Трехмерная голограмма является наиболее совершенным из известных оптике изображений. Попытаемся выявить на ее при мере тенденции развития наших представлений об изображении - этом поистине од ном из центральных понятий окружающего нас мира.

Когда мы рассматривали связь зрительного образа с оригиналом, мы в конце концов усомнились - действительно ли свет так хорошо устроен, что рисует нам "правильные" изображения предметов, или, может быть, глаз и мозг сочли удобным представлять содержащуюся в свете информацию в виде "изображений"? Возникает, од нако, вопрос: если свет такая "ненадежная вещь", то на что же собственно можно опираться, создавая теорию изображения? Здесь, как и во всех остальных сомнительных случаях физики, на помощь приходит четкое правило: оперировать только теми величинами, которые наблюдаются на опыте. На опыте же в качестве отправной точки процесса получения изображения мы имеем материальный объект и, как результат этого процесса, его материальное изображение (на фотопластинке, сетчатке глаза и т. д.). Свет же является своеобразным промежуточным звеном, которое проявляет себя только через изменения материальных тел.

Если последовательно придерживаться такой точки зрения, то нужно, например, признать, что роль фотопластинки в фотографическом процессе далеко не ограничивается задачей, фиксации одного только светового образа на долгое время - в материальной среде фотопластинки фиксируются какие-то характеристики объекта, и это главное, что обусловливает возникновение его изображения. На первый взгляд такая точка зрения кажется несколько необычной, однако именно она-то и находит себе подтверждение с развитием голографии.
Ведь голограмма в отличие от фотографии внешне совершенно не похожа на предмет - это какая-то очень сложная структура. Привычное же нам оптическое изображение возникает только тогда, когда мы посылаем на эту структуру определенным образом направленный свет. Очевидно, что здесь уже никак не скажешь, что материальная среда используется лишь для того, чтобы зафиксировать существующий световой образ - этот образ появляется только после фиксации картины стоячих волн в материальной среде и только как результат активного и сложного воздействия этой среды на падающее излучение.

Следуя такой точке зрения, мы должны также несколько изменить и свой взгляд на голограмму. На самом деле, до сих пор мы рассматривали голограмму только как приспособление, с помощью которого можно воспроизводить волновые поля излучения, рассеянного объектом. Однако такое определение несколько неточно - оно значительно шире определяемого понятия; голограмма выполняет операцию воспроизведения волновых полей совершенно определенным образом - за счет отражения от материальной структуры. Кроме того, мы уже условились по возможности стараться исключать из рассмотрения волновые поля и оставлять только те реальные величины, которые действительно подвергаются изменениям в ходе процесса.

Исходя из всех этих соображений голограмму можно определить как оптический эквивалент объекта, т. е. как такую структуру, которая воздействует на данное излучение так же, как и объект. С этой точки зрения первопричиной сходства голограммы с объектом является то, что материальная голограмма отображает какие-то материальные характеристики объекта и уже только как следствие этого воспроизводятся волновые поля.

Эти представления легли в основу одного из первых экспериментов по проверке реальности существования трехмерных голограмм. Идея этого эксперимента заключалась в следующем: из всех приведенных выше рассуждений о характере связи объекта с голограммой можно сделать, в частности, вывод, что трехмерная голограмма такого объекта, как, например, выпуклое зеркало, должна сама являться до какой-то степени выпуклым зеркалом. Этот факт и предполагалось проверить на эксперименте. Схема этого эксперимента была собственно такой же, как и при получении голограмм обычных объектов, только объектом в данном случае служило выпуклое зеркало (рис. 10). Оказалось, что полученные по такому методу голограммы действительно обладали свойствами своих оригиналов - они фокусировали излучение так же, как и выпуклые зеркала.

Исследования связи трехмерной голограммы с объектом продолжаются и в настоящее время. В частности, удалось показать, что трехмерная голограмма стремится скопировать структуру изображемого объекта. Этот процесс становится очевиден только в том случае, если объект и голограмму изобразить в так называемом частотном пространстве, т. е. в виде разложения на гармоники плотности. Однако наш глаз привык опознавать образы в обычном пространстве, и поэтому голограмма (именно она, а не восстановленное ею изображение) кажется нам совершенно непохожей на объект.

Тенденция голограммы копировать строение объекта является одним из самых неожиданных аспектов в развитии понятия "изображение". До какой степени может быть развита эта тенденция и удастся ли когда-нибудь получить копию хотя бы самого простейшего объекта, в настоящее время предсказать невозможно.