les images holographiques constituent l'application la plus connue du grand public et même de beaucoup de chercheurs.

Un hologramme convenablement réalisé et éclairé ne diffracte en principe que trois ondes lumineuses : une onde directe, qui ne porte aucune information, et deux ondes « latérales », les seules utiles. L'une des ondes latérales est identique à celle qui provenait de l'objet et forme une image dite virtuelle   car placée derrière l'hologramme, pour l'observateur. L'autre onde forme une seconde image, placée en avant de l'hologramme et dite réelle. Pour des raisons diverses, il est très difficile de voir simultanément ces deux images, mais un choix convenable de l'onde de lecture permet d'observer tantôt l'une, tantôt l'autre, l'image réelle fournissant bien entendu des effets beaucoup plus spectaculaires que l'image virtuelle.

En 1969, S. Benton imagina une méthode autorisant la restitution en lumière blanche, permettant ainsi de réaliser des hologrammes « arc-en-ciel ». Cette méthode, gagnant en commodité d'observation, entraîne la suppression de la parallaxe horizontale, ce qui, dans la majorité des cas, n'est pas très gênant.

La première étape de la fabrication d'un hologramme arc-en-ciel est l'enregistrement par un procédé conventionnel d'un hologramme maître (Ho). Celui-ci est ensuite masqué par un écran ne laissant libre qu'une fente horizontale, et éclairé de façon à former une image réelle. L'onde lumineuse issue de Ho, ainsi modifiée, est combinée à une nouvelle onde de référence pour donner l'hologramme définitif (H₁), lequel enregistre donc l'information « objet », mais aussi l'information « fente ». La restitution à partir de H₁ donne alors une image de l'objet plus une image de la fente, par laquelle passe toute la lumière. C'est bien entendu là où l'observateur doit placer ses yeux. Si l'hologramme est éclairé en lumière blanche, chaque radiation crée sa propre image de la fente, superposée aux autres. L'hologramme change de couleur suivant la position des yeux devant la fente, d'où son nom.

Nous pouvons interpréter ce résultat en admettant que la lumière transmise par la fente, d'une part, l'onde de référence, d'autre part, interfèrent et forment dans le plan de l'hologramme définitif un réseau de diffraction horizontal. Ce réseau remplace les franges qui auraient créé la parallaxe verticale, et c'est lui qui disperse la lumière diffractée par l'hologramme définitif.

Les hologrammes animés sont obtenus comme suit : la scène à reproduire est filmée à l'aide d'une caméra conventionnelle, puis un hologramme de chaque image est enregistré sur une bande verticale étroite de film ; ces bandes sont ensuite juxtaposées – comme les planches d'une palissade – en respectant l'ordre logique d'apparition et de façon que chacun des yeux de l'observateur ne voie qu'une image restituée. La sensation de relief est obtenue par stéréoscopie, les deux yeux voyant des images légèrement différentes. L'impression de mouvement résulte du déplacement relatif de l'observateur et de l'hologramme, ce mouvement assure la succession des images. La parallaxe verticale est alors supprimée, ce qui permet, dans la plupart des cas, d'utiliser la technique arc-en-ciel. Il ne s'agit pas là d'images holographiques au sens strict du terme ; en fait, l'holographie ici ne sert qu'à stocker les images et à permettre leur observation sous une forme plus commode.

Signalons enfin que si, la transmission d'images holographiques par la télévision ne présente pas d'impossibilités techniques, elle nécessite une telle largeur de bande – environ[...]