가보르는 더 선명한 이미지가 아니라 파동 전체를 기록했고, 홀로그래피를 발명했다

1947년 전자 현미경은 한계에 부딪혀 있었다. 전자 렌즈의 구면 수차가 분해능을 약 5 Å 근처로 제한했고, 가보르는 분해능을 소수점 한 자리만큼 높이려면 대물렌즈를 소수점 네 자리까지 보정해야 한다고 계산했다. 그는 이를 '사실상 희망이 없는 과제'라고 표현했다. 럭비에 있는 브리티시 톰슨-휴스턴 연구소에서 일하던 그는 유리 문제가 아니라 정보 문제를 공략했다.

그의 1948년 Nature 논문 'A New Microscopic Principle'은 사진을 두 번 찍자고 제안했다. 먼저 물체 파동과 결맞는 배경 파동 사이의 간섭 무늬를 기록하여 세기뿐 아니라 위상까지 포착하고, 그다음 그 기록에 빛을 비추어 이미징 단계에서는 렌즈 없이 파면을 광학적으로 재구성하는 것이다.

문제는 1948년에는 충분히 결맞는 광원이 존재하지 않았다는 점이었다. 그래서 홀로그래피는 1960년 레이저가 등장할 때까지 실험실의 호기심거리로 남았고, 그 후 현미경법, 데이터 저장, 간섭계측, 그리고 지폐의 보안 포일로 급격히 확산되었다.

렌즈를 건너뛰라: 파동을 기록하고 이미지를 다시 세우라

그것은 제한 요소를 정교하게 다듬는 대신 완전히 우회함으로써 네제곱근의 물리적 한계를 공략했다.

모든 검출기가 버리던 정보인 위상이 기록할 가치가 있는 것이 되었다.

기록과 재구성이 시간적으로 분리되었기 때문에, 나중의 발명품(레이저)이 이미 설계된 시스템을 업그레이드했다.

'지금 저장하고 나중에 재구성한다'는 같은 논리가 현대의 계산 이미징의 토대가 된다.

어떤 구성 요소가 단단한 물리적 한계에 부딪히면, 그것을 개선하는 것을 멈추고 그것이 버리는 정보를 포착하라. 재구성은 더 나은 나중 단계로 미룰 수 있다.

가보르는 이 발명으로 1971년 노벨 물리학상을 받았으며, 그때쯤 레이저가 홀로그래피를 실용화했다. 홀로그래피 기법은 비파괴 검사, 디스플레이, 위조 방지 포일, 데이터 저장으로 퍼졌고, 파면 기록 원리는 렌즈 없는 현미경법과 계산 사진술에서 다시 등장했다.