Holography: A New Scientific Technique of Possible Use to Artists

The possibility of using in art a new optical technique—called holography—is pointed out and the basic principles of the method are discussed. Although invented by D. Gabor some twenty years ago, the real possibilities of the method have become more generally realized only recently, when lasers became available. The reason for this is that the success of holography depends to a large extent on the coherence of the light used. By utilizing coherent light from a laser, it is possible to store information about a three-dimensional object on a flat plate—the hologram.

On a hologram an interference pattern is recorded. This pattern is produced by mixing the incident undisturbed laser light with laser light that has been scattered by different parts of an object. Information on the relative phase-shifts of the scattered waves is then transmitted from the object to the hologram and stored in the form of interference patterns on the developed plate. By illuminating the hologram only by an undisturbed laser beam, it is possible to reconstruct the original scattered waves. To an observer this means that he sees a three-dimensional object in exactly the same way as if the real object were present. Parallax effects are preserved and the observer also must change the focus of his eyes regarding different parts of the objects in the hologram. The technique thus provides a third dimension to a two-dimensional presentation. The same part of the image of the object can be seen in different parts of the hologram when viewed from different angles. This means that each small area of the hologram plate contains information about the whole object.

A number of experiments, aiming at technical and scientific applications of holography are discussed. Some aspects of the impact of the field of holography on present day scientific research are mentioned, as well as future possibilities of the new technique. The question of how holography may be used by artists is left open.

La possibilité d’utiliser dans les applications artistiques une nouvelle technique optique appelée holographie est signalée, et les principes fondamentaux de la méthode sont discutés. Bien que cette dernière ait été inventée il y a une vingtaine d’années par D. Gabor, ses véritables possibilités n’ont été reconnues sur un plan plus général que récemment, lors de l’avènement du laser. La raison en est que la réussite de l’holographie dépend dans une large mesure de la cohérence de la lumière employée. En recourant à la lumière cohérente d’un laser, il devient possible d’emmagasiner sur une surface plane, appelée hologramme, les informations relatives à un objet à trois dimensions.

Sur l’hologramme est enregistré un schéma interférentiel obtenu en mélangeant la lumière laser incidente, non perturbée, avec une lumière laser qui a été préalablement dispersée par diverses parties de l’objet. L’information traduisant les déphasages relatifs des ondes dispersées est alors transmise de l’objet à l’hologramme pour y être emmagasinée, sur la surface plane développée, sous la forme de schémas interférentiels. En illuminant ensuite l’hologramme exclusivement à l’aide d’un faisceau laser non perturbé, il est possible de reconstituer les ondes dispersées initiales. Cela revient pour l’observateur à voir un objet à trois dimensions exactement comme si cet objet lui-même se trouvait là. Tout effet de parallaxe est exclu, ce qui oblige l’observateur à accommoder la distance focale de ses yeux lorsque il examine les diverses parties de l’image holographique. Grâce à la technique, on obtient ainsi l’adjonction de la troisième dimension à une représentation bidimensionnelle. La même partie de l’image peut être vue dans plusieurs parties différentes de l’hologramme si on fait varier l’angle d’observation. Cela revient à dire que chaque petite surface de l’hologramme contient les informations relatives à la totalité de l’objet.

Un certain nombre d’expériences tendant à des applications techniques et scientifiques de l’holographie sont discutés. Certains aspects des répercussions qu’aura l’holographie sur la recherche scientifique moderne sont mentionnés, ainsi que les possibilités d’avenir de cette nouvelle technique. Le question de savoir comment l’holographie pourra être utilisée par les artistes est laissée pendante.