Предисловие редакции. В связи с публикацией в Демиурге № 1 2003 г. статьи о родоначальнике практической голографии Ю.Н. Денисюке читатели проявили интерес, во-первых, к судьбе изобретателя, во-вторых, к современному состоянию дел в этой области. Академик Ю.Н. Денисюк работает в Санкт-петербургском научном центре РАН и по прежнему, как и сорок лет тому назад, опережает мировой уровень лет на двадцать. Для ответа на второй вопрос редакция воспользовалась случаем - демонстрацией в Выставочном комплексе СПбГПУ крупнейших в мире голографических коллекций «Голографический мир» и «Голографические призраки», принадлежащих Автономной некоммерческой организации «Мир голографии», генеральному директору которой - Анисимовой Наталье Геннадьевне - мы и предоставили слово.

ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ МИР

Голография - одно из замечательных достижений современной науки и техники. Голограммы обладают уникальным свойством - восстанавливать полноценное объемное изображение реальных предметов. Название происходит от греческих слов holos - полный и grapho - пишу, что означает полную запись изображения.
Голография, представляющая собой фотографический процесс в широком смысле этого слова, принципиально отличается от обычной фотографии тем, что в светочувствительном материале происходит регистрация не только интенсивности и частоты, но и фазы световых волн, рассеянных объектом и несущих полную информацию о его трехмерной структуре.
Как средство отображения реальной действительности, голограмма обладает уникальным свойством: в отличие от фотографии, создающей плоское изображение, голографическое изображение может воспроизводить точную трехмерную копию оригинала. Такое изображение обладает удивительной реалистичностью и зачастую неотличимо от реального объекта.
Современные голограммы наблюдают при освещении обычными источниками света и полноценная объемность в комбинации с высокой точностью передачи фактуры поверхностей обеспечивает полный эффект присутствия.
Голограммы незаменимы при изготовлении высококачественных репродукций произведений скульптуры, музейных экспонатов и т.д. В то же время, возможность создания объемных изображений открывает новые направления в искусстве - изобразительная голография и оптический дизайн. Голограммы широко используют-ся в сувенирной продукции, в качестве украшений, в рекламе, а также для защиты оригинальных изделий от подделки.
В настоящее время голография продолжает активно развиваться, и с каждым годом в этой области появляются новые интересные решения. Нет сомнения, что в будущем изобразительной голографии предстоит занять в жизни людей еще более значительное место.

Историческая справка

История развития голографии прошла три этапа. Начало первого относится к 1948 году, когда Деннис Габор, венгр по национальности, работая в английской фирме над усовершенствованием электронного микроскопа, открыл принцип голографии.
В 1927 году он окончил Высшее техническое училище в Берлине и поступил на службу в лабораторию фирмы "Сименс", производящей электронную технику. Работая над катодной системой электронно-лучевой трубки, он изобретает магнитную линзу. При этом Габор почти вплотную подходит к изобретению электронного микроскопа. Хотя электронный микроскоп появился позже, после работ физиков Буша и Вольфа, но именно эта работа стимулировала Габора к созданию принципиально нового метода изображений. В 1947 году им было сделано научное открытие, которое первоначально восприняли просто как очередное доказательство волновых свойств света, но впоследствии оказалось, что оно более фундаментально. Именно тогда была создана голография.
Габор сообщил о разработанном  методе только узкому кругу специалистов: им было введено понятие и разъяснена сущность нового процесса, состоящего из двух этапов - формирования изображения и его восстановления. Процесс получения и восстановления стали называть по предложению Д. Габора и Дж. Строука, с которым он работал, голографическим процессом. А возникший впоследствии раздел физики, занимающийся изучением этих процессов голографией.
Однако идеи Габора надолго остались нереализованными. От-крытия никто не замечал, о нем не знали, не было практических результатов. Лишь через 12 лет, в 1962 г. в голографии наступила новая эра.
Второй этап развития голографии связан с созданием в 1960 г. газового лазера видимого излучения с высокой степенью когерентности. Интенсивные теоретические и экспериментальные исследования в СССР и США вплотную подвели ученых в самом конце 50-х годов к созданию лазера. Он был разработан и создан независимо и одновременно в двух точках земного шара - в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР (группа под руководством Н.Г. Басова и А.М. Прохорова) и в Колумбийском университете в США  (группа под руководством Ч. Таунса). Лазеры сразу же поставили голографические идеи и методы на " твердую почву": возникло новое направление в оптике - оптическая голография.
Американские физики Э. Лейт и Ю. Упатниекс провели опыты, в которых полностью устранили недостатки первоначального экс-перимента Д. Габора. В 1962-1964 гг. ими были получены такие высококачественные изображения, что в голографию поверили и признали ее огромное значение для науки. Уникальный характер голографии как фактически единственного способа объективной записи информации о форме и структуре предметов предопределил широкий диапазон ее практических приложений, простирающийся от тяжелого машиностроения до исследований в области термоядерной плазмы и лингвистики.
В 1964 г. профессором Мичиганского университета Дж. Строуком, соавтором самого термина голография, а также автором многих принципиальных работ, выполненных совместно с Габором, был прочитан первый курс лекций по голографии. В 1966 г. он также выпустил первую монографию, в которой были изложены основы теории голографии. Книга была переведена на русский язык уже в следующем году и вышла в свет под названием "Введение в когерентную оптику и голографию".
Многие ученые и инженеры увлеклись голографией, началось ее победное шествие по многим лабораториям мира. С помощью голографии надеялись решить многие проблемы: автоматическое распознавание, объемное кино, объемное телевидение. Сенсационным статьям журналистов (далеких от подлинной науки) не было конца. Прогнозы - один заманчивее другого! Между тем широкое внедрение голографии задерживалось из-за ряда технических трудностей, главной из которых было использование лазера как при записи, так и при воспроизведении голограммы.
Этот барьер в 1960-1962 гг. преодолел Юрий Николаевич Денисюк, которым был открыт метод получения трехмерных голограмм на основе толстослойных фотоэмульсий (диплом № 88 на открытие «метода объемной голографии и принципов динамической голографии»). Он же разработал метод записи этих голограмм во встречных световых пучках. Открытие Денисюка позволило записывать голограмму как по поверхности, так и по глубине фотоматериала.
Но самое главное, трехмерные голограммы Ю.Н. Денисюка воспроизводятся в обычном свете, что, естественно, сразу же вывело голографию за стены научных лабораторий и превратило ее из лабораторного курьеза в метод, который с каждым годом все более широко используют в науке, практике и даже искусстве. А Габор (через 23 года после своего открытия) получил признание, был удостоен Нобелевской премии по физике, избран членом Лондонского Королевского общества и почетным членом Венгерской академии наук. Но все это пришло с некоторым опозданием.
Практически вся современная изобразительная голография базируется на методах, предложенных Денисюком. Первые высококачественные голограммы по методу Ю.Н. Денисюка были выполнены в 1968 г. в СССР - Г.А. Соболевым и Д.А. Стаселько, а в США - Л. Зибертом.
В 1969 г. Стивен Бентон из Polaroid Research Laboratories (США) изготовил пропускающую голограмму, видимую в обычном белом свете. Голограммы, изобретенные Бентоном, были названы радужными, так как они переливаются всеми цветами радуги, из которых состоит белый свет. Открытие Бентона позволило начать массовое производство недорогих голограмм, которые применяются сегодня для защиты от подделок документов, банковских карточек и т.д. Благодаря Бентону, голография обрела популярность в широких слоях общества.

Пути развития и современное состояние голографии

1. Изобразительная голография
В процессе своего развития голография дала исключительно эффективный способ создания безукоризненных по качеству трехмерных изображений. Появилась самостоятельная область голографической техники - изобразительная голография. Решение творческих задач привело к тому, что в развитии изобразительной голографии важное место заняла художественная голография, как новая область изобразительного искусства.
Первым художником, использовавшим удивительные свойства голограмм, был Сальвадор Дали. Оптика вообще и возможности ее применения для создания иллюзии объема всегда привлекали Дали. Еще до открытия лазера и его использования в голографии стереоскопическое видение наиболее близко подходило к наме-ченной им для себя цели. И вполне естественно, что при его стремлении овладеть третьим измерением все, что связано с рельефностью, приобретает для него первостепенное значение.
Так, первым этапом на этом пути стал 1964 год, когда он привез из Нью-Йорка состоящие из мелких ячеек пластмассовые панно, которые при наложении создавали эффект рельефности. Этот "муар", напоминающий глаз насекомого, послужил основой для нескольких живописных работ, среди которых "Пейзаж с мухами" и "Лаокоон, терзаемый мухами". В 1970 году в Лувре он изучает полотна Герарда Доу, современника Вермера. Дали узнает, что Доу написал шесть стереоскопических, то есть двойных картин. Самая замечательная из них изображает мальчика, поймавшего мышь; одно из двух панно находится в Дрезденской галерее, другое - в Санкт-петербургском Эрмитаже. Узнав это, Дали берется за работу над стереоскопическими картинами. Эффект достигался при отражении двумя зеркалами, стоящими под углом 60° друг к другу. При помощи этого приема он создает две небольшие двойные картины, изображающие его жену, стоящую в мастерской Порт-Лигата. Тогда же он выполняет две гравюры - первый стереоскопический эстамп - для своей книги "Десять рецептов бессмертия". Одновременно при помощи линз Френеля он старается упростить прием, позволяющий сразу нескольким зрителям видеть картину в стереоскопическом изображении.
Когда американский ученый Деннис Габор получает Нобелевскую премию за открытие голографии, Дали видит в этом изобретении наилучшее средство для своего продвижения по пути к рельефному изображению. В начале 1972 года благодаря советам Денниса Габора он создает три композиции, которые были представлены с 5 апреля по 13 мая в нью-йоркской галерее Нёдлер. Во вступлении к каталогу выставки, он поясняет, чем является голография для художника. Голография как искусство проявляет себя синтезом оптической науки и художественного творчества, в котором многие творческие замыслы требуют совместной работы ученых, конструкторов и художников.
2. Дублирование и защита музейных ценностей
После открытия отражательной голографии стал вопрос о её использовании и первое, о чём подумали - это изготовление голограмм с музейных экспонатов. Оказалось, что голограммы настолько реально передают образ предмета, что возникает полная иллюзия его присутствия. На голограммах очень хорошо смотрятся рельефные вещи. Очень хорошо передается, например, фактура всех фрагментов иконы. Для использования в качестве мастер-копии музейной ценности не хватает только полноцветности. Технология цветной голографии для неподвижных объектов уже существует в лабораторных вариантах и, по-видимому, получит широкое распространение в ближайшие годы.
 В свое время академик Александров, президент Академии наук СССР обратился к директору Эрмитажа Пиотровскому с просьбой снять голограммы с ряда экспонатов, хранящихся в Эрмитаже. Обычно на голограммах объект находится в глубине. Но голограмма позволяет расположить объект не только "внутри", но и вынести его перед стеклом. Такие голограммы называют вынесенными. К образцам таких голограмм относится, к примеру, "Рыба - дракон" (в настоящее время эта  статуэтка, попавшая в Россию в качестве подарка от японского правительства Николаю 2, находится в музее этнографии и антропологии). Изображение этой статуэтки вынесено вперёд так, что возникает невольное желание попытаться засунуть руку в пасть дракона...
3. Голография живых и движущихся объектов
Запись голограмм с неподвижных объектов производится в специальных помещениях, подготовленных так, чтобы исключить воздействие внешней среды (тряска, температура, давление) на процесс записи голограммы, длящейся от нескольких минут до нескольких суток. Естественно, встал вопрос о возможности записи голограммы с живых объектов. Дело в том, что в течение этого периода человеку очень тяжело заставить себя сидеть абсолютно неподвижно и даже если это удастся, то пульсирующая кровь, дыхание человека приведут к тому, что запись голограммы будет невозможна.
Для записи подобных голограмм была создана аппаратура, использующая импульсный лазер, который за вспышку длительностью в 10-9 секунды позволяет записать голограмму с живых объектов. При записи импульсной голограммы лазер не оказывает никакого вредного воздействия на человека  и его органы зрения, т.к. является достаточно слабым, а время воздействия на человека настолько мало, что о каком-либо воздействии вообще не приходится говорить.
Очень перспективное направление в голографии - импульсная съемка портретов. Первый голографический портрет  был снят с помощью рубинового лазера в 1967 году. Импульсной съемке го-лограмм принадлежит будущее, которое зависит от создания новой лазерной техники.
С середины 70-х годов ведутся разработки систем голографи-ческого кинематографа. В нашей стране значительные успехи в этом направлении были достигнуты специалистами Научно - исследовательского Кино - Фото Института (НИКФИ) в Москве.
 4. Многоракурсная голография
Теоретически голограмма может отображать любой реальный или вымышленный объект. Возможность записи нескольких изображений, разнесенных по углу наблюдения и положению в объеме голограммы, стало мощным творческим инструментом в голографии. На одну голограмму может быть записано несколько изображений, которые разнесены по углу наблюдения и, следовательно, будут появляться при перемещении относительно голограммы по очереди.
В 1969г. в СССР Ш.Д. Какичашвили впервые продемонстрировал круговые голограммы на цилиндрической пленке, снятые однократным экспонированием с помощью рубинового и гелий-неонового лазеров и оригинальной осветительной оптики. Круговые голограммы восстанавливаются с помощью лазера или точечной лампы накаливания и наблюдаются на просвет зрителем. Объект виден внутри цилиндра, при вращении которого изображение может перемещаться.
В 1977г. Ллойд Кросс (США) получил мультиплексную голограмму из множества обычных фотографий объекта, снятых с множества точек зрения, лежащих в горизонтальной плоскости. Такую голограмму можно изготовить в виде голографического барабана, а изображение воспроизводить в белом свете лампы накаливания.
5. Объемные изображения сверхбольших габаритов
Получение объемных изображений сверхбольших размеров и, желательно, "висящих в воздухе", является одной из наиболее интересных и перспективных задач оптики, актуальность решения которой обуславливается практическим применением в рекламе, улучшении архитектурного дизайна городов и др.
История получения сверхбольших изображений практически началась в годы первой мировой войны проекцией на облака изображения иконы Богоматери с целью психологического воздействия на войска противника и продолжена в 20-х годах в рекламном деле созданием суперфотографий площадью свыше 200 кв.м.  Сразу можно сказать, что единовременная запись крупногабаритных (площадью более 2 кв.м.) голограмм представляется затруднительной, поскольку требует очень высоких мощностей лазерного излучения и специальной пылезащитной оптики.
Среди крупных голографических объемных изображений наибольшую известность получило изображение в натуральную величину (высотой 2,18 м) скульптуры Венеры Милосской из Лувра, восстанавливаемой белым светом из голограммы 1х1,5м, изготовленной в лаборатории общей физики и оптики г. Безансон (Франция) в 1987г.
Эффектное голографическое изображение серпа и молота, висящее на расстоянии 5м от плоскости голограммы размером  1х1м, было изготовлено в 1983г. в Институте Физики АН БССР. Наиболее серьезно и целенаправленно разработки в области объемных изображений проводятся с осени 1985г. под руководством профессора С. Бентона.
6. Цветная голография
При изготовлении цветных голограмм одна из важнейших задач - достижение наиболее правильной цветопередачи, т.е. получение цвета изображения, близкого к цвету оригинального объекта. Цвет в голографии формируется совершенно иным образом, чем в фотографии. В фотографии цвет образуется специальными цветными красителями, которые пока еще недостаточно стойки и именно поэтому цветные фотографии не рекомендуется хранить на свету. В голограмме же нет никаких красителей. Цветную голограмму изготавливают на обычной голографической черно-белой фотопластинке. Цвет формируется здесь за счет интерференции белого света. Поэтому цветная голограмма не выцветает и, теоретически, не должна иметь ограничений по качеству цветопередачи. Практически технология цветной голографии только начинает  выходить за пределы экспериментальных лабораторий. Сегодня в голографическом процессе, так же как в обычном цветном фотографическом процессе, пока невозможно достигнуть абсолютно точного воспроизведения всего многообразия цветов, встречающихся в жизни, но, судя по всему, это дело недалекого будущего.

Заключение

На протяжении последних лет голография дала исключительно эффективный способ создания безукоризненных по качеству трехмерных изображений. Появилась самостоятельная область голографической техники - изобразительная голография, которая прочно начинает входить в нашу жизнь и продолжает интенсивно развиваться, особенно в направлении повышения качества голографического изображения. На многочисленных выставках, в музеях, как в России, так и за рубежом с большим успехом демонстрируются голограммы различного рода исторических, художественных ценностей.
В апреле  2000г. и летом 2001 года многочисленные посетители с любопытством и восхищением  восторгались экспонатами выставок голограмм из Государственного оптического института им. С.И. Вавилова (г.Санкт-Петербург).
Спустя всего три месяца на территории Ярославского историко-архитектурного и художественного музея-заповедника взору посетителей была представлена уникальная по своим масштабам и содержанию мировая коллекция ведущих голографистов из России (Ярославль, Санкт-Петербург, Москва, Переславль-Залесский), Австралии, Великобритании, Германии, Канады и США. Эта коллекция собрана и создана  в Ярославле благодаря знаниям, энергии и любви к голографии и искусству сотрудников голографической лаборатории "Смирнов-голография"  и Автономной некоммерческой организации по содействию в развитии традиций современного искусства "Мир голографии" при поддержке  Всероссийского фонда культуры.
Ярославль является одним из родоначальников голографических технологий. В 1971-73 годах в Педагогическом институте была создана 1-ая лаборатория. При поддержке областного руководства и мэрии г. Ярославля в настоящее время в городе существует профессиональная голографическая лаборатория (ее основатель и руководитель - Смирнов Валерий Борисович), где ведутся научно-практические изыскания в этой области. Результатом работы лаборатории явилось не только участие в международных симпозиумах и выставках, но и получение принципиально новых способов записи голограмм, что подтверждено Российскими патентами на изобретения.. И, наконец, недавно созданная организация "Мир голографии" объединила усилия ученых и художников, работающих в области голографии, не только из России, но и ведущих мировых держав.
Основная часть голограмм, представленных на выставке, изготовлена на фотоматериалах фирмы "Славич" (г. Переславль-Залесский). Впервые за всю историю существования голографии, студии голограмм "AUSTRALIAN HOLOGRAPHIC" из Австралии, "RED BEAM" из США, "APPLIED HOLOGRAPHIC" (American - English corporation)  и другие  любезно предоставили свои работы для демонстрации в России. Особая благодарность и признательность Канадской фирме "ROYAL HOLOGRAPHIC ART- GALLERY" и непосредственно ее руководителю Дереку Галону за всестороннюю поддержку этого направления.
В целях сохранения и возвращения культурных ценностей, новое руководство музея-заповедника в лице Е.А. Анкудиновой предложило создать на базе музея голографическую студию для формирования коллекции предметов, представляющих историческую ценность и хранящихся в запасниках не только их музея,  но и в других музеях города и страны.
Посетители выставки  смогут всесторонне оценить результаты научных изысканий ученых, познакомившись
-  с голограммами, снятыми по методу Денисюка
-  с мультиплексными голограммами
-  с радужными голограммами
-  с цветными голограммами
-  с одной из самых крупных голограмм в мире
-  с рядом работ, выполненных на экспериментальных фото-эмульсиях, политых в лабораторных условиях  и др.
    -с динамическими голограммами, воспроизводящими движения людей и предметов.
Краткая история голографии:
1678 г. - Гюйгенс читает членам Парижской академии наук свой "Трактат о свете", в котором он впервые изложил волновую теорию света.
1818 г. - французский инженер О. Френель объяснил явление дифракции (огибание световой волной препятствия), которое наблюдали еще в начале XVIII в.
1829 г. - Нисефор Ньепса, впервые исследовал "светописное" изображение, которое обозначил названием "гелиография".
1920 г. - польский физик М. Вольфк в работе "О возможности оптического изображения молекулярной решетки" выдвинул и экспериментально проверил идею голографического метода получения изображения.
1948 г. - идеи и принципы голографии были заново сформулированы английским физиком, венгром по национальности, Денисом Габором, незнакомым в то время с работой М. Вольфке. Д. Габор внес исключительно большой вклад в развитие голографического метода; он же и предложил сам термин "голография".
1960 г. - голография начала бурно развиваться и приобрела большое практическое значение после того, как в 1960 г. был создан первый лазер.
1962 г. - начало изобразительной голографии было положено работами американских физиков Э. Лейта и Ю. Упатниекса, полу-чившими первую объемную пропускающую голограмму, восстанавливаемую в лазерном свете.
1962 г. - Ю.Н. Денисюк впервые получил отражательные голограммы, позволяющие воспроизводить объемные изображения в обычном солнечном свете.
1967 г. - первые попытки создать голографический кинематограф с трехмерным изображением.
1968 г. - первые высококачественные голограммы по методу Денисюка были выполнены Г.А. Соболевым.
1968 г. - первые голографические портреты получены в США Л. Зибертом, в СССР Д.И. Стаселько и Г.А. Соболевым.
1969 г. - Стивен Бентон (США) изготовил радужную голограмму
1969 г. - Ш.Д. Какичашвили (СССР) впервые продемонстрировал круговые голограммы на цилиндрической пленке.
1971-1973 гг. - Т.Х. Хуанга и Дж. Гудмен опубликовали работы по цифровой голографии.
1976 г. -  в издательстве "Наука" вышла  первая монография "Цифровая голография"
1976 г. - в НИКФИ (г. Москва) был создан первый в мире короткометражный голографический кинофильм и показан участникам Международного конгресса по кинотехнике.
1977 г. - Л. Кросс (США) получил первую мультиплексную голограмму в виде голографического барабана.
1984 г. - О.Б. Серов впервые в мире произвел киносъемку на цветную голографическую кинопленку и осуществил кинопроекцию на голографичекий экран цветного трехмерного изображения.