Holografie in Wissenschaft und Kunst

Während bei der Schwarzweiß-Fotografie die Intensität (Amplitude) des Lichtes aufgezeichnet wird, nutzt die Farbfotografie zusätzlich noch dessen Frequenz (Farbtöne). So werden zweidimensionale Abbilder unserer vierdimensionalen Welt erzeugt, die bei entsprechender Bildkomposition auch einen perspektivisch-räumlichen, dreidimensionalen Eindruck entstehen lassen können und über die Wahl und Darstellung eines geeigneten Motives auch den Eindruck einer zeitlichen Komponente zu erzeugen vermögen.

Holografische Aufnahmetechniken zeichnen nicht nur die Amplitude von Lichtstrahlen sondern auch deren Phase auf. So wird die Lage eines jeden einzelnen Punktes im abgebildeten Raum aufgenommen - und das sogar in jedem Bereich des Aufnahmemediums (z.B. hochauflösende Fotoplatte) gespeichert. So lassen sich selbst aus Splittern einer holografischen Aufnahme deren Bezug zum Motiv vollständig rekonstruieren.

Doch ist diese Aufnahmetechnik alles andere als trivial. Während fotografische Aufnahmetechniken bis zu einem gewissen Grade fehlertolerant sind und z.B. kleinere Bewegungen des Motivs verzeihen, sind holografische Aufnahmetechniken sehr empfindlich gegenüber selbst kleinsten Bewegungen der gesamten Aufnahmekonstruktion.

Das Laborfoto aus dem Jahr 1978 zeigt beispielsweise den mehrere Tonnen schweren Aufnahmetisch in thermischkompensierter Wabenstruktur, der auf vier Druckluftstempeln schwebt. Darauf befindet sich die zur Erstellung von Hologrammen notwendige Optik (Emmett Leith/Juris Upatnieks-Aufbau) sowie ein Argonlaser, der über eine Wasserkühlung verfügt.

Nach der Entdeckung der Holografie durch Dennis Gabor 1948 konnte erst nach der Entwicklung der Lasertechnologie durch Maimann im Jahr 1960 Licht mit hinreichender Kohärenzlänge erzeugt werden, um den Parallelaufbau Gabors mit seinen zwangsläufigen Doppelbildern hin zu einem optimierten Aufbau mit separater Referenzwelle zu entwickeln. Mit dieser Art des Aufbaus werden Hologramme erzeugt, die allerdings zur Rekonstruktion des aufgenommenen Objektes wieder die mit einem Laser erzeugte Referenzwelle der Aufnahmekonstruktion benötigfen. Für wissenschaftliche Anwendungen, in der zerstörungsfreien Materialprüfung usw. kein Problem - bei Kunstprojekten aber schon, da die Betrachter von holografischen Bildern sich auf das Objekt und nicht die notwendige Darstellungstechnik konzentrieren sollen - von den Kosten und dem notwendigen Wissen ganz zu schweigen.

So konnte erst die Entwicklung von holografischen Aufnahmeverfahren zur Reduktion des notwendigen technischen Aufwandes bei der Wiedergabe der "ganzen" Motivinformation (Holografie, von altgriechisch ὅλος holos, deutsch ganz, vollständig und -grafie) die holografische Aufnahmetechnik auch für Künstler interessant machen. 

Die Entwicklung der Weißlicht- und Rainbow-Holografie schaffte es, geringere Anforderungen an die Mittel zur Wiedergabe von Hologrammen zu stellen. Zwar werden zur Aufnahme Laser benötigt, die Licht mit entsprechender Kohärenzlänge erzeugen, doch benötigt man bei dem Betrachten von so erzeugten Hologrammen lediglich paralleles Licht - ggf. reicht Sonnenlicht, das bei geringer Streuung hinreichend parallel ist, da wir uns ja ziemlich weit entfernt vom Zentrum der "Kugelwelle" Sonne befinden.

Die Aufnahmen zu diesem Beitrag zeigen aktuelle Fotografien eines Weißlichthologramms in verschiedenen Winkeln zur Betrachtungsachse, das ich 1979 an der Ruhruniversität Bochum erstellt habe. Diese echte dreidimensionale Aufnahme eines kleinen Automodells kann so von mehreren Seiten betrachtet werden.

Falls Interesse an Details zur Aufnahmetechnik besteht, dann bitte einen entsprechenden Kommentar schreiben. Gggf. schreibe ich dann hierzu einen weiteren Technikbeitrag.