La stereoscopie: l'art de la vision en relief

Chapitre 5 :L'holographie 

5.1. Découverte :

Le principe de l'holographie a été découvert par Dennis Gabor en 1948 (Il a reçu le Prix Nobel en 1971 pour sa découverte) alors qu'il travaillait à l'amélioration de microscopes électroniques dans la compagnie Thomson-Houston à Rugby en Angleterre. Une source cohérente est utilisée pour interférer avec le rayonnement diffracté par un « objet ». Cette interférence est soit enregistrée pour donner un hologramme, soit modifiée par une lentille qui en donnant une transformée de Fourier forme une « image 3D » de l'objet.

Dennis Gabor recevant le prix Nobel en 1971

5.2. Principes :

Le mot holographie vient du grec holos, « entier », et graphis, signifiant « dessin, message, écriture ». L'holographie, tout comme la photographie, est une technique d'enregistrement et de reproduction des images sur un support photosensible-souvent une plaque ou une simple pellicule photographique.

Les photographies ordinaires n'enregistrent que les variations d'amplitude des ondes lumineuses provenant d'un objet, ne donnant ainsi qu'une impression illusoire de profondeur et de perspective. L'holographie, en revanche, enregistre également les variations des phases de ces ondes, indicatrices de la distance à laquelle se trouve chaque point de l'objet, ce qui lui permet de produire des images réellement tridimensionnelles, ou la profondeur et la perspective ne sont plus des illusions. Pour ce faire elle utilise un rayon laser, qui lui produit une lumière  « cohérente » c'est-à-dire une lumière dont toutes les ondes ont la même longueur et sont en phase. Ce rayon est divisé en deux parties à l'aide d'un miroir semi-transparent. La partie réfléchie par le miroir (faisceau de référence) est directement dirigée sur la plaque photographique. La partie qui traverse le miroir (faisceau de l'objet) vient frapper l'objet à photographier, dont la lumière diffractée illumine également la plaque. Celle-ci reçoit donc à la fois le faisceau de référence et le faisceau de l'objet, les différences de phase variant selon la distance à laquelle se trouve chaque point particulier de l'objet. Comme les deux faisceaux superposés sont tous les deux cohérents, ils forment un réseau de franges d'interférence, appelé interférogramme, qui contient toutes les informations sur le relief de l'objet photographié. L'enregistrement de cet interférogramme sur la plaque constitue l'hologramme. Quand l'hologramme est illuminé d'une certaine manière, il reconstitue une image en trois dimensions si convaincante qu'elle peut même recréer la parallaxe et le changement apparent de perspective qui se produit quand un objet est vu sous différents angles.

On distingue couramment deux principaux types d'hologrammes :

Hologramme par transmission, enregistré en faisant arriver du même coté de la plaque photographique la lumière diffusé par l'objet et celle qui vient directement du laser.

Hologramme par réflexion, obtenus en faisant arriver les deux faisceaux de la lumière de part et d'autre da la plaque.