Une technique surprenante, qui fait appel aux récentes découvertes de la physique et de l'optique. Vous voyez en relief sans lunettes et sans gymnastique oculaire fatigante, comme par exemple l'oiseau qui est sur votre carte bleue.
Bref rappel sur l'holographie (à l'occasion du Congrès triennal international qui s'est tenu l'été dernier à St Asaph, au nouveau Centre de recherche : Opticum)
Résumé : Un hologramme est un "enregistrement" sur un film photographique d'interférences entre un faisceau de lumière,
produit par un laser, et le même faisceau tel qu'il est diffusé par l'objet à représenter.
A la "restitution", si (après tirage) le film photographique est éclairé par le même faisceau de lumière (moins l'objet et le faisceau
qu'il diffusait) qu'à l'enregistrement, on voit à travers cet hologramme la même chose que l'on voyait à l'enregistrement :
l'objet dans ses trois dimensions. Il s'agit d'une véritable image visible en relief sans qu'aucun dispositif optique ne soit nécessaire.
Un spectaculaire hologramme en couleurs d’Yves Gentet
Couverture du Bulletin du SCF n°875 - Photo : Pierre Parreaux.
1° Le concept de l'holographie
Le concept d'hologramme est ancien (XIXème siècle, Jules Verne etc ...) :
Il s'agit de concevoir une "fenêtre" (éventuellement une paire de lunettes) ou un miroir qui enregistre "la lumière qui passe à travers"
(ou "qui se réfléchit dessus").
Cet objet permet de voir une scène (portrait paysage etc ... éventuellement animée, dans
ce cas on parlera de cinéma ou vidéo holographique)
Mais après "enregistrement" et "restitution" par divers procédés, on peut
revoir la scène telle qu'elle était à l'enregistrement alors que le spectateur est ailleurs dans le temps et dans l'espace que là où il
était à l'enregistrement (et que la scène réelle peut avoir cessé d'exister)
On peut donc voir des scènes fixes ou animées,
en relief, en couleur etc ... Seule la qualité de la technique plus ou moins dispendieuse permettra de distinguer la "restitution" de la "réalité".
2° Les réalisations de l'holographie : le pseudo-hologramme interférentiel
Nous ne disposons pas encore, à ce jour des instruments (source luxmètres etc ...) qui permettraient de réaliser vraiment le principe.
A la fin du XIXème siècle divers chercheurs proposèrent d'en faire une approximation en utilisant les interférences :
On devrait l'appeler "pseudo-hologramme interférentiel". Mais ce mot n'est guère "commercial" ...
Un "pseudo-hologramme interférentiel" couramment appelé "hologramme" est obtenu par un enregistrement photographique d'un champ
d'interférences entre un ou plusieurs) faisceau(x) (dit "de référence") de lumière provenant d'une source et un (ou plusieurs) faisceau(x)
(dit "objet") analogue(s) (c'est-à-dire provenant de la même source) diffusé(s) par l'objet" (ou la "scène") à enregistrer.
La photographie une fois développée est éclairée à la "restitution" par un faisceau identique à celui dit "de référence" lors de l'enregistrement.
Si elle est replacée au même endroit où elle était placée à l'enregistrement il est facile de voir que la scène vue par un observateur plaçant son
oeil (ses yeux) dans le faisceau verra exactement les mêmes choses :
Sur le film la lumière est la même dans les deux cas :
A "l'enregistrement" on voit sur le film (et il enregistre) des franges d'interférences dues aux deux faisceaux.
A la "restitution" on voit sur le film les mêmes franges. Elles ne sont plus dues à des interférences (puisque le faisceau objet a disparu
avec celui-ci) mais elles ont été photographiées et sont donc toujours là. la lumière ayant dans les deux cas la même structure microscopique
quand elle traverse le film, elle garde la même structure au-delà du film.
Cette structure de la lumière était ce qui permettait
de voir la scène à l'enregistrement. Etant conservée, elle permet de revoir la même scène à la restitution.
3° Aspects techniques : dimensions et qualités
3.1° Sources de lumière d'enregistrement.
A la fin du XIXème siècle on ne pouvait enregistrer des interférences que pour des scènes de très faibles épaisseurs car les sources
existantes n'avait qu'une faible "longueur de cohérence" (distance maximale de possibilité d'interférences entre les deux faisceaux).
L'holographie était donc utilisée pour sa capacité à enregistrer les couleurs avec précision, fiabilité et longue durée
(c'est encore vrai à ce jour)
Après la découverte des lasers, on a pu fabriquer des sources de longueur de cohérence aussi grande que l'on voulait
(mais de prix pouvant être astronomiques) ... On peut donc aujourd'hui observer des scènes holographiées de plusieurs mètres
cubes (jusqu'à 24).
En utilisant des optiques tant à l'enregistrement qu'à la restitution les scènes peuvent être vues agrandies ou rapetissées.
3.2° Sources de lumière de restitution
Il faut noter que si à l'enregistrement on a besoin d'un laser assez dispendieux,
à la restitution, n'importe quelle source fera l'affaire pourvu que son faisceau ait la même forme géométrique que celui d'enregistrement.
Beaucoup de tentatives ont échoués parce que des chercheurs, peu conscients de cette situation ont utilisés les lasers aussi bien
en restitution qu'en enregistrement. Cela a évidemment engendré des coûts insupportables ...
4° Quelques réalisations
Le budget mondial annuel actuel du secteur holographie est de l'ordre de 18 milliards de Dollars US
Ont été réalisés :
Des milliards d'hologrammes de petites tailles (un à quelques centimètres carrés)
Des millions d'hologrammes de formats moyens (quelques décimètres carrés)
Quelques milliers d'hologrammes de grands formats (mètres carrés et davantage)
A Moscou dans les années 1980 à 1990 une salle projetait des films holographiques (volume une centaine de mètres cubes)
pour un public de 35 personnes. Mais le procédé était trop coûteux et ne devint jamais commercial.
Diverses autres expériences furent faites dans des laboratoires de différents pays (USA, France, Japon, Royaume Uni ... )
depuis une trentaine d'année.
Certaines furent présentées (souvent éclairées plus mal que bien ... )
dans des pavillons d'expositions universelles.
Aucune n'atteignit malheureusement jamais le stade commercial.
5° Conclusion
Il n'y pas compétition mais une grande complémentarité entre stéréoscopie et holographie. Mais ces deux techniques nécessitent
du toutes deux beaucoup de temps et d'efforts. C'est pourquoi, sauf exceptions, ce ne sont pas les mêmes personnes qui arrivent
à s'investir dans l'une ou l'autre. Les développements technologiques contemporains laissent espérer que de plus grandes interactions
deviendront possibles pour le plus grand bien de tous.
Michel Grosmann
