Gabor zeichnete die gesamte Welle auf, nicht ein schärferes Bild, und erfand die Holografie

1947 steckten Elektronenmikroskope fest: Die sphärische Aberration von Elektronenlinsen begrenzte die Auflösung auf etwa 5 Å, und Gabor berechnete, dass eine Verbesserung der Auflösung um eine Dezimalstelle eine Korrektur des Objektivs auf vier Dezimalstellen erfordern würde – „eine praktisch hoffnungslose Aufgabe“. Im Forschungslabor von British Thomson-Houston in Rugby ging er das Informationsproblem statt des Glasproblems an.

Sein Nature-Aufsatz von 1948, „A New Microscopic Principle“, schlug vor, das Bild zweimal aufzunehmen: zuerst ein Interferenzmuster der Objektwelle gegen eine kohärente Hintergrundwelle aufzuzeichnen, wodurch sowohl Phase als auch Intensität erfasst werden; dann Licht durch diese Aufzeichnung zu schicken, um die Wellenfront optisch zu rekonstruieren, ohne dass beim Abbildungsschritt eine Linse im Weg steht.

Der Haken war, dass es 1948 keine ausreichend kohärente Quelle gab, sodass die Holografie bis zur Ankunft des Lasers 1960 eine Laborkuriosität blieb – dann brach sie in Mikroskopie, Datenspeicherung, Interferometrie und die Sicherheitsfolien auf Banknoten hervor.

Die Linse überspringen: die Welle aufzeichnen, das Bild wieder aufbauen

Es griff eine physikalische Grenze vierter Wurzel an, indem es das begrenzende Element vollständig umging, statt es zu verfeinern.

Die Phase, die Information, die jeder Detektor verwarf, wurde zur Sache, die es wert war, aufgezeichnet zu werden.

Aufzeichnung und Rekonstruktion wurden zeitlich entkoppelt, sodass eine spätere Erfindung (der Laser) bereits entworfene Systeme aufwertete.

Dieselbe Logik „jetzt speichern, später rekonstruieren“ liegt der modernen computergestützten Bildgebung zugrunde.

Wenn eine Komponente an eine harte physikalische Grenze stößt, hören Sie auf, sie zu verbessern, und erfassen Sie die Information, die sie wegwirft – die Rekonstruktion kann auf eine spätere, bessere Stufe verschoben werden.

Gabor erhielt 1971 den Nobelpreis für Physik für die Erfindung; zu diesem Zeitpunkt hatten Laser die Holografie praktisch gemacht. Holografische Techniken verbreiteten sich in zerstörungsfreie Prüfung, Displays, Fälschungsschutzfolien und Datenspeicherung, und das Prinzip der Wellenfrontaufzeichnung tauchte in der linsenlosen Mikroskopie und der computergestützten Fotografie wieder auf.