Uma película fotográfica transforma o branco em preto e vice-versa, ou seja, na película revelada a região mais brilhante torna-se escura e a região escura torna-se clara (o nome negativo dado a esse tipo de filme surgiu dessa propriedade). Suponha que um holograma negativo seja observado diretamente sem que se faça uma transparência positiva. Como a imagem resultante do holograma negativo difere da imagem observada com o positivo? Explique.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos o que acontece ao iluminarmos diretamente o filme revelado (negativo) em vez de usar um positivo (transparência com densidade crescente onde a interferência foi maior). O objetivo é entender como a inversão de densidade do filme afeta a modulação de amplitude do holograma e, consequentemente, a ordem difratada que reconstrói a imagem (real versus virtual e profundidade).
Passo 2
Quando gravamos um holograma de transmissão num filme positivo com referência
e objeto
, a transmitância do filme depois de revelado é aproximadamente
onde
é a amplitude da modulação e
o nível médio de transmitância. Ao iluminar com a mesma frente de onda de referência, geram-se duas ordens principais:
– a ordem , cujo campo é proporcional a
e reconstrói a imagem virtual (onda divergente);
– a ordem , proporcional a
, que forma a imagem real (onda convergente).
– a ordem
– a ordem
Passo 3
No filme negativo de um holograma, a densidade fica invertida onde as franjas eram mais claras ou mais escuras. Em termos de transmitância isso equivale a trocar o sinal da modulação:
Logo, ao iluminar com
reaparecem dois feixes difratados, mas agora:
– a ordem carrega a parte
, isto é, gera a imagem real onde antes (
) dava a virtual;
– a ordem carrega a parte
, gerando a imagem virtual no lugar da real.
– a ordem
– a ordem
Passo 4
Consequências práticas:
- Se o observador olhar no ângulo onde normalmente veria a imagem virtual do positivo (ordem
), agora verá a imagem real emergindo na frente do filme. - A profundidade da imagem que era divergente (virtual) torna-se convergente (real), invertendo o sinal de profundidade — objetos “perto” podem aparecer “longe” e vice-versa (pseudoscopia da ordem trocada).
- Importante: o contraste interno do objeto reconstruído não fica invertido (não vira branco em preto), porque a intensidade da imagem vem do módulo da onda difratada
, que é positivo independente do sinal de .
Passo 5
Portanto, ao usar o próprio negativo como holograma em vez de produzir um positivo, não obtemos um “objeto escuro em fundo claro” nem vemos brancos virarem pretos na imagem reconstruída: o que muda é qual imagem (real ou virtual) aparece na direção de observação e a orientação de profundidade. Em resumo, o negativo troca as ordens difratadas, fazendo aparecer o real em vez do virtual (e invertendo o eixo de profundidade), sem inverter o contraste do objeto.
Resposta
A imagem do holograma negativo apresenta a imagem real na direção em que o positivo mostraria a virtual, com inversão do sinal de profundidade (pseudoscopia), mas sem inversão de preto e branco no próprio objeto reconstruído.