Фотография.

Явления интерференции и дифракции света могут быть использованы для получения объемных образов предметов, принципиально отличающихся от тех, которые получаются при обычном фотографировании.

При обычном фотографировании свет, отраженный от отдельных точек освещенного объекта, фокусируется с помощью объектива в точках на поверхности фотопленки.

Изображения точек, неодинаково удаленных от объектива, получаются также на различных расстояниях от объектива. Иными словами: если предмет является трехмерным, то и его изображение получается объемным. Но так как это изображение фиксируется в плоской фотопленке (фотоэмульсия имеет толщину всего 6—25 мкм), то четким получается изображение только части точек предмета, на которые была осуществлена наводка на резкость. Другие точки объемного изображения, расположенные ближе или дальше, на фотопленке дают нечеткие, размытые пятна. Правда, с уменьшением размеров диафрагмы глубина резкости может быть увеличена, но это дается ценой потери света и увеличения экспозиции.

Почему же, рассматривая фотографию, мы все же получаем представление о пространственном расположении предметов?

Ощущение объемности на пдоской фотографии создается перспективой и тенями от бокового освещения предметов, а также «привычкой» видеть объемные предметы плоскими. Дело в том, что оптическая система глаза и фотоаппарата одинакова (линза — фотопластинка, хрусталик — сетчатка). Рассматривая объемный предмет или его фотографию, мы получаем на сетчатке глаза одинаковые «плоские» изображения. Мозг человека «привык» распознавать объемные предметы через их плоские изображения.

Но объемный объект и его фотография все же имеют существенные различия в отношении их восприятия зрением. Действительно, смещаясь относительно предмета, можно заглянуть за него и увидеть, как он выглядит сбоку, сзади и что за ним находится. Это убеждает наблюдателя в том, что перед ним расположен реальный предмет. Смещение же относительно фотографии никаких дополнительных подробностей о предметах, изображенных на ней, не дает. Так что обычная фотография есть весьма условное изображение объемного предмета. В этом изображении недостает значительной части той информации о предмете, которую можно получить при непосредственном рассматривании предмета.

Чем же вызвана эта потеря информации при фотографировании? Дело в том, что фотопластинка регистрирует только освещенность, т. е. амплитуду световых волн, отраженных от различных точек предмета. Чем ярче точка предмета, тем светлее изображение этой точки на позитиве. В то же время световая волна в этой точке пространства характеризуется не только амплитудой, но и фазой колебаний. А на почернение фотопластинки фаза колебаний не влияет.

Можно сказать, что на фотопластинке не фиксируется форма волновой поверхности, представляющей собой поверхность равных фаз. А значит, фотография не несет никакой объективной информации о расстоянии до различных точек объемного объекта съемки. Ведь форма волновой поверхности, достигающей наблюдателя или фотопластинки, зависит именно от этих расстояний.

Если бы на фотопластинке удалось зафиксировать не только амплитуду световых волн, рассеянных предметом, но и их фазу, то при рассмотрении такой фотографии, рассеивающей свет точно так же, как и объект, наблюдатель не смог бы отличить ее от объекта.