Ein Physiker des IBM-Forschungslabors in Yorktown (New York) hat in der jüngsten Ausgabe der "Applied Physics Letters" (25. Januar) ein Verfahren veröffentlicht, nach dem sich dreidimensionale Bilder, sogenannte Hologramme, guter Qualität mit gewöhnlichem weißen Licht herstellen lassen. Bislang lieferte die vor zwanzig Jahren von dem englischen Ingenieur und Kybernetiker Professor Dennis Gabor erfundene Holographie klare räumliche Bilder nur dann, wenn man zu ihrer Aufnahme das Licht eines Lasers verwendete.

Im Gegensatz zur Photographie, bei der nur die Intensität der Lichtstrahlen eine Rolle spielt, die von den einzelnen Oberflächenpunkten des abzubildenden Objekts reflektiert werden, nutzt man in der Holographie auch noch die Welleneigenschaften jener Lichtstrahlen aus. Hierdurch wird es möglich, Photos herzustellen, auf denen man unter verschiedenen Blickwinkeln die dargestellten Objekte von den entsprechenden Seiten her betrachten kann, so, als stünden sie im Raum. Ist zum Beispiel auf dem Bild eines Hauses ein Fenster von einem davorstehenden Baum verdeckt, dann braucht man, wie bei der Betrachtung der dreidimensionalen Wirklichkeit, den Blickwinkel lediglich etwas zu ändern, um an dem Baum vorbei das Fenster zu sehen. Auch muß sich die Augenlinse auf die im Vordergrund abgebildeten Dinge anders einstellen als auf die dahinter liegenden, wie beim räumlichen Sehen.

Die technische Anordnung des von Gabor vorgeschlagenen holographischen Verfahrens läßt sich im Gegensatz zu dem physikalischen Vorgang, der sich dabei abspielt, leicht beschreiben:

Aufgenommen wird das Bild mit einer Kamera, die zwar einen Verschluß, jedoch keine Linse hat. Zur Ausleuchtung des Objektes wird "kohärentes Licht" benutzt, also ein Lichtstrahl, dessen Wellen alle im Gleichtakt schwingen. Ein Teil dieses Lichtstrahls trifft auf das Objekt, von dem es reflektiert wird, während ein Spiegel den anderen Teil des Lichtes direkt zur Kamera lenkt.

Öffnet man den Verschluß der Kamera kurzzeitig, dann wird jeder einzelne Punkt der Filmschicht sowohl von dem vom Spiegel reflektierten "Referenzlicht" als auch vom Lichtstrahl eines jeden Oberflächenpunktes des beleuchteten Objekts getroffen. Referenz- und Objektlicht interferieren miteinander, so daß an jeder Stelle des Films ein Lichtfleck erscheint, dessen Helligkeit sich in komplizierter Weise aus den verschiedenen Amplituden und Phasendifferenzen der zusammentreffenden Lichtwellen ergibt. Der so belichtete Film ist grau und konturlos. Doch sobald man ihn mit kohärentem Licht durchstrahlt, erscheint das dreidimensionale Bild der aufgenommenen Szene. Der physikalische Grund für dieses Phänomen liegt grob gesagt darin, daß der kohärente Lichtstrahl von der in den verschiedenen Schwärzungen der einzelnen Filmpunkte enthaltenen Information etwa so moduliert wird, wie die – ebenfalls kohärente – Trägerwelle eines Rundfunksenders von der Sprache oder Musik.

Der 1960 erfundene Laser liefert starkes kohärentes Licht, das sich bis dahin nur unvollkommen und mit schwacher Ausbeute gewinnen ließ. Das nutzten die Physiker Emmet M. Leith und Juris Upatnieks aus, als sie vor drei Jahren an der Michigan-Universität zum erstenmal klare Hologramme herstellten. Als wir damals an dieser Stelle darüber berichteten, fügten wir hinzu: "Die Holographie wird für Photoamateure wohl noch für lange Zeit ein Traum bleiben, allein schon deshalb, weil für ihre Durchführung ein Laser, ein sehr teures Instrument, unentbehrlich ist."

Jetzt sieht es so aus, als könne man bald auf den Laser als Lichtquelle verzichten. Sehr einfache Hologramme lassen sich nach einer im vergangenen Jahr entwickelten Methode schon ohne Laser betrachten. Und nunmehr hat Dr. Robert V. Pole in der Forschungsabteilung der IBM ein Verfahren gefunden, Hologramme mit gewöhnlichem weißen Licht aufzunehmen.