Голограма як вид документа

Спроби отримати об'ємне зображення чисто фотографічними методами робилися з початку XX століття. Найбільш вдале вирішення цієї проблеми стало можливим із становленням голографії (від грец. Holos весь, повний і grapho пишу, креслю, малюю) методу реєстрації та відтворення хвильового поля, що створюється за допомогою лазера. Унікальні властивості лазерного випромінювання, яке здатне зберігати постійну частоту, фазу і поляризацію, висока надійність квантових генераторів, їх доступність, що випускаються цільове різноманітність типів стали важливими чинниками їх широкого застосування в криміналістиці, у тому числі для цілей голографіровання.

Голографічні методи використовуються в даний час як для фіксації, так й для дослідження криміналістичних об'єктів. Голографія досконаліше фотозйомки; вона дозволяє отримати більш повну інформацію про об'єкт, тому що являє собою процес реєстрації на світлочутливому шарі не тільки амплітудних (як у фотографії), але і фазових характеристик світлового потоку.

Відомо, що всі освітлені об'єкти поглинають, відбивають і розсіюють світло. Що формується, при цьому поле світлове містить повну інформацію про об'єкти, їх формі, взаємне розташування і навіть матеріал, з якого вони складаються. При огляді об'єкта саме на це реагує очей спостерігача. Отриману інформацію аналізує мозок, у результаті людина бачить. У кожному з напрямків переміщення зіниць спостерігача структура світлового поля, що формується об'єктом, дещо відрізняється від сусіднього. Тому зміна ракурсу огляду змінює взаємне положення об'єктів. Отже, для найбільш повної реєстрації потрібно фіксувати не зображення об'єкта, а що формується їм світлове поле. Навчившись реєструвати ту ниву, а потім відновлювати її, можна «побачити» образ об'єкта таким же, яким він був у момент фіксації.

Під час зйомки одночасно з вільний, відображеної об'єктом, на фотослой направляють допоміжну хвилю від того ж джерело світла лазера. Взаємодіючи, вони дають інтерференційну картину. Якщо на виявлену голограму спрямувати промінь лазера, то в просторі виникає об'ємне зображення зафіксованого об'єкта, що містить повну інформацію про нього. У спостерігача створюється враження, що він бачить реальний предмет. Тривимірне зображення обумовлюється дифракцією, тобто заходом променів в область тіні в результаті огинання предмета.

Активної середовищем газових лазерів, оптимальних для цілей голографії, служать чисті гази, їхньої суміші, а також суміші газу та парів металу. У криміналістичній практиці найбільш вживані гелій-неонові, аргонові, азотні квантові генератори. Працюють вони як в імпульсному, так і в безперервному режимі, випромінюючи світло в діапазоні інфрачервоної від ультрафіолетової до зони спектра.

В останні роки голографія стала широко відомою тому, що дає змогу отримувати ефектні об'ємні кольорові зображення різноманітних об'єктів, зокрема криміналістично значимих. Дійсно, якщо записати і відтворити з усіма подробицями поле випромінювання, розсіяне об'єктом, то оці дуже важко відрізнити відновлене поле від реального об'єкта. Виникає ілюзія присутності відбитого об'єкта перед спостерігачем. Більш того, голограма здатна відтворювати понад мільйон відтінків яскравості, в той час як для звичайного фотографії цей показник не перевищує сотні.

Суть голографіровання складається в реєстрації інтерференційної картини двох променів, що висвітлюють об'єкт: опорного і об'єктного. Для одержання голограми промінь лазера ділять на два, причому опорний направляють безпосередньо на фотослой, а іншим висвітлюють об'єкт. Відбитий від об'єкта світло теж потрапляє на платівку. Утвориться, у її поверхні живопис інтерференції світлових хвиль (опорної та об'єктної) реєструється світлочутливим шаром. Таким чином, при голографірованіі відбувається взаємодія двох хвиль, а що виникає при цьому інтерференційна картина періодична структура темних і світлих смуг і плям містить повну інформацію про відображена об'єкті. Саме ця картина і реєструється на матеріалі світлочутливому.

Голограма точно відтворює поле об'єктної хвилі, але при строго певних умовах. Це дозволяє на одну реєстраційну середу записати послідовно, а потім відтворити кілька різних інтерференційних картин. Число голограм визначається властивостями реєструючої середовища та схемою голографірованія. Голограма відбиває світло так само, як реальний об'єкт, а виникає світлове поле в точності відповідає об'єктному. Голограма це не зображення об'єкта, а зареєстроване розподіл інтерференційної картини об'єктного і опорного хвильових полів; звідси для голографічного методу не існує понять «негатив і позитив».

Під час запису голограми кожна крапка об'єкта розсіює випромінювання на практично всю поверхню реєструючої середовища. Тому в будь-якій точці голограми міститься інформація про все об'єкті. З цього випливає кілька особливостей голографічного процесу. По-перше, будь-яку ділянку голограми здатний відтворювати образ усього об'єкта. Зменшення розміру голограми приводить лише до деякого погіршення зображення якості. По-друге, окремі дефекти голограми (тріщини і подряпини на емульсії), на відміну від фотонегативів, практично не позначаються на якості відновлюваного образу об'єкта.

Крім скляних пластинок розміром від 4 х 4 мм до 280 х 406 см для голографіровання застосовуються також гнучкі плівки, які можуть мати розмір до 6 кв. м, що дозволяє отримувати дуже великі зображення. Голограма дає тривимірне зображення навіть при освітленні яскравим білим світлом, оскільки вона сама «вибирає» із спектру падаючого на неї випромінювання та відображає саме ту монохроматичному складову, яка експонувала її при зйомці.

Особливу актуальність голографічні методи набувають тоді, коли криміналісту доводиться мати справу з недовговічними, швидкопсувними об'єктами, розміри і деталі яких необхідно неодноразово зіставляти зі зразками і