Holographie numérique et holographie optique
Différentes acquisitions
L'holographie optique et l'holographie numérique utilisent le même montage optique.
La différence se fait dans le choix du capteur:
- Dans le cas de l'holographie optique, l'intensité I(x,y) est enregistrée par la plaque photosensible dont le coefficient de transmission, après développement, est proportionnel à l'intensité enregistrée.
- En holographie numérique, on utilise un capteur CCD pour enregistrer l'intensité.
Différentes restitutions
En holographie optique, une fois la plaque éclairée par l'onde de référence, le cristallin forme sur la rétine
une image qui est la transformée de Fourier de l'amplitude en sortie de l'hologramme (proportionnelle à I(x,y));
c'est une propriété des lentilles convergentes comme le cristallin.
Dans le cas de l'holographie numérique, on doit simuler avec un logiciel, ce que fait notre oeil naturellement.
On fait une transformée de Fourier de l'image reçue par le capteur CCD.
Différentes utilisations
- L'holographie optique permet de faire des hologrammes visibles à l'oeil nu à condition d'être éclairés par une onde similaire à l'onde de référence. Ils ne sont pas sur support informatique donc ils n'ont que très peu d'applications utiles.
- L'holographie numérique permet de créer des hologrammes sur ordinateur à partir d'un capteur CCD.
Il peut être dupliqué à l'infini; plusieurs personnes peuvent les étudier en même temps.
Ce principe est utilisé dans plusieurs domaines: la médecine, l'industrie et etc...
Quelques contraintes
Holographie numérique:
comme capteur CCD, nous avons utilisé un appareil photo Nikon D80.
- Dimensions du capteur: 23,6*15,6 mm.
- Résolution de 3872 pixels sur la largeur, 2592 pixels sur la hauteur.
- Taille des pixels: 6,1 μm.
Ce capteur doit enregistrer des franges d'interférences, or d'aprés le théoréme de Shannon il faut au minimum deux pixels pour enregistrer une seule frange. La taille minimale de l'interfrange est donc de 12,2μm.
l'interfrange visible sur l'écran est donnée par la formule:
comme θ est très petit, on peut réécrire la formule :
- ϴ = angle entre la source et l'objet depuis le centre du capteur.
- λ =longueur d'onde du laser=6328Å.
On en déduit donc, que θ doit être inférieur à 2,92°. C'est une des contraintes sur le montage pour l'holographie numérique.
Nous n'avons pas la même contrainte en holographie optique, car la taille des cristaux est de l'ordre d'une dizaine de nanomètres.
Il faut toujours au minimum deux cristaux pour apercevoir une frange. On déduit du calcul précédent que, même pour de grands angles (ex:θ=60°), nous pouvons toujours échantillonner correctement les franges d'interférences.
Annexe : holographie optique d'un objet complexe
Nous avons réalisé les hologrammes optiques d'un cygne et d'un trombonne. Nous avons utilisé des plaques photosensible Ultimate 4*5' 8nm (yves gentet)
cette plaque permet d'"holographier" des objets de grandes dimensions angulaire comme le signe.
l'intensité est enregistrer dans la plaque photosensible qu'on développera par la suite.
Pour observer l'hologramme il faut enlever l'objet et éclairer la plaque photosensible avec l'onde de référence. Notre oeil aura l'impression d'apercevoir le cygne ou le trombonne.
exemple d'hologramme optique:
A gauche, la photo du trombone, à droite, la photo de l'hologramme optique du trombone.
Nous avons également réalisé l'hologramme optique d'un cygne: 
