Hier soll eine Aufnahmeanordnung beschrieben werden, die bei minimalen apparativen Voraussetzungen auch unter den schwierigsten Bedingungen zufriedenstellende Ergebnisse liefert. Als Lichtquelle wird bei der Aufnahme ein preiswerter Diodenlaser benutzt. Teuer ist allerdings das für Hologramme benötigte Fotomaterial, da es nur in großen Packungen gekauft werden kann.
Grundlagen
Der klassische Aufbau zur Aufnahme von Hologrammen entspricht einer Interferometeranordnung. Durch einen Strahlteiler wird das von einem Laser emittierte Licht in zwei Anteile zerlegt. Ein Teil des Lichts erreicht direkt oder nach Umlenkung durch einen Spiegel den holografischen Film - dieser Teil heißt Referenzwelle. Der andere Teil des Lichts beleuchtet den aufzunehmenden Gegenstand und wird von diesem zum Film reflektiert - dieser Teil heißt Gegenstandswelle. Referenz- und Gegenstandswelle bilden ein Interferenzmuster, das auf dem Film aufgezeichnet wird.
Vereinfachte Skizze eines Aufbaus zur Hologrammaufnahme. Der für die Stabilität kritische Bereich beginnt beim Strahlteiler. In der Praxis enthält der Strahlengang noch Spiegel zum Abgleich der optischen Weglänge, die zusätzliche Schwierigkeiten bei der Herstellung der notwendigen Stabilität verursachen können.
Die fotografische Aufnahme des Interferenzmusters kann man als kompliziertes Gitter betrachten, das in der Lage ist, Licht so zu beugen, daß ein Duplikat der Gegenstandswelle entsteht. Daher führen Änderungen des Interferenzmusters während der Aufnahme zum Verschwinden oder zumindest zu einer geringeren Qualität des holografischen Bildes.
Ein Anordung zur Aufnahme von Weißlichthologrammen (vom Denisyuk-Typ). Für die Stabilität ist nur der kleine Bereich kritisch, in dem sich der Film und der aufzunehmende Gegenstand befinden.
Bei diesem Verfahren benötigt man keine Umlenkspiegel und keinen Strahlteiler. Der aufgeweitete Laserstrahl (=Referenzwelle) trifft zunächst auf den aus Stabilitätsgründen zwischen zwei Glasplatten gehalterten Film, der in unbelichtetem Zustand durchsichtig ist. Danach trifft er auf das direkt hinter dem Film aufgestellte Objekt. Das vom Objekt reflektierte Licht (=Gegenstandswelle) fällt dann wieder auf den Film. Offensichtlich trennen sich Referenz- und Gegenstandswelle erst bein Durchgang des Lichts durch den Film und daher ist es hier relativ einfach, die für eine Aufnahme des Interferenzmusters notwendige Stabilität zu erreichen. Bei dieser Aufnahmeanordnung entstehen Reflexionshologramme, Betrachter und Lichtquelle befinden sich also auf derselben Seite des Hologramms. Zur Wiedergabe der holografischen Bilder benötigt man keinen Laser, sondern nur eine einigermaßen punktförmige weiße Lichtquelle, wie etwa einen Halogenspot. Der Film wird schräg zum Strahlverlauf aufgestellt, um bei der Hologrammwiedergabe das holografische Bild ungestört vom direkten Reflex der beleuchtenden Lichtquelle betrachten zu können.
Wie die Idee mit wenig Aufwand realisiert werden kann, ist im nächsten Foto zu sehen, das eine komplette Apparatur zur Aufnahme kleiner Weißlichthologramme zeigt.
Am linken Bildrand ist ein Stativ zu sehen, das die Halterung der beiden Glasplatten trägt, zwischen denen der Film eingeklemmt ist. Auf den Glasplatten liegen zwei kleine Figuren, die aufgenommen werden sollen. Am rechten Bildrand sieht man die Batterien, die den Diodenlaser mit Strom versorgen und eine Löthalterung (das sind die komischen Dinger mit zwei Krokodilklemmen und einer Lupe, die hier aber abgeschraubt ist). Eine Krokodilklemme hält die Objektivlinse einer kannibalisierten Kamera, die andere einen Büroclip, in den der Diodenlaser eingeklemmt ist. Das Bemerkenswerte ist, daß diese Anordnung auch unter sehr ungünstigen Bedingungen funktioniert
Die Glasplatten mit dem Film, auf denen die aufzunehmenden Objekte liegen, befinden sich in einer Höhe von etwa 50 cm. Sie werden schräg von unten mit dem aufgeweiteten Strahl eines Diodenlasers beleuchtet, der im Bild kaum zu sehen ist. Der Laserstrahl ist in der Einfallsebene polarisiert und fällt unter dem Brewsterwinkel (ca. 57 Grad gegen die Normale) auf die Glasplatten. Bei diesem Winkel vermeidet man, daß das Hologramm Interferenzlinien aufgrund der Reflexion an der Glasplatte enthält. Allerdings ist die Strahlqualität des Diodenlasers nicht besonders hoch, so daß sich diese Vorsorge kaum bemerkbar macht.
Das nächste Foto zeigt die Glasplatten (ca. 6cm x 13cm) mit den daraufliegenden Figuren, einem Magnethund und einer kleinen Porzellankatze.
Links ist ein Büroclip zu sehen, der verhindert, daß die Platten auf dieser Seite auseinanderklaffen und der Film dadurch Spiel erhält
Wichtig ist, die Platten auf beiden Seiten gut zusammenzuklemmen, um den dazwischenliegenden Film so stabil wie möglich zu haltern. Die Figuren müssen gut auf den Platten aufliegen und dürfen bei Erschütterungen nicht schaukeln.
Das letzte Foto zeigt eine Aufnahme des holografischen Bildes.
Na ja, das Hologramm ist nicht toll, aber besser als es auf dem Foto erscheint. Beim Fotografieren und beim Einscannen des Fotos gabs doch Qualitätsverluste.
Die Belichtungszeit betrug ca. 4 Sekunden und das Hologramm wurde mit Dokumol entwickelt und mit Kaliumdichromat-Bleichmittel gebleicht. (Beim Arbeiten mit Fotochemikalien Plastikhandschuhe tragen !)
Wer sich eine ausführliche Übersicht über die weite Welt der Holografie und der Hologramme verschaffen will, sollte dem Webseum of holography einen Besuch abstatten.