Голография, хотя и представляет собой также фотографический процесс,
существенно отличается от последнего. В ее задачу входит регистрация не только
распределения энергетической освещенности изображения, но и полного волнового
поля в плоскости записи, которая в общем случае даже не является плоскостью
изображения. Запись полного волнового поля означает регистрацию как фазы, так и
амплитуды. Амплитуду (или ее квадрат, пропорциональный освещенности) записать
нетрудно; это можно сделать с помощью любого фотоматериала. Но не существует ни
одного детектора, который мог бы измерить разности фаз между различными
составляющими поля.
Информацию же об объекте несет не только амплитудная, но и фазовая структура
поля, и, чтобы целиком записать волновое поле, необходимо зарегистрировать обе
структуры. Габор в изобретенной им голографии решил основную проблему. Он
использовал опорную волну, которая преобразует разности фаз в разности
интенсивностей. Таким образом, фаза оказывается закодированной в величине,
которую можно записать на фотопленке.
Эту запись Габор назвал голограммой, что означает полная запись. По существу
волновая картина отпечатывается на голограмме так, что волновое поле в точности
можно восстановить в любой последующий момент времени, освещая голограмму соот-
вегствующим пучком света. Этот пучок, проходя через голограмму, приобретает
фазовые и амплитудные модуляционные характеристики исходного волнового поля.
Получается так, как будто исходная волна захватывается фотопластинкой, а затем
снова высвобождается. При этом восстановленная волна распространяется таким
образом, как если бы ее первоначальное распространение не прерывалось.
Наблюдатель, находящийся на пути волны, не отличит ее от исходной. Он будет
видеть изображаемый предмет точно таким, каким бы его увидел, находясь рядом с
ним, со всеми оптическими особенностями, которые наблюдаются в действительности,
в полном объеме в трехмерном пространстве и со всеми параллаксами, имеющими
место в реальной жизни. Это поразительное изображение действительности привело к
тому, что голография завоевала огромную популярность не только у ученых, но и у
широкой публики. В самом деле, голография коренным образом отличается от обычной
фотографии.