Hologramme aufnehmen mit roter LED

[undineSpektrum]

Hallo zusammen,
Liebe Holografiefreunde,

wie ja überall zu lesen und allgemein auch bekannt: Für Hologramme braucht´s kohärentes Licht ... und das liefert nur der Laser ... mehr oder weniger gut.
Teilweise kohärent ist aber eigentlich auch jedes anderes Licht, Holografie müsste also eigentlich auch damit gehen... das Licht hat nur meistens eine kleine Kohärenzlänge / kleines Kohärenzvolumen das nicht ausreicht um einen Gegenstand mit Erkennungswert abzubilden - stimmt aber wohl leider nicht so ganz...
Hab´mal über Weihnachten mit einer roten High-Power-LED ( 1 Watt elektrische Leistung ) experimentiert : Die LED ( Hersteller / Vertreiber : First Components ) hat eine sehr kleine lichtabstrahlende Fläche, dazu in einem Aufbau zur Aufnahme von Denisyuk-Hologrammen nach der "idiotensicheren" Einstrahlmethode... ohne Zusatzoptiken...
Plattenmaterial: Panchromatisches Material von Geola/Slavich PFG-03C, die Platten werden parallel zur Arbeitsfläche in einem Halter festgeschraubt und über einen kleinen Oberflächen-Umlenkspiegel von der Seite beleuchtet... Mit für die Kohärenzlänge dieser Quelle erstaunlichen Ergebnissen: Flache, metallische Objekte (Spiegel,Münzen etc. ) sind sehr gut zu erkennen, mit dem Wölbspiegel ist sogar ein kleines HOE ("Holografisch-Optisches Element") geglückt...
Bilder sagen aber manchmal mehr als viele Worte.
Zuerst der Versuchsaufbau mit roter LED nach der "Einstrahl-Methode" (Denisyuk-Methode):

Aufbau1.jpg

Mit eingeschalteter LED:

Aufbau2.jpg

Die Lichtquelle:

LED 650 nm 1Watt.jpg

Das sonst ziemliche flache Objekt wird dabei auf die Streuscheibe / die Fotoplatte gelegt, und liegt dabei direkt auf der lichtempfindlichen Seite... das Interferenzvolumen ist dann ein großflächiger, relativ flacher Bereich, so kommen auch in Licht mit kleiner Kohärenzlänge Interferenzen zustande...
Die erzeugten Hologramme als Ergebnisse sehen dann nach dem Entwickeln mit dem von Geola/Slavich angegebenen Entwickler / Bleichbad (Amidol etc...) so aus:

Hologramme übersicht.jpg

Einzelne Beispiele:
1.Objekt: Metall-Wölbspiegel :

Objekt1.jpg

Das Weißlichthologramm( es ist ein kleines HOE ) sieht dann so aus:

Hologramm1(Spiegel).jpg

Hier ist das verkleinerte Abbild der Lampe in dem HOE-Wölbspiegel deutlich zu sehen ( im Unterschied zu dem Spiegelbild an der ebenen Glasfläche der Fotoplatte ):

Hologramm Spiegel zweite Aufnahme.jpg

Ein deutlicher erkennbares Objekt ist diese alte Silbermünze:

Objekt2.jpg

Diemit dem Versuchsaufbau und der LED als Lichtquelle aufgeommenen Weißlichthologramme sehen dann so aus:

Hologramm2.jpg

Hologramm2 zweite Aufnahme.jpg

Noch eindrucksvoller ist das alte 5 DM- Stück hier:

Objekt3.jpg

Und die entstandenen Hologramme davon:

Hologramm3.jpg

Hologramm3 zweite Aufnahme.jpg

Das geht eigentlich auch mit allem was irgendwie flach und aus Metall ist oder glänzt = gut reflektiert... :

Hologramm4.jpg

Mehr ging leider nicht ... der Entwickler macht spätestens nach 3 Stunden schlapp... zersetzt sich sehr schnell.
Sicher : Die Hologramme sind relativ schlecht in der Qualität verglichen mit einem mit einem He-Ne-Laser aufgenommen H1 Master - das ist klar...
Ich finde es trotzdem beeindruckend was mit solchen Lichtquellen, die ihr Licht durch spontane Emission erzeugen und vielleicht 100 µm Kohärenzlänge erreichen können aufgenommen werden kann...
Wie schon geschrieben: Die Lichtquelle ist eine rote LED (!) kein Laserdiode o.ä.... die Hologramme sind mit dem "bisschen Kohärenz" dieses Lichtes enstanden...
Leider geht das nur mit flachen Objekten... solche die direkt auf der Emulsion liegen können... sonst langt´s mit der Kohärenzlänge nicht hin...

Grüße,
( und ggf. viel Spaß beim experimentieren... )

Undine

[holomann]

Hallo Undine,
ich habe Deinen Artikel mit Interesse gelesen und es zeigt sich, dass der Laser als kohärente Lichtquelle wohl nicht so schnell zu ersetzen sein wird (ähnlich erscheint mir die momentane Diskussion um reine Elektroautos).
Abgesehen von der Tatsache, dass Laserlicht und seine Kohärenz das Non Plus Ultra für die Holographie ist, ist doch die Tatsache, dass mit einem Restwert an Kohärenz durch alternative Lichtquellen doch noch kleine Hologramme möglich sind,
deren Betrachtung dann aber doch - verglichen mit den herkömmlich erzeugten Hologrammen - eher bescheiden ist. ABER ES GEHT! Gratulation für diese Experimentierfreude.

Ich bin leider (oder Gottseidank) wie Mann/Frau will noch nicht an dem Zeitpunkt angelangt, wo ich Hologramme mit alternativen Lichtquellen beleuchten möchte...letztlich ist das mit meinen Restbeständen des guten alten Agfa 8E75 auch nicht machbar. Sollte ich jemals "satt" werden von der konventionellen Mehrstrahltechnik, wäre das eine experimentelle Phase für die Zukunft, da bist Du mir weit voraus!

Im Moment geniesse ich es, Einfluss auf den Objektstrahl zu nehmen und die Versuche, Hologramme mit einer Raumtiefe von 10 cm virtuell und reell in kleinem Rahmen zu gestalten. Doch ich bewundere Deine Versuche, die möglicherweise signalisieren, dass Du schon die Lasertechnik weit ausgereizt hast. Dein Aufbau und Deine Ergebnisse sind beeindruckend.

Liebe Grüsse

Holomann

[holo53]

Gratulation, Undine, das sind in der Tat äusserst bemerkenswerte Resultate! Hast Du genauere Angaben zu Deiner LED (Hersteller, Typ)?
Vor einiger Zeit hatte ich ein paar Versuche mit einer roten Lumiled + Schmalband-Interferenzfilter angestellt. Ich war damals und bin es noch immer v.a. an Kontaktkopien interessiert. Transmissions-Kontaktkopien auf 8E75-Filme ergaben qualitativ hochwertige Resultate. Kopien von Reflexionshologrammen hingegen, endeten bloss als Geisterbilder. Dafür war die Kohärenzlänge eindeutig zu kurz.
Die PFG-03-Emulsionen sind übrigens für diese Experimente besser geeignet als die alten Agfamaterialien (welche auf der eigentlichen Aufnahmeschicht noch eine Schutzschicht enthalten, was dann natürlich auf Kosten der Kohärenzlänge geht).

[Groi]

Hallo Undine,

das sind ja tolle Ergebnisse!
Hast Du Dich bei den allerersten Belichtungsversuchen herangetastet oder hast Du gleich einen
Belichtungsstreifen gemacht?
Ich hatte bei den ersten Versuchen viel für den Mülleimer produziert...

Für den sich schnell zersetzenden Entwickler hätte ich evtl. 2 Tipps:
Besorg Dir kleine Plastikschälchen aus der Kochgerätezubehörabteilung Deines Lieblings-Supermarktes.
Sie sollten möglichst nicht viel größer sein, als die Filme/Platten und der Boden sollte ziemlich flach sein.
Wenn er zu glatt ist, einfach einen schmalen Plastikstreifen hineinwerfen oder -kleben, dann kannst Du die
Filme leichter wieder herausfischen. Die nachgemachten Tupperdöschen sind viel billiger als Fotoschalen.

Jetzt kannst Du den Entwickler in Kleinstportiönchen für 1-2 Platten benutzen. Der unbenutzte Entwickler
hält sich viel länger als einer, der schon mal Fotoemulsion gesehen hat.
Noch besser ist natürlich, die Entwicklerkonzentrate, bzw. Pulver mal eben per Feinwaage zu portionieren.
Den die halten sich ja (fast) ewig.

Absolut faszinierend finde ich Deinen Versuch mit dem Wölbspiegel!

Ich will demnächst auch Neues berichten, die Weihnachtsferien waren produktiv:
- Versuche mit einer 300mW Peak Laserdiode 635nm,
- Versuche mit ORWO HF65,
- Verbesserung eines ReHalo-Bleichers für Reflektionshologramme.
Aber dazu möchte ich noch ein paar Fotos machen.

Deine Bilder sind prima geworden, Undine!
Vielen Dank, dass Du uns an Deinen Experimenten teilhaben lässt,
bitte mach weiter so!
Viele Grüße

Jörg

[undineSpektrum]

Hallo zusammen,

ich freue mich über die bis jetzt schon hier eingegangen Antworten zu meinem kleinen Bildbeitrag zum Thema "partiell kohärente Holografie/Interferenz mit einer Leuchtdiode" ...
Ist ja eigentlich was völlig ohne Laser ...
Danke euch jetzt schon mal... und bin gespannt wer noch was schreibt oder berichtet...

Vielleicht einige Antworten im Detail auf eure Beiträge:

@ holomann : Vielen Dank für Deine Rückmeldung ... ja Du hast ja grundsätzlich recht: Ich befinde mich in einer reinen Experimentierphase damit...
kommerzielle oder auch künstlerisch darstellende Holografie ist nach dem von mir vorgetragenen Stand nicht möglich und in nächster Zeit ( 10 Jahre ) wohl auch nicht möglich ohne Laser zu benutzen... was ich insgeheim auch hoffe, schon allein deshalb weil Holografie eines der Hobbys ist für welches leistungsstarke Laser mit besserer Strahlqualität benötigt werden.

Aber mir war wichtig zu zeigen, dass es geht weil Interferenz nicht nur im Laserlicht möglich ist... ebenso wie Carl Benz 1888 zeigte : Automobilität (=Selbst beweger) ist/sind möglich... wenngleich damals nicht Durchsetzungsfähig für den Personen- und Güterverkehr, zumal ja auch die Infrastruktur
dafür fehlte... (Auftanken des Motorwagens mit einer Flasche Waschbenzin an der örtlichen Apotheke - da gibt´s noch so ein schönes Bild von ... )

Automobil Carl Benz 1888.jpg

Das Bild hier mußte einfach sein ... finde ich ( auch wenn´s ein bisschen Off-Topic ist ) - zur Erinnerung daran welche Wege die Technikgeschichte manchmal nimmt...
Ähnlich ist es mit der Lampenholografie - die ersten Hologramme wurden mit solchen Lichtquellen aufgenommen... ich denke wir werden auch da sehen, was die Zukunft bringt - manchmal unser aller Einsichten zum trotz...

@holo53 :

Danke für´s Lob erstmal....
Leider hab ich dazu keine Herstellerdaten mehr... aber ich denke das ist recherchierbar... Ich habe die LED 2006 auf einem Kongress von einem führenden Mitarbeiter der Firma First Components bekommen... die Adresse habe ich leider nicht mehr hier... die elektrische Leistung dieser LED war damals vorsichtig mit 700 mW kalkuliert - mit entsprechendem Kühlblech gehen aber auch 1-1.5 Watt ...
Vermute mal es handelt sich um eine Luxeon LED - das war das was damals so verfügbar war an farbig strahlenden Hochleistungsdioden... die Mittenwellenlänge liegt bei etwa 650 nm. Ich kann die Adresse von First Comoponents gerne mal raussuchen... ich denke irgendwo fliegt das Kästchen mit den kostenlosen Probedioden noch ´rum....
Zu Deiner Frage "Kontaktkopien":
Das habe ich früher mit TH´s auch mal gemacht ... allerdings mit HRT-Material. Die Lichtquelle war - wie früher auch für einige Hologramme nach der vor mir hier beschriebenen Methode - eine Quecksilberdampf-Höchstdrucklampe (HBO), die Birne in der Lampe war die CS 50 ( 50 Watt )...
Das von Dir beschriebene Resultat ist vermutlich nicht auf die Kohärenzlänge zurückzuführen... diese spielt bei der Beleuchtung von TH´s wirklich keine Rolle ... eventuell dokumentiere ich das hier auch mal ... sondern eher die Ausdehnung der Lichtquelle. Die Abbildung bei der Kopie von Hologrammen ist eingentlich nichts weiter als ein "Schattenwurf" o.ä. so daß mit monochromatischem Licht sich ein sauberes Resultat ergeben sollte.
Leider tut´s das nicht wenn die Ausdehnung der Lichtquelle schon bei kleinsten Abständen kontinuierlich-verwaschene Halbschatten zeichnet - was die undeutlichen "Geisterbilder" auch eventuell erklärt... ( Was genau meinst Du damit?)
Bei der HBO-Leuchte entsteht das auch immer wieder, weil der Glaskolben der Lampe von innen mit zunehmenden Betriebsstunden beschlägt und somit sich der Lichtbogen optisch vergrößert - wie eine reflektierende weiße Wand oder ein durchscheinender Schirm... Holografien und Kopien sind dann nicht mehr möglich. Das dauerte auch länger bis ich das begriffen habe.
Bei den LED´s sollte eine LED mit nicht zu großer, leuchtender Fläche genommen werden... also eine High-Power-LED mit kleinerer, optischer Leistung.( z.B. 1 Watt elektrischer Leistung )
Ich bin selber noch auf der Suche nach einer LED mit einer Wellenlänge von 625nm Wellenlänge um mein Interferenzfilter (633 nm) zum Einsatz zu bringen und mehr Kohärenz zu bekommen... Das sind dann wohl meine nächsten Versuche dazu.

@Groi:

Auch Dir vielen Dank für die Begeisterung...
Ja, was Du hier siehst ist das gelungene Drittel... etwa die doppelte Menge waren für den Müll, leider. Davon auch ein Teil für Belichtungsreihen...
aber die Belichtungszeiten sind mit denen von kleinen Helium-Neon-Lasern vergleichbar....also so im Bereich einiger Sekunden manchmal auch 10 Sekunden... manche Bilder habe ich mehrfach belichtet...
Danke für den Tip mit den Fotoschalen ... entwickele manchmal in kleinen, rechteckigen "Näpfen" aus der Tupperware-Abteilung... hier aber habe ich die Profischalen benutzt. ( Die gibt´s sogar noch zu kaufen ... habe ein kleines Fotofachgeschäft an der Hand wo ich Zubehör noch bestellen kann ( Dunkelkammerzubehör Fotopapier, Tetenal... usw. )
Ich denke auch, das es hier vielleicht mal interessant ist, andere Entwickler auszuprobieren.
Ich denke, als nächstes bestimme ich mal die Kohärenzlänge der Diode mit dem Michelson-Interferometer... und zeichne das Interferogramm mal mit dem Oszilloskop auf... ich denke da ist gut zu sehen, welche Länge noch zur Erzeugung von Interferenzen zur Verfügung steht.
Bin gespannt welche Ergebnisse andere Dioden liefern (625 nm Zentralwellenlänge ) die lassen sich nämlich mit meinem Interferenzfilter mit 1 nm Bandbreite bei 633 nm Wellenlänge filtern - und dadurch die Kohärenzlänge noch etwas vergrößern. Höhere Diodenströme (exponentielle Strom-Spannungs-Kennlinie!) gleichen dann die höheren Belichtungszeiten durch das Filter aus...
Mal sehen was so geht... ich denke ja, das Holografie grundsätzlich auch ohne Laser funktioniert... wenn man mit dem Kohärenzvolumen trickst...
hab´da schon seit längerem eine Idee - die ist aber hier noch nicht verwirklicht worden.

Ich denke als nächstes sehe ich mir mal die Kohärenzlänge mit dem Michelson-IF an... ggf. dokumentiere ich auch wieder hier die Ergebnisse...


Grüße aus Braubach,

Undine

[VDX]

... ich habe irgendwo im Hinterkopf noch ein paar unscharfe Vorstellungen zu 'photonischen Kristallen', die so aufgebaut sind, daß nur Licht mit bestimmten Parametern durchkommt, bzw. absorbiert wird und 'sekundäre Zustände' anregt, die dann ähnlich wie beim Laser eine eigene Charakterisierung aufweisen ... damit könnte man 'virtuelle Laser' mit fokussiertem Sonnenlicht hinbekommen

Viktor

[holo53]

Leider hab ich dazu keine Herstellerdaten mehr... aber ich denke das ist recherchierbar... Ich habe die LED 2006 auf einem Kongress von einem führenden Mitarbeiter der Firma First Components bekommen... die Adresse habe ich leider nicht mehr hier... die elektrische Leistung dieser LED war damals vorsichtig mit 700 mW kalkuliert - mit entsprechendem Kühlblech gehen aber auch 1-1.5 Watt ...
Vermute mal es handelt sich um eine Luxeon LED - das war das was damals so verfügbar war an farbig strahlenden Hochleistungsdioden... die Mittenwellenlänge liegt bei etwa 650 nm. Ich kann die Adresse von First Comoponents gerne mal raussuchen... ich denke irgendwo fliegt das Kästchen mit den kostenlosen Probedioden noch ´rum....

Vielen Dank für Deine Bemühungen.
Ich denke der spezifische LED-Typ ist schon sehr wichtig. Aufgrund Deiner Resultate (und eigenen Erfahrungen mit LED-Holographie) vermute ich eine gewisse "Anomalie" Deiner LED. Offensichtlich geht es hier schon um eine beträchtliche Kohärenzlänge - jedenfalls weit darüber hinaus, was sonst von einer relativ breitbandigen Lichtquelle zu erwarten ist.

Eigentlich interessiere ich mich seit einiger Zeit für "laser-freie" Holographie.
Ich erinnere mich z.B. an einen Artikel aus den 80er Jahren von Nick Phillips, in welchem er Kontaktkopien von Reflexionshologrammen mittels Natriumdampflampe beschrieben hatte. Was mich damals v.a. faszinierte, waren die dabei erzielten aussergewöhnlich hohen Beugungswirkungsgrade.

Zu Deiner Frage "Kontaktkopien":
Das habe ich früher mit TH´s auch mal gemacht ... allerdings mit HRT-Material. Die Lichtquelle war - wie früher auch für einige Hologramme nach der vor mir hier beschriebenen Methode - eine Quecksilberdampf-Höchstdrucklampe (HBO), die Birne in der Lampe war die CS 50 ( 50 Watt )...
Das von Dir beschriebene Resultat ist vermutlich nicht auf die Kohärenzlänge zurückzuführen... diese spielt bei der Beleuchtung von TH´s wirklich keine Rolle ... eventuell dokumentiere ich das hier auch mal ... sondern eher die Ausdehnung der Lichtquelle. Die Abbildung bei der Kopie von Hologrammen ist eingentlich nichts weiter als ein "Schattenwurf" o.ä. so daß mit monochromatischem Licht sich ein sauberes Resultat ergeben sollte.

Wenn ich Deine Bemerkungen bezüglich "Schattenwurf" richtig verstehe, dann beziehst Du Dich auf das Kopieren von dünnen Hologrammen. Das hatte ich eigentlich nicht gemeint. Ich dachte an das Kopieren mittels Rekonstruktion des Masterhologramms.

Um das vielleicht etwas klarer zu machen, hierzu eine Passage aus Bjelkhagens "Silver-halide recording materials", p.205:

(I) Direct contact printing of the interference pattern in the emulsion (H1-emulsion is in very close contact with the H2 emulsion). This method is identical with contact printing of photographic negatives. It can only be used for copying thin transmission holograms. Lasers, filtered narrow-band lamps or even broad-band light sources can be used.

(II) Contact copying of the reconstructed wavefront from H1. The H1 emulsion does not have to be in close contact with the emulsion of H2, but often enough they are placed rather close together. The same reference beam is used for both the reconstruction of H1 and as a reference beam for H2. In contact copying the use of lasers prevails. Contact copying can be used for copying both transmission and reflection holograms. This copying technique is also used for scanning (lkine scanning with a laser beam.

Leider tut´s das nicht wenn die Ausdehnung der Lichtquelle schon bei kleinsten Abständen kontinuierlich-verwaschene Halbschatten zeichnet - was die undeutlichen "Geisterbilder" auch eventuell erklärt... ( Was genau meinst Du damit?)

Die "Geisterbilder" sind meiner Meinung nach mit hoher Wahrscheinlichkeit der kurzen Kohärenzlänge zuzuschreiben. Ich kenne dieses Problem im Zusammenhang mit der Verwendung von 405nm Laserdioden.
Geht man an die Grenze der Kohärenzlänge, nimmt der Interferenzkontrast ab, was dann eben zu diesen undeutlichen Hologrammen (= "Geisterbilder") mit schwachem Beugungswirkungsgrad führen.

Ich bin selber noch auf der Suche nach einer LED mit einer Wellenlänge von 625nm Wellenlänge um mein Interferenzfilter (633 nm) zum Einsatz zu bringen und mehr Kohärenz zu bekommen... Das sind dann wohl meine nächsten Versuche dazu.

Da bin ich mal gespannt...

Ich denke auch, das es hier vielleicht mal interessant ist, andere Entwickler auszuprobieren.

Falls Du weiterhin bei PFG-03 bleibst, kannst Du auch kolloidale Entwickler (GP-2 und ähnliche) verwenden. Die benötigen extrem kleine Chemikalienmengen - die Entwickler werden stark verdünnt. Dieses Verfahren verlangt nur einen einzigen Verarbeitungsschritt, d.h. Du brauchst bloss zu entwickeln (und nicht noch zu bleichen).

[undineSpektrum]

Hallo holo53,

mit Interesse habe ich mir Deine Stellungnahme / Einwände / Hinweise durchgelesen...

Besonders interessant ist Dein Hinweis auf Nick Phillips... weil da genau das zum Tragen kommt, was ich schrieb -> Ausdehnung der Lichtquelle / longitudinale und transversale Kohärenz usw...
Natriumdampflampe ist nicht gleich Natriumdampflampe.. manche haben eine Beschichtung des Kolbens manche nicht... auch die Brenner sind unterschiedlich lang... deswegen hat das Verfahren der Hologrammkopie von Master-TH´s damals bei machen Holografen zu Frustrationen geführt.
Da half dann die Methode mit dem von mir geschilderten Verfahren dünner Hologramme.
Allerdings geht´s auch mit dem üblichen Verfahren der Hologrammrekonstruktion des Master-TH´s - dann brauchts nur eine "scharfe Lichtquelle" mit kleinem Brenner - also die CS 50W HBO-Lampe, ggf. mit Interferenzfilter - aber ein passender Gelantine-Farbfilter tuts da auch.
Die Rekonstruktion eines TH`s geht damit in "unerwarteter" Schärfe - ich habe mich jahrelang damit beschäftigt woran das genau liegt zumal diese Lichtquellen das Bild "Tiefpassfiltern" - das übliche, unvermeidbare "Specklerauschen" wird dabei nicht mehr oder weniger deutlich abgebildet.
Das kommt zum einen durch die geringe Ausdehung der Lichtquelle (Lichtbogen u.ä.) zustande, zum anderen liegt dies in der Form der Interferenzkontrastes begründet - dieses schafft es nicht mehr Licht weit entfernter Punkte auf dem Hologramm zu nennenswerten Interferenzen zu bringen, so daß in dem rekonstruierten Bild ( inverse Natur der Fouriertranformation zwischen Hologramm- und Bildebene ) kleine Details undeutlich werden - eben die bei der Rekonstruktion meist unerwünschte Specklekörnung des Bildes.
Die Kontrastfunktion hat einen speziellen Verlauf der durch eine besondere Klasse von mathematischen Funktionen / Kurven beschrieben werden, die für die gesamte Physik sehr wichtig sind - Wavelets.

Deshalb mein Kommentar zu den "Geisterbildern" - ich fragte ja was das ist oder was Du damit meinst:

Die "Geisterbilder" sind meiner Meinung nach mit hoher Wahrscheinlichkeit der kurzen Kohärenzlänge zuzuschreiben. Ich kenne dieses Problem im Zusammenhang mit der Verwendung von 405nm Laserdioden.
Geht man an die Grenze der Kohärenzlänge, nimmt der Interferenzkontrast ab, was dann eben zu diesen undeutlichen Hologrammen (= "Geisterbilder") mit schwachem Beugungswirkungsgrad führen.

Geisterbilder sind in der Regel in der Holografie Bilder höherer Ordnung, also etwas mit großem Abstand in der Fourierebene - der Betrachtungsebene des Hologramms. Das hat dann seine Ursache ( inverse Eigenschaft der Fouriertransformation der Wellenoptik ) in sehr kleinen Bereichen in der Beugungs-oder Hologrammebene - und das sind in der Regel die das Gradationsverhalten, d.h. der Anstieg / Abfall der Schwärzungsgrades oder Brechungsindex ( je nach Amplituden- oder Phasenhologramm ) welche diese Effekte verursacht.
Beispiel: Ein ideales Sinusgitter der Fourieroptik hat bei der Beleuchtung genau Drei Maxima zur Folge - das lässt sich rechnerisch sehr einfach zeigen... ganz anders beim "Rechteckgitter" : da gibt's eine Reihe von Nebenmaxima in der Fourierebene wovon die beiden ersten die deutlichsten sind... alle anderen Fälle liegen irgendwo dazwischen.
Die Wirkung der Kohärenzlänge ist in der Regel eine Weichzeichnung des Bildes - das Wavelet der Kontrastfunktion fungiert als räumlicher Tiefpass gegenüber einer Kontrastfunktion harmonischer Wellen und beschränkt die Ortsauflösung in der Fourierebene im Kleinen...

Ich denke ich habe das treffend wiedergegeben...?
Wegen der LED da schau ich nochmal nach... ansonsten weiß die Firma First Components da sicher rat... die wissen was sie 2006 vertrieben haben.


Grüße aus Braubach

Undine

[holo53]

Danke für Deine interessante Ausführungen, Undine.

Natriumdampflampe ist nicht gleich Natriumdampflampe.. manche haben eine Beschichtung des Kolbens manche nicht... auch die Brenner sind unterschiedlich lang... deswegen hat das Verfahren der Hologrammkopie von Master-TH´s damals bei machen Holografen zu Frustrationen geführt.

Bezüglich der Schwierigkeit, mit einer Natriumdampflampe Hologramme aufzunehmen/kopieren, gab es neben den von Dir erwähnten Gründen auch noch das Problem, überhaupt ein passendes Aufnahmematerial zu finden. Üblicherweise waren (und sind wohl noch immer) die 589nm nicht gerade erste Wahl, wenn es um die spektrale Sensibilisierung von AgX-Materialien geht. Soweit ich mich an meine eigenen Versuche Anfang der 90er Jahre erinnere, gabs eigentlich bloss die SP-673 Filme von Ilford, die in der Gegend der Natriumdampflinien ausreichend lichtempfindlich waren.
Das war dann auch mit ein Grund, weshalb ich später LEDs ausprobiert habe.

Geisterbilder sind in der Regel in der Holografie Bilder höherer Ordnung, also etwas mit großem Abstand in der Fourierebene - der Betrachtungsebene des Hologramms. Das hat dann seine Ursache ( inverse Eigenschaft der Fouriertransformation der Wellenoptik ) in sehr kleinen Bereichen in der Beugungs-oder Hologrammebene - und das sind in der Regel die das Gradationsverhalten, d.h. der Anstieg / Abfall der Schwärzungsgrades oder Brechungsindex ( je nach Amplituden- oder Phasenhologramm ) welche diese Effekte verursacht.
Beispiel: Ein ideales Sinusgitter der Fourieroptik hat bei der Beleuchtung genau Drei Maxima zur Folge - das lässt sich rechnerisch sehr einfach zeigen... ganz anders beim "Rechteckgitter" : da gibt's eine Reihe von Nebenmaxima in der Fourierebene wovon die beiden ersten die deutlichsten sind... alle anderen Fälle liegen irgendwo dazwischen.
vertrieben haben.

Mit Geisterbildern meinte ich nicht die höheren Beugungsordnungen. Es ging mir um die Aufnahme von Reflexionshologrammen. Die Geisterbilder, kaum sichtbare Hologramme, traten immer dann auf, wenn die Kohärenzlänge (bei Denisyuks/Kontaktkopien mit LED oder 405nm LD, aber auch bereits bei Zweistrahlaufbauten mit HeNe, bei denen grosse Weglängenunterschiede vorlagen) ausgereizt wurde.

Nach wie vor finde ich Deine Resultate äusserst bemerkenswert. Meines Wissens gibt es keine Literatur über die Aufnahme von Denisyuk-Hologrammen mit ungefilterten LEDs. Dass Du mit einer derart breitbandigen Quelle noch Reflexionshologramme aufnehmen konntest, scheint mir nach wie vor am erstaunlichsten.
In Bezug auf die räumliche Kohärenz hätte ich eigentlich gedacht, dass die Leuchtfläche einer LED grösser als bei einer Quecksilberdampf-Höchstdrucklampe ist. Das allein erklärt deshalb noch nicht Deine Resultate. Die zeitliche Kohärenz (Bandbreite) Deiner LED muss wohl ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.

[Groi]

Hallo Undine,
ich habe noch eine Frage zu Deinem Hologramm von dem Wölbspiegel:

Wie Du geschrieben hast, ist das ja im Grunde ein echtes HOE.
Jetzt müsste das Ding doch eigentlich stark frquenzabhängig sein, d.h. ohne Shift müsste
der Hologramm-Spiegel doch eigentlich nur bei rotem Licht korrekt funktionieren.
Siehst Du im Reflex des HOE sowas wie einen Regenbogenkranz um die Spiegelung?
Oder habe ich da völlig irrige Vorstellungen?

Ich bin leider noch nicht dazu gekommen, mal den Versuch eines HOEs zu machen,
aber das Thema finde ich wirklich interessant. Zumal ich im kleinen Saxby da
auch sehr einfache Aufbauten gefunden habe.

Viele Grüße aus Köln

Jörg

[undineSpektrum]

Hallo Jörg,
( und alle die vielleicht mitlesen )
ja, die Hologramme mit der LED treiben mich zur Zeit immer noch um...

Ja, Du hast im Prinzip recht, Du kannst es ja auf dem Foto sehen: Der Wölbspiegel erscheint auf dem Hologramm so, als sei es ein Spiegel aus Gold oder Messing ... sein Reflexionsvermögen liegt also in etwa in dem Bereich des sichtbaren Lichtspektrums wie das eines Buntmetalls. Gold ist ja auch für die Wellenlänge 405 nm transparent - das verursacht seine orange-rötliche Farbe.
Sicherlich hat der Spiegel auch für rotes Licht eine andere Brennweite als für grünes Licht... WRH´s sind ja nichts anderes als "Falschfarbenholos"...
Ansonsten unterscheiden sich die Aufnahmen nicht von dem was mit dem Laser möglich ist.

Aber gerade der Wölbspiegel weist noch einige Artefakte auf, die auch rechnerisch zu erwarten sind, das macht dieses Objekt so interessant.
Das Hologramm erlaubt es mit bloßem Auge die Stelle zu erkennen an welcher das Metall die Emulsion berührt hat: An dieser Stelle hat sich ein Interferenzmuster gebildet, welches in dieser Umgebung dort die Spiegelschicht in Form heller und dunkler Ringe "unterbricht" und so quasi die Schnittstellen zeigt in welcher die Silberschichten die Oberfläche der Emulsion schneiden. Die Ringe haben die Form einer Gaborschen Zonenplatte. Für den Gangunterschied von kleiner einer halben Wellenlänge ist in der Mitte deutlich ein dunkler Fleck zu erkennen - ähnlich wie beim Newtonschen Farbglas.
Damit zeigt sich, dass dieses Bild des Spiegels aus "Schwärzungswellen" besteht, die die Form der Lichtwellen haben, welche in der Emulsion interferiert sind.
Ich bin schon dabei weitere Versuche zu planen, unter anderem mit diesem Objekt hier, einer sauber polierten Stahlkugel:

Holografieobjekt Stahlkugel.jpg

Da kann ich den Durchmesser ohne Sphärometer bestimmen und den eben beschriebenen Effekt vielleicht auch nutzen um die Kohärenzlänge bzw. das Tastverhältnis des Interferenzmusters in "Anzahl der (halben) Wellenlängen" innerhalb des Kohärenzvolumens bestimmen, die Ringe kann ich unter dem Mikroskop auszählen... ggf. sind dann auch hier die Farb-Abberationen ( die Du ja vermutest ) stärker als bei einem Krümmungsradius von vielen Dezimetern bei dem Wölbspiegel...

Bin mal gespannt was sich ergibt. Ich messe die Kohärenzlänge der LED demnächst mal mit dem Michelson-IF nach... und ich habe auch schon eine Erklärung dafür, warum diese erheblich größer ausfallen könnte als dies für die spektrale Bandbreite der Fall ist... das könnte an zwei Effekten liegen, die das Licht der LED "filtern" ohne dass das bewußt wird.
Bei den üblichen Frequenzbandbreiten von 30 - 50 nm für LED´s ergibt sich nach der Unschärferelation ( also dem physikalisch günstigsten Fall ) ja tatsächlich "nur" eine Kohärenzlänge von etwa 10 - 15µm in Luft - damit sollten einige dieser Aufnahmen so eher nicht möglich sein.
Allerdings wird dabei die Linienform nicht berücksichtigt sowie alle Effekte die mit dem Aufbau der LED zu tun haben - diese können die Verhältnisse erheblich vergünstigen da sie ein Frequenz- sowie Raumfilter darstellen können...
Die Emulsion ergibt ihr Überiges - die Rechnungen legen die FWHM (Halbwertsbreite) der Spektrallinien und des Kontrastverlaufes zugrunde - Kontraste von 1/5 oder 1/10 oder mehr liegen bei bestimmten Wellenlängen im Gradationsbereich der Emulsion... sie sieht bei entsprechender Belichtung also sehr viel mehr als nach den Lichtverhältnissen zu erwarten währe.
Für Quecksilberdampflampen sieht das mit der Kohärenz der Lichtwellen vollkommen anders aus - 0.5 mm Kohärenzlänge sind da keine Seltenheit, wenn einzelne Spektrallinien ausgeblendet werden. Ich habe in meiner Diplomarbeit für Spektrallampen Kohärenzlängen von bis zu 780 Wellenlängen und ggf. auch mehr errechnet - die das Michelson-IF auch problemlos innerhalb der FWHM des für die Holografie nutzbaren Interferenzkontrastes zeigt.

Konnte ich Deine Fragen beantworten? - Ansonsten verbleibe ich erstmal bis zu weiteren Versuchen...

Grüße aus Braubach,

Undine

[holo53]

Ich messe die Kohärenzlänge der LED demnächst mal mit dem Michelson-IF nach...

Klingt für mich nach einem "Valiumjob". Wie geht das in der Praxis, so kleine Weglängendifferenzen auszumessen?

und ich habe auch schon eine Erklärung dafür, warum diese erheblich größer ausfallen könnte als dies für die spektrale Bandbreite der Fall ist... das könnte an zwei Effekten liegen, die das Licht der LED "filtern" ohne dass das bewußt wird.

Das war ebenfalls meine Vermutung.

Bei den üblichen Frequenzbandbreiten von 30 - 50 nm für LED´s ergibt sich nach der Unschärferelation ( also dem physikalisch günstigsten Fall ) ja tatsächlich "nur" eine Kohärenzlänge von etwa 10 - 15µm in Luft - damit sollten einige dieser Aufnahmen so eher nicht möglich sein.

Ja, insbesondere die Aufnahme von Reflexionshologrammen scheint schwierig zu begründen - die Schichtdicke bei PFG-03 beträgt doch, wenn ich mich richtig erinnere, 8um. Dann bräuchte es schon mal mindestens 16um Kohärenlänge, richtig?

Allerdings wird dabei die Linienform nicht berücksichtigt sowie alle Effekte die mit dem Aufbau der LED zu tun haben

Du meinst, in welcher Richtung das Leuchtfeld der LED im Hinblick auf die Aufnahmeplatte positioniert ist?

- diese können die Verhältnisse erheblich vergünstigen da sie ein Frequenz- sowie Raumfilter darstellen können...

Klingt interessant.
Die relativ lange Wellenlänge (660nm) gilt es vielleicht ebenfalls noch zu berücksichtigen.

Ich habe in meiner Diplomarbeit für Spektrallampen Kohärenzlängen von bis zu 780 Wellenlängen und ggf. auch mehr errechnet - die das Michelson-IF auch problemlos innerhalb der FWHM des für die Holografie nutzbaren Interferenzkontrastes zeigt.

Gibt es Deine Diplomarbeit irgenwo online zu lesen?

[undineSpektrum]

Hallo holo53,
( und alle die mitlesen )

Also der Reihe nach:
1. Kohärenzlänge bestimmen:
Ausmessung der Kohärenzlänge mit dem Michelson-Interferometer: Eigentlich ist das ein Standardverfahren... wenn ein vernünftiger, in der optischen Weglänge abgeglichener Aufbau zur Verfügung steht... den habe ich in Braubach stehen... natürlich schwingungsgedämpft mit einer 5cm dicken Granitplatte ... Die Mikrometerschraube wird von einem kleinen Elektromotor bedient - es reicht ein Gummistopfen zur Anpassung. Das Getriebe des Motors hat früher das Zahlenschloss eines Tresors bewegt... ein sehr präzises Gerät
Je nach Einstellung des "Scannbereiches" kannst Du einzelne Wellenlängen aber auch größere Wegunterschiede bis zu einem Zentimeter von der Nullstellung des Gerätes untersuchen. Das Interferogramm ( dessen FT die Spektrallinie ergibt ) erlaubt eine präzise Auswertung der Kohärenzlänge aller möglichen Quellen... Das ist einfacher als ein Hologramm aufzunehmen.

2. Spektrale Filterung:
Grundsätzlich ist es so, daß jede Leuchtdiode spektral gefiltert ist.... zumindest ist das bei den LED´s der Anfangsjahre der High-Power-Technologie so... das Spektrum aus dem Datenblatt der LED wird meistens nicht von dem Bauteil abgegeben - insbesondere dann, wenn das Bauteil eine stark Linse ( meistens Polycarbonatlinse ) besitzt... die dann die Abstrahlcharakteristik "Lambertain" erzeugt... die Filterung des Lichtes entsteht dabei durch Farbabbildungsfehler durch die Dispersion der Linse - ist bei einem Autoscheinwerfer gut sichtbar... der Verbauten Linsen erzeugen einen farbigen Rand ... die Linse der LED hat einen starken kugelförmigen Glaskörper... Damit sind die langwelligen Anteile eines beliebigen Spektrums in der Mitte eines Spots einer solchen "Kugellinse" bei normaler Dispersion stärker vertreten als die Kurzwelligen, die liegen mehr im Randbereich... wird ein schmales Bündel ausgeblendet ist das Licht somit nicht nur räumlich sondern auch spektral gefiltert... Folge -> Effektiv kleinere Linienbreite der Diode in dem genutzten Lichtfeld...
Diese Effekte sind bisher weitgehend beim Bau optoelektronischer Elemente unberücksichtigt geblieben - die Bauteile währen sonst nicht so günstig zu haben. Durch den Lasereffekt sind zudem seit 1960 in der Optik auch die Ansprüche an Optiken andere geworden... beschrieben und optimiert wird die Ausbreitung einzelner Wellenlängen durch Optiken... weiße LED´s gabs ja bis 1997 nicht... Frag mal einen Coating-Designer bei einem großen Optikhersteller in Göttingen - die wissen meistens nicht mal wofür sie Ihre Beschichtungen entwerfen.

3. Emulsion und Kohärenzlänge :
Zunächst ist auch diese, meine Rechnung mit Hilfe der Unschärferelation nicht stichhaltig - dazu später.
Leider, hier irrst Du Dich : Der Aufbau der Schicht der Emulsion hat eigentlich nichts mit dem Interferenzkontrast zu tun. Währe die Schicht nicht einige Mikrometer mindestens dick, währen keine WRH´s möglich - weisst Du ja auch(!)
Wiederlegt wird die Annahme eines Einflusses der Schichtdicke der Emulsion auch durch die Aufnahme mit dem Wölbspiegel. In der Umgebung des Auflagepunktes des Metalls auf die Emulsion ist ein Interferenzmuster entstanden... das besagt, daß es hier zu Interferenz kommt und das sichtbare Bild aus Interferenzstrukturen besteht - wie nach der Theorie zu erwarten. In der Mitte dieses ringförmigen Interferenzmusters ist ein dunkler Fleck zu erkennen... hier sind die optischen Weglängen also sehr klein. Die Aufnahme mit dem Laser sollte dieselben Strukturen ergeben. Beachte meine Argumentation : Weil sie mit der Breitbandquelle zu sehen sind ( die Ringe um die Auflagestelle ) erwarte ich dass sie im Laserlicht auch zu sehen sein müßte. Folgere daraus: Hier kommen kleine Wegunterschiede zum Tragen, sprich das Metall berührt die Lichtempfindliche Emulsion. So argumentierte schon 1961 Yuri Denisyuk der dasselbe Objekt benutzt hat um die Kohärenzlänge zu bestimmen. Der Laser hat dann vor gut 50 Jahren dafür gesorgt, dass alles das "Schnee von Gestern" wurde.
Aber die Brechung bewirkt auch eine Verkürzung der Kohärenzlänge innerhalb der Emulsion so in etwa um den Faktor des Brechungsindizes der Emulsion - und auch das hängt wieder von der Frequenz ab... was den Effekt teilweise wieder kompensiert

4. Spektrale Linienform:
Ich denke daraus ist klar was ich meine : Jede Spektrallinie hat eine gewisse Liniengestalt. Die Rechnungen mit der Unschärfrelation legen dabei nahe, daß die Liniengestalt durch typische Parameter wie die Frequenz- oder Wellenlängenbandbreite repräsentiert wird.
Bei Lasern ist das ( außer bei Pulslasern im Pico- und Femtosekundenbereich ) sowieso meistens egal, jedenfalls in der Holografie.
Bei Gasentladungen ist diese Bandbreite durch die bekannten Verbreiterungseffekte leuchtender Gase gegeben - ich denke Medusa kann davon ein Lied singen... und diese Linien sind zumindest im Frequenzbereich symmetrisch.
Ganz anders ist das bei Leuchtdioden mit den im Verhältnis zu Gasen breiten Spektralbanden... insbesondere treten bei High-Power-LED´s ( ohne den Einfluß von Optiken, Materialien und Beschichtungen ) teilweise deutliche Peaks aus einem breitbandigeren Untergrund hervor, bestimmte schmale Wellenlängenbereiche können dabei mehr spektrale Strahlungsleistung führen als der "Untergrund"... In einigen LED´s ist der Anteil an stimulierter Emission auch beachtlich... Einschluss von Ladungsträgern durch Heterostrukturen machen das möglich...
Vielleicht meinst Du (auch) das mit der relativ langen Wellenlänge ... ?
Die Kohärenzlänge ergibt sich erst wirklich dann, wenn man den Interferenzkontrast bzw. die Kohärenzfunktion durch
- inverse Fouriertransformation der ausgemessenen Linienform theoretisch auswertet

- das Interferogramm experimentell mit dem Michelson-IF bestimmt
... dann gibt´s härtere Fakten...

5. Diplomarbeit online :

Leider nein - dafür ist das schon zu lange her. Ich denke darüber nach ein Buch über partiell kohärente Holografie und Interferometrie zu veröffentlichen - mit dem Anwendungsschwerpunkt auf meinem Spezialgebiet der digitalen Holografie.
Stichworte dieses seit über 50 Jahren stillliegenden Gebietes sind die (longitudinale und transversale) Kohärenzfunktion und allgemeines Interferenzgesetz der Zweistrahl-Interferenz, Wiener-Chintchin-Theorem, van-Crittert-Zernike Theorem... und vor allem die von dem Entdecker der Holografie Dennis Gabor ebenfalls entwickelte "gefensterte Fouriertransformation". ( Vermutlich hat diese nichts mit der Entwickelung der Holografie 1947 zu tun - wenngleich sich erst jetzt Ihre Bedeutung für dieses Aufnahmeverfahren zeigt ... Weitsicht des Erfinders? )


Gerne lade ich mal die aufgenommenen Interferogramme der Spektrallampen / Glühlampen usw hoch - Teiltexte und Auszüge zur partiellen Kohärenz stelle ich gerne zur Verfügung. Leider weiß ich nicht ob die Board-Administration hier sowas möglich macht bzw. erlaubt weil PDF-Dokumente ja auch Speicherplatz in Anspruch nehmen...
Ich denke da stellt sich auch die Frage nach dem Allgemeininteresse an dieser "Niesche" der Holografie - das Interesse daran ist denke ich nicht größer als ein seit über 50 Jahren geschlossenes Kino oder Theater das friedlich vor sich hingammelt...

Ich bin der Meinung, daß dieses Gebiet der partiell kohärenten Holografie und Interferometrie eine Renaissance erfahren wird - nicht zuletzt durch die LED-Technologie. Denn so wie es ein allgemeines Interferenzgesetz gibt - dessen spezielle Formel für eine Wellenlänge I[1]+I[2]*(I[1]*I[2])^(1/2)*cos(Gangunterschied) ist, so gibt es auch ein allgemeines Holografisches Aufnahme- und Wiedergabeverfahren, dass die bisher genutzten und veröffentlichten Techniken mit Lasern der Holografie als Grenzfall enthält... diese spezielle Aufnahmemethode, deren Wirkung ich in einer Forschungsarbeit entworfen habe sollte vielleicht eines Tages die Aufnahme eines Hologramms im Sonnenlicht zulassen...

Ich denke Forscher wie Gabriel Lippmann, Fritz Zernike und Dennis Gabor waren in den Gedanken da alle schon viel weiter als wir hier es vielleicht sind...

Grüße,

Undine

[holo53]

Hallo Undine
danke für Deine ausführlichen Antworten, das war wirklich sehr lehrreich.

...die Filterung des Lichtes entsteht dabei durch Farbabbildungsfehler durch die Dispersion der Linse - ist bei einem Autoscheinwerfer gut sichtbar... der Verbauten Linsen erzeugen einen farbigen Rand ... die Linse der LED hat einen starken kugelförmigen Glaskörper... Damit sind die langwelligen Anteile eines beliebigen Spektrums in der Mitte eines Spots einer solchen "Kugellinse" bei normaler Dispersion stärker vertreten als die Kurzwelligen, die liegen mehr im Randbereich... wird ein schmales Bündel ausgeblendet ist das Licht somit nicht nur räumlich sondern auch spektral gefiltert... Folge -> Effektiv kleinere Linienbreite der Diode in dem genutzten Lichtfeld...

Faszinierend - habe ich so noch nie gehört, scheint mir aber durchaus plausibel.

Zunächst ist auch diese, meine Rechnung mit Hilfe der Unschärferelation nicht stichhaltig - dazu später.
Leider, hier irrst Du Dich : Der Aufbau der Schicht der Emulsion hat eigentlich nichts mit dem Interferenzkontrast zu tun.

Das meinte ich auch nicht.
Ich dachte vielmehr an den Abstand zwischen Aufnahmeschicht und Objekt. Je dicker die Schicht, umso grösser der Abstand zum Objekt. Bei meinen Kontaktkopier-Versuchen mit der LED war das von daher schon ein Thema.
Bei einem Spiegel als Aufnahmeobjekt wird das jedoch kaum derart relevant sein. Bei einem relativ dicken Aufnahmemedium wird dann halt mehr oder weniger Volumen "verschwendet" (weil aufgrund der kurzen Kohärenzlänge holographische Informationen nur in einem schmalen Bereich der Emulsion aufgezeichnet werden), im Falle von AgX-Emulsionen wird sich das als zusätzliches Rauschen bemerkbar machen.

In der Umgebung des Auflagepunktes des Metalls auf die Emulsion ist ein Interferenzmuster entstanden... das besagt, daß es hier zu Interferenz kommt und das sichtbare Bild aus Interferenzstrukturen besteht - wie nach der Theorie zu erwarten. In der Mitte dieses ringförmigen Interferenzmusters ist ein dunkler Fleck zu erkennen...

Könnte es nicht auch sein, dass an dieser Stelle das Aufnahmematerial schlicht "übermoduliert" wurde (deshalb auch der dunkle Fleck)?

In einigen LED´s ist der Anteil an stimulierter Emission auch beachtlich..

Dann hätten wir da also schon beinahe einen "Laser"...

Ich denke darüber nach ein Buch über partiell kohärente Holografie und Interferometrie zu veröffentlichen - mit dem Anwendungsschwerpunkt auf meinem Spezialgebiet der digitalen Holografie.

Wäre cool...

Gerne lade ich mal die aufgenommenen Interferogramme der Spektrallampen / Glühlampen usw hoch - Teiltexte und Auszüge zur partiellen Kohärenz stelle ich gerne zur Verfügung. Leider weiß ich nicht ob die Board-Administration hier sowas möglich macht bzw. erlaubt weil PDF-Dokumente ja auch Speicherplatz in Anspruch nehmen...
Ich denke da stellt sich auch die Frage nach dem Allgemeininteresse an dieser "Niesche" der Holografie - das Interesse daran ist denke ich nicht größer als ein seit über 50 Jahren geschlossenes Kino oder Theater das friedlich vor sich hingammelt...

Leider stimmt das vermutlich. Vielleicht wäre das was für den Schulunterricht.

Ich bin der Meinung, daß dieses Gebiet der partiell kohärenten Holografie und Interferometrie eine Renaissance erfahren wird - nicht zuletzt durch die LED-Technologie.

Interessant wäre das auf jeden Fall.
Andererseits gibts momentan auch den gegenläufigen Trend, LEDs in bestimmten Bereichen durch Laser zu ersetzen ("Beamer", Autoscheinwerfer usw.). Mal schauen, wie sich das weiter entwickelt.

...sollte vielleicht eines Tages die Aufnahme eines Hologramms im Sonnenlicht zulassen...

Du meinst wohl mit Sonnenlicht (anstelle eines Lasers)? Das wäre ziemlich cool. Dazu fällt mir die Forschergruppe aus Alicante (Fimia und andere) ein. Wenn ich mich recht erinnere, unternahmen die in den frühen 80er (?) Jahren ein paar einigermassen erfolgreiche Versuche, Sonnenlicht zur Aufnahme von DCG-Hologrammen zu verwenden.

Beste Grüsse

[undineSpektrum]

Hallo holo53,
( und alle Anderen die hier mitlesen...!)

Ich habe Deine Antworten zur Holografie partieller Kohärenz mir durchgelesen... und mir meine Gedanken gemacht:

Der (subjektiv empfundenen) Wichtigkeit nach:

Du schreibst:
Zitat anfang:
Könnte es nicht auch sein, dass an dieser Stelle das Aufnahmematerial schlicht "übermoduliert" wurde (deshalb auch der dunkle Fleck)?
Zitat Ende...

Was meinst Du mit Übermodulation? ( Entwickelungsfehler usw... ? )
Das ist ausgeschlossen, denn die Schwärzung oder Variation der Brechungsindex der Emulsion entsteht durch die Wechselwirkung Licht / Fotoemulsion ... also Intensität mal Dichte des Materials... letzteres kommt vor wenn beide Faktoren groß sind (Laser), bei konventionellen Quellen eher unwahrscheinlich....
Das erklärt auch nicht den dunklen Fleck... Deine Argumentation ist typisch für die Argumentation bei vollständiger Kohärenz ... bei partieller Kohärenz spielt jede Verschiebung der Phase durch zusätzliche Schichten den Interferenzkontrast herunter - die Dispersion bewirkt bei breitbandiger Beleuchtung einer Verzerrung der Kontrastfunktion die den wieder entgegenwirkt und von der Schichtdicke und der Dispersion der Emulsion ( und so auch der Beschichtung ) abhängig ist...
Stell`dir mal ein gut abgeglichendes Michelson-IF vor, du siehst bei der Beleuchtung mit einer Spektrallampe ( Quecksilberdampf... etc.. ) mit Farbglas ein deutliches Interferenzmuster. Was passiert wenn Du in einen Arm des IF eine Glasscheibe stellt ? - Voraussage der Laseranwender:
Das Interferenzmuster verschiebt sich. Richtig. Bei der Beleuchtung mit einer Lampe verschwindet das Interferenzmuster in diesem Bereich, wo das Glas den Spot abdeckt ( oder vermindert sich erheblich im Kontrast ) , teilweise reichen da schon die Deckgläschen der Mikroskopie für aus.
Der Kontrast hängt von der optischen Weglängendifferenz ab ... und wenn eine dünne Schicht dazwischen ist Vergrößert sich die Weglängendifferenz weiter... Kontrast wird Null -> keine Interferenz / kein Muster /kein Hologramm, physikalisch ausgeschlossen.
Die Ringe bedeuten also : Das Metall liegt auf der lichtempfindlichen Emulsion auf. Das ein dunkler Fleck in der Mitte entsteht liegt an der Phasenverschiebung beim Übergang der Wellen von Luft in die Emulsion. Ich berufe mich dabei auch auf die Versuche von Otto Wiener (1890) zu stehenden Lichtwellen an einem dünnen Kollodiumhäutchen mit Silbersalzen als Emulsion ... die auf dem gegen einen unsichtbar kleinen Winkel geneigten Glasplatte gegen die Oberfläche eines Planspiegels ( unterstützt durch ein Haar auf einer Seite ) ergeben sich abwechselnd helle und dunkle Streifen wobei der Bereich nahe der Metalloberfläche deutlich hell ist... weil dort ein Knoten der elektrischen Feldstärke ist.
Das ist hier bei der dicken Emulsion ( Dispersion Phasenverschiebung ) etwas anders, deshalb kann es auch ein dunkler Fleck sein.
Auf jeden Fall sind die Interferenzen nur bei ausreichend geringer optischer Weglängendifferenz zu sehen, vergrößert sich diese durch eine Schicht dazwischen sind die Interferenzen viel schwächer bzw. entfallen - das tritt bei Lasern ( totale Kohärenz, keine Dispersion ) überhaupt nicht auf, es ist also egal ob sich noch etwas zwischen der Lichtempfindlichen Schicht und der Metalloberfläche befindet was die optische Weglänge vergrößert - das Muster wird nur phasenverschoben.
Die Oberfläche der PFG-Platten ist also so ähnlich aufgebaut wie die Schichten von dem früheren Hersteller HRT (Birenheide!) - dort kenne ich zufällig genau den Aufbau und die Herstellungsmethode. Es gibt keine dickere Schutzschicht, das zeigt dieser Versuch.

Des weiteren : Eine Quelle, die Lichtwellen durch stimulierte Emission erzeugt ist nicht unbedingt als Laser zu interpretieren - die Feinarbeit beim Laser macht der optische Resonator mit seinen definierten Spiegeloberflächen - stimulierte Emission hat genausoviel Phasenrauschen wie eine gewöhnliche Lampe ( es gibt ja so viele kohärente Moden mit doppelten Wellenzügen unterschiedlicher Phasen wie es stimuliert emittierende Elektronensysteme gibt - sonst hätte Ladenburg 1928 den Laser schon erfunden - er hat eine Neon-Hochstromentladung zum Nachweis der stimulierten Emission benutzt. Die Wellenzüge sind in der Amplitude ( Helligkeit des Lichtes ) und in der Wellenlänge (spektrale Eigenschaften) verändert nicht aber in der Phasenfluktuation der Wellenzüge... erst der Laser deckt die kohärente Kontrolle der "Dreifaltigkeit der Wellenoptik"
(Amplitude/Frequenzspektrum/Phase) vollständig ab.
Daher meine Argumentation in Bezug auf die Frequenzbandbreite, denn die stimulierte Emission verändert die Intensitätsverhältnisse im Spektrum erheblich.

Der Versuch von Otto Wiener zeigt auch noch, daß eine weitere Verschmälerung der Frequenzbandbreite in der spektralen Empfindlichkeit der Emulsion der Fotoplatten liegen kann.
Wiener beleuchtete bei seinem Stehwellenversuch mit einer Davy-Bogenlampe also weißem Licht - und erhielt ein Ergebnis in der Schwärzung des Silbernitrats in der Kollodiumschicht die einer nahezu monochromatischen Welle mit beschränkter Frequenzbandbreite ( deutlicher Interferenzkontrast über mehrere Wellenlängen ) ergab. Dies liegt an der Blauempfindlichkeit von Silbernitrat oder Silberhalogeniden ohne Zusatz von Sensibilisatoren oder Farbkupplern - ein großer Teil der Lichtspektrums haben die Emulsionen der frühen Schwarz-Weiß-Fotografie gar nicht "gesehen" - war auch nicht nötig.
Holografiefilme ( auch die panchromatischen ) sind ebenfalls nur für bestimmte Spektralbänder empfindlich und filtern die Frequenzbandbreite damit durch Ihre Empfindlichkeit aus. Das ist ein Effekt der die Situation teilweise vergünstigt - bei der Belichtung mit Lasern ist er unwichtig, wie zur Zeit Wieners die Silbersalze... eine durchaus ähnliche Situation.

Grüße aus Braubach,

Undine

[holo53]

Was meinst Du mit Übermodulation? ( Entwickelungsfehler usw... ? )

Als Übermodulation würde ich Effekte bezeichnen, die etwa durch ein krasses Missverhältnis zwischen Referenz- und Objektstrahl (bei dominantem Objektstrahl) bzw. bei massiver Überbelichtung entstehen. Je nach Aufnahmematerial machen sich diese Effekte stärker oder schwächer bemerkbar.

Das erklärt auch nicht den dunklen Fleck... Deine Argumentation ist typisch für die Argumentation bei vollständiger Kohärenz ...

Na ja, da bin ich wohl etwas vorbelasted, hatte ich doch in den letzten gut dreissig Jahren nur höchst selten mit Nicht-Laserlicht Hologramme aufgenommen.

Das ist hier bei der dicken Emulsion ( Dispersion Phasenverschiebung ) etwas anders, deshalb kann es auch ein dunkler Fleck sein.
Auf jeden Fall sind die Interferenzen nur bei ausreichend geringer optischer Weglängendifferenz zu sehen, vergrößert sich diese durch eine Schicht dazwischen sind die Interferenzen viel schwächer bzw. entfallen - das tritt bei Lasern ( totale Kohärenz, keine Dispersion ) überhaupt nicht auf, es ist also egal ob sich noch etwas zwischen der Lichtempfindlichen Schicht und der Metalloberfläche befindet was die optische Weglänge vergrößert - das Muster wird nur phasenverschoben.

OK.

Die Oberfläche der PFG-Platten ist also so ähnlich aufgebaut wie die Schichten von dem früheren Hersteller HRT (Birenheide!)

...ein paar Unterschiede gäbe es da natürlich schon...

Es gibt keine dickere Schutzschicht, das zeigt dieser Versuch.

Ja, die Schutzschichten gabs meines Wissens nur bei den Agfamaterialien.

Der Versuch von Otto Wiener zeigt auch noch, daß eine weitere Verschmälerung der Frequenzbandbreite in der spektralen Empfindlichkeit der Emulsion der Fotoplatten liegen kann.
Wiener beleuchtete bei seinem Stehwellenversuch mit einer Davy-Bogenlampe also weißem Licht - und erhielt ein Ergebnis in der Schwärzung des Silbernitrats in der Kollodiumschicht die einer nahezu monochromatischen Welle mit beschränkter Frequenzbandbreite ( deutlicher Interferenzkontrast über mehrere Wellenlängen ) ergab. Dies liegt an der Blauempfindlichkeit von Silbernitrat oder Silberhalogeniden ohne Zusatz von Sensibilisatoren oder Farbkupplern - ein großer Teil der Lichtspektrums haben die Emulsionen der frühen Schwarz-Weiß-Fotografie gar nicht "gesehen" - war auch nicht nötig.

Das macht mich etwas ratlos, weil die Beschäftigung mit den fotografischen Anfängen mir
einige widersprüchliche Angaben diesbezüglich verschafft hat. Viele Erkenntnisse/Erfahrungen aus der fotografischen Frühzeit gerieten wieder in Vergessenheit. Ich habe das jetzt nicht mehr alles bis ins Detail im Kopf - es stand damals im Zusammenhang mit meinem Interesse am Lippmann-Verfahren (ich habe dazu übrigens eine Reihe von "klassischen" Artikeln online zusammengetragen: siehe http://holoforum.org/data/lippmann/index.html).
Was die spektrale Empfindlichkeit von AgX-Schichten anbelangt, erwähnt übrigens bereits Becquerel, einige Zeit vor Vogel (1873), dass die Zugabe von kolloidalem Silber AgX-Schichten bis gegen Rot empfindlich machen. Allerdings gibts wohl Empfindlichkeit und Empfindlichkeit, benötigten solche Aufnahmen doch extrem lange Belichtungszeiten.

Ich habe mal schnell nach dem Artikel von Wiener gegoogelt. Leider konnte ich keine detaillierten Angaben über die Aufnahmeschicht finden. Du schreibst, Wiener hätte Kollodiumschichten verwendet. Da ist dann natürlich unklar, welche Halogenide im Spiel waren. Wurde etwa Kaliumjodid beigefügt, hätte sich die spektrale Empfindlichkeit (jedenfalls gilt das für AgX-Gelatine) bis gegen Grün verschoben.

Weshalb hat Wiener eigentlich keine mit Farbstoffen sensibilisierten AgX-Gelatine-Emulsionen verwendet?

Holografiefilme ( auch die panchromatischen ) sind ebenfalls nur für bestimmte Spektralbänder empfindlich und filtern die Frequenzbandbreite damit durch Ihre Empfindlichkeit aus.

Allerdings sind die meisten dieser Farbstoffe nicht sehr schmalbandig. Dazu werden sie in sehr geringen Mengen verwendet - ihre Wirkung als Absorptionsfilter bleibt daher eher marginal.
Die "Filterwirkung" kommt wohl eher von den Lasern her...

[undineSpektrum]

Hallo,
( holo53 und alle die Mitlesen wollen ... ),

Zuerst zu den fotografischen Emulsionen :
Es ist klar, dass eine Emulsion gegenüber der Lichtempfindlichkeit von reinen Silberhalogenidkristallen verändert ist - sonst währe ja der Rubin nicht pinkfarben sondern grünlich in der Durchsicht - die Farbe kommt ja vom einer Chromdotierung... deshalb verhält sich das kollodiale Silber grundsätzlich anders in der spektralen Empfindlichkeit. Mit den Kenntnissen der Molekülphysik fällt dieses unter den Begriff der Linienaufspaltung und Linienverschiebung durch verschiedene Wechselwirkungen der Ionen mit polaren Gruppen in z.B. Makromolekülen - jedenfalls beim kollodialen Silber. Gezielte Sensibilisatoren gab es um 1890 noch ganz sicher nicht - die Emulsionen der damaligen Zeit waren auch alle noch relativ unempfindlich für das Tageslichtspektrum, weswegen lange Belichtungszeiten oder spezielle Entwickelungen nötig waren - und jeder Fotograf hatte damals so seine eigenen Rezepte für die Filmentwickelung... Fotografenausrüstungen um 1880 glichen noch einer kleinen Reiseapotheke auch für die "plain air" - Arbeiten der französischen Fotografen damals.
Es kann Durchaus auch sein, dass es vielleicht schon sensibilisierte Fotoemulsionen im heutigen Sinne gegeben hat - aber für Wieners Versuch trifft das ganz sicher nicht zu - seine Schicht war allenfalls im blauen Spektralbereich empfindlich. Ihm ging es ja auch nicht darum ein möglichst schönes schwarz-weiß-Foto zu machen, sondern die elektromagnetische(!) Welleneigenschaft des Lichtes nach den Versuchen von Heinrich Hertz ( 1887 ) nachzuweisen. Hertz konnte ja zeigen, daß sein Funkenempfänger ( daher heute noch der Name "Funk","Rundfunk", "Telefunken" usw... ) vor einer Metallplatte eine stehende Welle erzeugt und so die Wellenlänge vermessbar wird, sowie das direkt vor der Metallplatte bzw. auf ihr ein Knoten der elektrischen Feldstärke liegt. Das hat Wiener mit Licht gezeigt, was über vier bis fünf Wellenlängen mit jedem Licht problemlos möglich ist. Es geht auch noch bei 20 Wellenlängen wenn keine Lampe verwendet wird, die mehrere deutliche Spektrallinien im sichtbaren oder Empfindlichkeitsspektrum des Meßgeräte erzeugt - das ist im Glühlicht, dem Licht des Davy-Bogens und auch noch bei einer Natriumdampflampe der Fall. Jedenfalls zeigt der Versuch von Otto Wiener dass es zu Interferenzen auch bei Licht in der gleichen Weise wie bei den Hertzschen Wellen im UKW-Bereich kommt und dass die elektrische Feldstärke der elektromagnetischen Lichtwellen die Fotoplatten schwärzt - helle Fleck ( im Positiv dunkle Fleck ) nahe der Metallfläche zeigt das eindrucksvoll. Wiener hat dafür auch deshalb Kollodiumfilme benutzt und selber hergestellt weil sich ja mit dem schnell verdampfenden Lösungsmittel Diethylether schnell sehr dünne Schichten ausbilden können, die die Phase des Lichtes nicht zu stark schieben und keine störenden Interferenzerscheinungen dünner Blättchen (Seifenblasenfarben!) ausbilden können ....
Gabriel Lippmann ist durch die Arbeit Otto Wieners auf die Idee einer Interferenzbasierten Farbfotografie mit den damals üblichen Schwarz-Weiß-Techniken gekommen - eine Vorarbeit zur Holografie auf die sich auch Yuri Densiyuk bei der Entwickelung der Weißlichtholografie beruft.

Lippmanns Bilder sind allerdings keine Hologramme im heutigen Sinne, sondern normale Fotografien bei denen lediglich die Farbinformation durch Interferenz in einer relativ dicken Emulsion gespeichert wird, die zudem sehr lichtumempfindlich ist - insbesondere im roten Spektralbereich. Die Lichtunempfindlichkeit liegt auch an der Korngröße und der ziemlich großen Dicke der Emulsionen dieser Filme - für eine einigermaßen treffende Farbverhältniswiedergabe sind lange Belichtungs- und Entwickelungszeiten und ein bestimmter Betrachtungswinkel des fertigen Bildes erforderlich.
By the Way : Ich habe meine Staatsexamensarbeit über die Lippmannsche Interferenzfotografie geschrieben und auch mehrere Kameras selber gebaut, wovon eine ohne die als Spiegel wirkenden Quecksilberschicht auskommt - wie schon 1923 veröffentlicht. Als Filmmaterialien habe ich das panchromatische HRT-Material genommen. Im Grunde begann die Beschäftigung mit wellenoptischen Abbildungsverfahren in partiell kohärentem Licht schon mit den Arbeiten von Otto Wiener und Gabriel Lippmann.

Dass Interferenzen im partiell kohärenten Licht durchaus technologisch nutzbar sein können zeigen Messungen der Kohärenzlänge der Lichtwellenfeldes mit einer selbstgebauten FT-VIS Anordnung. Ich habe die Bilder der Messungen für eine ungefilterte Glühlampe und das ungefilterte Licht eine Quecksilberdampflampe mal rausgesucht - hier sind noch Bilder davon:

Michelson-IF Kohärenz 1.jpg

Das Interferenzmuster, welches bei Bewegung mit der Mikrometerschraube sich bewegt und über die Fotodiode BPW 34 das Interferogramm auf dem Oszi erzeugt:

Interferenzmuster.jpg

Das Interferogramm der Glühlampe mit einer Bewegungsgeschwindigkeit des IF-Spiegels von 25µm / div :

Interferogramm Glühlicht.jpg

Nimmt man das Kriterium der Halbwertsbreite des Kontrastes so ergibt sich eine Kohärenzlänge der Glühlampe von ziemlich genau 100 µm ...
Jetzt die Quecksilberdampflampe ohne Filter .... mit 5 1/2µm / div Spiegelverschiebung

Interferogramm Quecksilberdampf ohne Filter.jpg

Die Modulation mit wechselndem Kontrast kommt durch das gleichzeitige Auftreten mehrerer Spektallinien im sichtbaren Bereich - der periodisch zu- und abnehmende Kontrast ergibt sich auch bei der Bildung der Fouriertransformation...

Interferogramm Quecksilber genauer.jpg

Hier ist auch zu erkennen, das der Interferenzkontrast im Bereich von wenigen Mikrometern stark schwankt und immer zu - und abnimmt ... der Effekt verschwindet völlig bei spektraler Filterung mit den IF -> Fouriertransformation.
Überall wo hier die periodischen "Zinken" der Interferogramms der Kosinusförmigen Modulation im Bereich der Lichtwellenlänge zu sehen sind kann also noch Objektinformation holografisch durch Interferenzen in der Emulsion gespeichert werden - von der Seite des Lichtwellenfeldes jedenfalls.
Der Interferenzkontrast der gefilterten Quecksilberdampflampe reicht über zweineinhalb Bildschirme hinweg ... bei der Einstellung von 25 µm / div , das sind viele hundert µm, wie in meiner Diplomarbeit richtig bestimmt - 0.5 mm. sind hier keine Seltenheit.

Ich bin gespannt was die LED für Ergebnisse liefert. Wird ähnlich sein wie bei der Glühlampe nur erheblich ausgedehnter.
Unter der Berücksichtigung des Aufnahmemedium "Fotodiode BPW 34" lohnt sich eine Messung nochmals mit einer Mollschen Thermosäule - die ist für alle optischen Wellenlängen gleich empfindlich...

Gefilterte Spektrallampen verhalten sich bei kleinen Weglängendifferenzen also durchaus wie eine total kohärente Quelle und der Interferenzkontrast reicht bis zu Bruchstücken von Millimetern... klar, sonst währe die Holografie aber auch das Lippmann-Verfahren nie erfunden worden ... das muss so sein...

Grüße aus Braubach,

Undine

[holo53]

Gezielte Sensibilisatoren gab es um 1890 noch ganz sicher nicht

Die Zeitschriften über Fotografie aus jener Zeit ergeben da ein etwas anderes Bild (ich habe v.a. französische Publikationen aus jener Zeit beobachtet, z. B. das "Bulletin de La Société française de photographie" - alles online zu lesen auf http://gallica.bnf.fr).
Hermann Vogel hat bereits 1873 die grundlegende Arbeit über, was man heute wohl als spektrale Sensibilisierung von Silberhalogenidemulsionen mit Farbstoffen bezeichnen würde, veröffentlicht. Er machte übrigens seine Versuche mit Kollodiumplatten. Ich hatte angenommen, dass Wiener dies bekannt war. Deshalb auch meine Frage.

Es kann Durchaus auch sein, dass es vielleicht schon sensibilisierte Fotoemulsionen im heutigen Sinne gegeben hat - aber für Wieners Versuch trifft das ganz sicher nicht zu - seine Schicht war allenfalls im blauen Spektralbereich empfindlich.

OK. Dazu kann ich nichts sagen, ich habe die betreffende Publikation nicht gelesen (ich kenne bloss Wieners "Ursache und Beseitigung eines Fehlers bei der Lippmann'schen Farbenphotographie"). Ich wollte auch nicht eine Diskussion über die fotografischen Anfänge ankicken. Ich wunderte mich einfach, welcher Frequenzbereich für Wieners Versuche relevant war - die Kohlenbogenlampe zeichnet sich ja nicht unbedingt durch Schmalbandigkeit aus, falls ich das richtig verstehe.

Jedenfalls zeigt der Versuch von Otto Wiener dass es zu Interferenzen auch bei Licht in der gleichen Weise wie bei den Hertzschen Wellen im UKW-Bereich kommt und dass die elektrische Feldstärke der elektromagnetischen Lichtwellen die Fotoplatten schwärzt - helle Fleck ( im Positiv dunkle Fleck ) nahe der Metallfläche zeigt das eindrucksvoll. Wiener hat dafür auch deshalb Kollodiumfilme benutzt und selber hergestellt weil sich ja mit dem schnell verdampfenden Lösungsmittel Diethylether schnell sehr dünne Schichten ausbilden können, die die Phase des Lichtes nicht zu stark schieben und keine störenden Interferenzerscheinungen dünner Blättchen (Seifenblasenfarben!) ausbilden können ....

Ja, so wirds vielleicht gewesen sein.

Lippmanns Bilder sind allerdings keine Hologramme im heutigen Sinne, sondern normale Fotografien bei denen lediglich die Farbinformation durch Interferenz in einer relativ dicken Emulsion gespeichert wird, die zudem sehr lichtumempfindlich ist - insbesondere im roten Spektralbereich.

Ich denke das ist kein Problem mehr. Für den roten Bereich liegt wohl längst alles sozusagen im "grünen Bereich".
Die Nachbarschaft von Lippmann-Verfahren und Holographie ist allerdings schon staunenswert und vielleicht doch enger, weshalb das Verfahren zumindest in den letzten Jahren bei Leuten aus dem Umfeld der Holographie vermutlich ein grösseres Interesse gefunden hat als bei Fotografen. Anwendungen, wie die Herstellung von Beugungsgittern und Interferenzfilter (mittels Lippmann-Verfahren), hätte ich auch nicht unbedingt als typisch fotografisch erachtet.

Übrigens gibt es ein interessantes Patent von Martin Netke, US 3107170, das mich schon länger fasziniert, weil es vielleicht irgendwie ein Zwitterding zwischen Holographie und Lippmann-Verfahren anzeigt. Dazu kommt noch, dass es vor Denisyuks bahnbrechender Arbeit über die Holographie angemeldet worden war. Vielleicht schaust Du Dir das mal an, ich bin gespannt, was Du darüber denkst.

By the Way : Ich habe meine Staatsexamensarbeit über die Lippmannsche Interferenzfotografie geschrieben

Toll! Falls Du Deine Arbeit online zugänglich machen möchtest, gäbe ja den bereits oben erwähnten Link (http://holoforum.org/data/lippmann/index.html)...

und auch mehrere Kameras selber gebaut, wovon eine ohne die als Spiegel wirkenden Quecksilberschicht auskommt - wie schon 1923 veröffentlicht.

Cool. Quecksilber-freie Lippmann-Verfahren gabs bereits früher - siehe Krone 1894, Rothe 1904. Offenbar fielen diese Methoden ebenfalls dem Vergessen zum Opfer. Bjelkhagen hat inzwischen vieles davon wieder aufgearbeitet.

Als Filmmaterialien habe ich das panchromatische HRT-Material genommen.

Interessant - dann war das eine Spezialanfertigung von Richard Birenheide? Zu unseren HRT-Zeiten gabs bloss rot- bzw. grün-blau empfindliches Material.
Colourholographics hat dann ja das gesamte Know-how von HRT übernommen und später eigene panchromatisch-sensibilisierte Platten auf den Markt gebracht.

Dass Interferenzen im partiell kohärenten Licht durchaus technologisch nutzbar sein können zeigen Messungen der Kohärenzlänge der Lichtwellenfeldes mit einer selbstgebauten FT-VIS Anordnung. Ich habe die Bilder der Messungen für eine ungefilterte Glühlampe und das ungefilterte Licht eine Quecksilberdampflampe mal rausgesucht - hier sind noch Bilder davon:

Faszinierend!

[undineSpektrum]

Hallo holo53,
( und alle die mitlesen wollen...),

Ich habe mir Deine Antwort(en) hier durchgelesen und auch schon mal einige von den Artikeln Deiner Webseite "überflogen" ... vieles davon ist sehr interessant und in meiner Lieblingssprache (Französisch) geschrieben, natürlich insbesondere die Arbeiten in Bezug auf Lippmann.
Ich finde der Stehwellenversuch von Otto Wiener fehlt noch in dieser Sammlung.

Des weiteren schreibst Du noch :
Zitat anfang:
" Ich wollte auch nicht eine Diskussion über die fotografischen Anfänge ankicken."
Zitat Ende...
Naja, das denke ich ja auch, weil das Topic hier ja partiell kohärente Holografie(Möglichkeiten) ist... aber eine Diskussion der Filmmaterialien ist dabei schon interessant, denn Fotografieren ist ja eine Licht-Material-Wechelwirkung und da gehen die Eigenschaften den Filmmaterialien schon mit ein, wenn darüber diskutiert wird ob und wie ein Effekt auf einem Film zu deuten ist... Im Fall von Wiener waren das seine Interferenzstreifen, die Vorkehrungen von Wiener mussten überigens den damals gerne untersuchten Effekt "Farben dünner Blättchen" ausschließen.
Das seine selbst hergestellte Emulsion aus Kollodiumlösung mit Silbersalzen blau-grün empfindlich war, ja sein mußte hat mit der Justage des Versuches mit Hilfe von Natriumlicht zu tun... es ist ja gar nicht möglich rein rechnerisch ein Plättchen über einem Oberflächenspiegel in der Dunkelkammer ohne optische Kontrolle so zu neigen, das die besagten Interferenzen durch die durch diese Platte hindurchlaufenden Lichtwellen ein deutliches Interferenzmuster ergeben das reproduzierbar ist und den Bereich auf der Metalloberfläche meßtechnisch aussagekräftig auflöst. Das stehende Wellenmuster einer Natriumdampflampe ist gröber als das Wellenmuster im Empfindlichkeitsbereich der Emulsion ... Wiener neigte seine Platte so, daß im Natriumlicht nur wenige ( zwei oder drei halbe Wellenlängen ) optischer Weglängendifferenz vom rechten bis zum linken Ende des Glasplättchens auftreten.
Bei der Beleuchtung mit der Kohlebogenlampe gibt´s dann um das Verhältnis der Wellenlänge des Natriumlichtes zu den Wellenlängen des maximalen Empfindlichkeitsbereiches der Emulsion mehr Interferenzstreifen ... deshalb die blauempfindliche Emulsion... damit das Natriumlicht keine Schwärzungen erzeugt...
Die Arbeit von Otto Wiener kannst Du per Fernleihe über Deine Stadtbibliothek bestellen - frag am besten mal nach Beständen aus der TU Clausthal nach, da ist das alte Buch mit diesem Artikel nicht ausgeliehen, so daß keine Wartezeiten entstehen...
Ich müsste mal nach der Referenz schauen... wenn Du nicht weißt wo der Artikel zu finden ist.

Dann schreibst Du noch :
Zitat anfang:
Übrigens gibt es ein interessantes Patent von Martin Netke, US 3107170, das mich schon länger fasziniert, weil es vielleicht irgendwie ein Zwitterding zwischen Holographie und Lippmann-Verfahren anzeigt. Dazu kommt noch, dass es vor Denisyuks bahnbrechender Arbeit über die Holographie angemeldet worden war. Vielleicht schaust Du Dir das mal an, ich bin gespannt, was Du darüber denkst.
Zitat ende...

Das kenne ich im Detail leider wirklich nicht ... ich lerne dazu ... Wo gibt´s denn das nachzulesen...bzw. gibt´s das überhaupt nachzulesen?
Zur Veröffentlichung von Denisyuk zur Weißlichtholografie weiß ich allerdings zu sagen, daß sich das aufgrund längerer Auseinandersetzungen mit seinen damaligen Vorgesetzten in Leningrad hingezogen hat und ein gekürzter Abschnitt erst in einem britischen Journal im September 1962 erschienen ist. Denisyuks Institut war damals für militärische Aufklärung im "kalten Krieg" zuständig und hat eine Weitergabe dieser Technologie in den Westen nicht zugelassen und gleichzeitig die Publikation in der Sowjetunion verhindert, da seine Forschungen als "nicht zielführend" uninteressant und "irrig" eingestuft wurden. Da es nicht weiter verständlich war, etwas unbrauchbares zu publizieren hat man es gestattet es in einer "Nacht- und Nebelaktion" im Westen zu veröffentlichen, der russische Originalartikel ist erst 1993 zugänglich geworden.
Warum Deniyuk dann 1970 den "Leninpreis" (Nobelpreis "Ost") in der Sowjetunion bekommen hat ist klar : Durch die Anwendung im westlichen Teil der Welt mit Hilfe von den damals neu entwickelten Lasern zeigte sich die Stärke des Prinzips... in den "Warschauer Vertragsstaaten" gab es bis 1963 keine Laser - die wurden mit einer Spionageaktion erst dorthin geschafft und damals an der Universität Jena nachgebaut ... das erste Exemplar eines Rubinlasers "Ost" steht heute im Deutschen Museum in München zu besichtigen.
Ich habe eine Kopie eines Originalvortrages von der Uni Jena aus dem Jahr 1963 bei meinen Unterlagen, wo an dem heute noch existierenden Institut für Quantenoptik der Laser in einer Vorlesung vorgestellt wird...
Trotzdem interessant was es - eventuell noch früher - für ein Patent gegeben hat... und warum es damals Martin Netke nicht gelungen ist die Erfindung für sich zu beanspruchen... es gibt ja immer Paralleldenker... ein Berühmtes Beispiel sind ja auch Millikan und Ehrenhaft, die unabhängig voneinander denselben Versuch entwickelt haben... nur von Ehrenhaft spricht heute niemand mehr... wenngleich auch wenige den Nobelpreisträger Robert Millikan kennen und wissen was er entwickelt hat...
All dieses zeigt auch dass Forschung auch im Bereich der Optik nicht dadurch freier wird, wenn sich politisch ( wie viele ja jetzt auch wieder hoffen ) am linken Rand des Spektrums orientiert wird und ausschließlich der Staat wieder alles machen darf ... eine ehemalige Studienkollegin von mir begreift das auch nicht und schimpft ja immer nur (mehr oder weniger öffentlich) über "die Banken" ... ohne das System je verstanden zu haben.
Denisyuk ( leider 2006 verstorben ) konnte ein Lied davon singen, wie das in der SU gelaufen ist ...

Zum HRT-Material schreibst Du:
Zitat anfang:
"Interessant - dann war das eine Spezialanfertigung von Richard Birenheide? Zu unseren HRT-Zeiten gabs bloss rot- bzw. grün-blau empfindliches Material."
Zitat ende...
Doch, es gab auch panchromatische Platten von HRT ... Sonderanfertigungen waren das eher nicht. Ich habe noch eine ganze Kiste von blau-grün-empfindlichem Material und den besagten panchromatischen Platten in Braubach liegen... meine rotempfindlichen Platten sind damals in der Uni geblieben und auch weitgehenst verbraucht worden...
Birenheides Platten hatten den Vorteil dass sie sehr lichtstark und die meisten von Ihnen so breitbandig in der spektralen Empfindlichkeit waren, dass sich die Lippmann-Aufnahmen damit problemlos realisieren lassen... das machte Ihre Besonderheit aus zusammen mit dem "idiotensicheren" Vitamin-C-Entwickler, der auch ohne Metol auskommt und die Hologramme bereits im Licht der Dunkelkammer sichtbar werden ließ...
Die Härtung der Emulsion machte es nicht nötig, dass eine Schutzschicht aufgetragen werden mußte, die Filme können direkt unter fließendem Wasser gewässert werden - mit traumhaften Ergebnissen bei Null Entwicklerkenntnissen ... immer wieder bei Studenten erlebt...
Das panchromatische Material kam aber erst sehr später raus... da war die Hochzeit der Holografie leider schon vorbei...

Grüße,

Undine

[holo53]

Ich habe mir Deine Antwort(en) hier durchgelesen und auch schon mal einige von den Artikeln Deiner Webseite "überflogen" ... vieles davon ist sehr interessant und in meiner Lieblingssprache (Französisch) geschrieben, natürlich insbesondere die Arbeiten in Bezug auf Lippmann.

Danke, Undine. Allerdings ist es nicht meine Webseite, ich habe bloss die Lippmann-Artikel zusammengetragen.

Ich finde der Stehwellenversuch von Otto Wiener fehlt noch in dieser Sammlung.

Finde ich auch.

Das seine selbst hergestellte Emulsion aus Kollodiumlösung mit Silbersalzen blau-grün empfindlich war, ja sein mußte hat mit der Justage des Versuches mit Hilfe von Natriumlicht zu tun... es ist ja gar nicht möglich rein rechnerisch ein Plättchen über einem Oberflächenspiegel in der Dunkelkammer ohne optische Kontrolle so zu neigen, das die besagten Interferenzen durch die durch diese Platte hindurchlaufenden Lichtwellen ein deutliches Interferenzmuster ergeben das reproduzierbar ist und den Bereich auf der Metalloberfläche meßtechnisch aussagekräftig auflöst. Das stehende Wellenmuster einer Natriumdampflampe ist gröber als das Wellenmuster im Empfindlichkeitsbereich der Emulsion ... Wiener neigte seine Platte so, daß im Natriumlicht nur wenige ( zwei oder drei halbe Wellenlängen ) optischer Weglängendifferenz vom rechten bis zum linken Ende des Glasplättchens auftreten.
Bei der Beleuchtung mit der Kohlebogenlampe gibt´s dann um das Verhältnis der Wellenlänge des Natriumlichtes zu den Wellenlängen des maximalen Empfindlichkeitsbereiches der Emulsion mehr Interferenzstreifen ... deshalb die blauempfindliche Emulsion... damit das Natriumlicht keine Schwärzungen erzeugt...

Dann macht die Sache wirklich Sinn.

Die Arbeit von Otto Wiener kannst Du per Fernleihe über Deine Stadtbibliothek bestellen - frag am besten mal nach Beständen aus der TU Clausthal nach, da ist das alte Buch mit diesem Artikel nicht ausgeliehen, so daß keine Wartezeiten entstehen...
Ich müsste mal nach der Referenz schauen... wenn Du nicht weißt wo der Artikel zu finden ist.

Danke.

Dann schreibst Du noch :
Zitat anfang:
Übrigens gibt es ein interessantes Patent von Martin Netke, US 3107170, das mich schon länger fasziniert, weil es vielleicht irgendwie ein Zwitterding zwischen Holographie und Lippmann-Verfahren anzeigt. Dazu kommt noch, dass es vor Denisyuks bahnbrechender Arbeit über die Holographie angemeldet worden war. Vielleicht schaust Du Dir das mal an, ich bin gespannt, was Du darüber denkst.
Zitat ende...

Das kenne ich im Detail leider wirklich nicht ... ich lerne dazu ... Wo gibt´s denn das nachzulesen...bzw. gibt´s das überhaupt nachzulesen?

Entschuldige den fehlenden Link. Zu den Patenten gäbe es wohl eine ganze Reihe von Adressen, von Depatisnet bis Google, Du kannst aber auch hier mal schnell nachschauen, bzw. Patentnummer in die Suchmaske eingeben: http://free.patentfetcher.com

Zur Veröffentlichung von Denisyuk zur Weißlichtholografie weiß ich allerdings zu sagen, daß sich das aufgrund längerer Auseinandersetzungen mit seinen damaligen Vorgesetzten in Leningrad hingezogen hat und ein gekürzter Abschnitt erst in einem britischen Journal im September 1962 erschienen ist. Denisyuks Institut war damals für militärische Aufklärung im "kalten Krieg" zuständig und hat eine Weitergabe dieser Technologie in den Westen nicht zugelassen und gleichzeitig die Publikation in der Sowjetunion verhindert, da seine Forschungen als "nicht zielführend" uninteressant und "irrig" eingestuft wurden. Da es nicht weiter verständlich war, etwas unbrauchbares zu publizieren hat man es gestattet es in einer "Nacht- und Nebelaktion" im Westen zu veröffentlichen, der russische Originalartikel ist erst 1993 zugänglich geworden.

Sean F. Johnston hat ein ziemlich gutes Buch über die Geschichte der Holographie (Johnston, Holographic Visions, Oxford New York 2006) geschrieben. Er widmet den Details um Denisyuks Entdeckung am Vavilov Institut breiten Raum.

Warum Deniyuk dann 1970 den "Leninpreis" (Nobelpreis "Ost") in der Sowjetunion bekommen hat ist klar : Durch die Anwendung im westlichen Teil der Welt mit Hilfe von den damals neu entwickelten Lasern zeigte sich die Stärke des Prinzips... in den "Warschauer Vertragsstaaten" gab es bis 1963 keine Laser - die wurden mit einer Spionageaktion erst dorthin geschafft und damals an der Universität Jena nachgebaut ... das erste Exemplar eines Rubinlasers "Ost" steht heute im Deutschen Museum in München zu besichtigen.

Interessant, das wusste ich nicht.
Nach 1989 fand aber auch ein Technologietransfer in der entgegengesetzten Richtung statt. Eine Reihe von Firmen im "Westen" hat dabei zu äusserst günstigen Konditionen sowjetisches Know-how eingekauft.

Ich habe eine Kopie eines Originalvortrages von der Uni Jena aus dem Jahr 1963 bei meinen Unterlagen, wo an dem heute noch existierenden Institut für Quantenoptik der Laser in einer Vorlesung vorgestellt wird...
Trotzdem interessant was es - eventuell noch früher - für ein Patent gegeben hat... und warum es damals Martin Netke nicht gelungen ist die Erfindung für sich zu beanspruchen... es gibt ja immer Paralleldenker...

Da hast Du sicher recht.
Bezüglich Neske habe ich keine Ahnung, ob sein Patent eine unmittelbare Anwendung gefunden hat - wahrscheinlich eher nicht.
Das Patent wurde von einer japanischen Firma, vermutlich aus der Fotoindustrie, angemeldet. Es geht ausdrücklich um ein Verfahren zur Farbfotografie, eigentlich um eine Verbesserung/Optimierung des Lippmann-Verfahrens. Die dabei verwendeten Lichtquellen sind aber nicht weiter spezifiziert.
Natürlich ist das noch keine Holographie. Es fehlt auch ein Bezug zur Phaseninformation, aber wenn ich an Deine Hologramme mit partiell-kohärentem Licht denke, kommen mir wieder Zweifel...

Doch, es gab auch panchromatische Platten von HRT ...

Das ist mir anscheinend entgangen.

Ich habe noch eine ganze Kiste von blau-grün-empfindlichem Material und den besagten panchromatischen Platten in Braubach liegen...

Falls die Platten "tot" (= nicht mehr oder nur noch schwach lichtempfindlich, aber noch nicht von Schimmel befallen!) sind, kannst Du die möglicherweise wieder zum Leben erwecken - mit einem verdünnten FeEDTA-Bleicher und anschliessendem Ascorbinsäure-Bad.

Birenheides Platten hatten den Vorteil dass sie sehr lichtstark und die meisten von Ihnen so breitbandig in der spektralen Empfindlichkeit waren, dass sich die Lippmann-Aufnahmen damit problemlos realisieren lassen...

Da kann ich nur zustimmen: die HRT-Platten waren wirklich ausgezeichnet.

das machte Ihre Besonderheit aus zusammen mit dem "idiotensicheren" Vitamin-C-Entwickler, der auch ohne Metol auskommt und die Hologramme bereits im Licht der Dunkelkammer sichtbar werden ließ...

Richtig, das war beim ersten Mal eine ziemlich ungewöhnliche Erfahrung damals.
Den Entwickler in der Variante mit Metol-Ascorbinsäure (der übrigens von Jeff Blyth stammt, dessen Know-how ja massgeblich hinter der HRT-Emulsion steckte), kannst Du auch sehr gut für PFG-03 verwenden. Aber, wie bereits früher erwähnt, könntest Du für Deine Versuche ganz einfach auch einen kolloidalen Entwickler nehmen.

da war die Hochzeit der Holografie leider schon vorbei...

Mal schauen, ob die holographischen Hoch-Zeiten wirklich endgültig vorüber sind. Vielleicht werden wir ja noch ein grosses Holographie-Revival erleben - mit den Computer erzeugten Hologrammen (CGH).