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幻想走向现实的全息技术

①从经典的《星球大战》到《钢铁侠》,立体全息影像在很多科幻电影中以特效的形式呈现给观众。影片中的人物可以跟在空气中形成的三维影像进行交流互动,不仅带来了震撼的视觉效果,也引发了人们对未来技术的憧憬。那么电影当中的这种技术距离我们的现实生活到底有多远呢?

②全息,是指事物发射或散射的光的全部信息(包括光波的振幅和相位信息)。全息摄影不仅能够记录光的强度,还能记录光从哪里发出,朝哪个方向发射的信息(即相位信息)。

③普通摄影术在自然环境下就能拍摄成像。而全息摄影术需要利用特殊的光源(一般采用激光),记录物体发出的散射光。记录的时候将激光束分为两束,一束直接投射到记录介质上,成为参考光束;另一束投射到目标物体上,经过物体表面的散射作用形成物光束。让物光束投射在记录介质的同一区域上,它与参考光束在记录介质上产生干涉叠加,形成干涉条纹,再经过处理之后,就得到一张全息照片。从不同的角度去观看全息照片,看到的图像内容是不一样的,跟观看真实物体的感受一样。

④1948年,全息术发明成功。经历了半个多世纪,它的实现技术也越来越多、越来越成熟。全息立体显示技术走出了实验室,在人们的生活生产中发挥着重要作用。利用全息照片的艺术性和可观赏性,产生了全息商标、全息邮票、全息博物馆等,利用全息图的高科技特点产生了全息防伪,用于商品、钱币、证件等防伪。近年来又在发展全息电视、全息电影等三维立体显示技术。

⑤1987年,我国发行了一枚全息邮折,这一年是丁卯年(兔年),在四方连邮折上有三只小兔子的全息立体照片。从不同的角度观看,可以看到小兔子的正面、侧面等不同的影像,确实可以用栩栩如生来形容了。

⑥2010年4月21日,美国财政部和联邦储备局共同发布了发行新版100美元的设计

方案,他们采用全息防伪技术,在美钞上设置了安全线。

⑦全息摄影术目前在产品展览、发布会、舞台节目等场合也得到了较为广泛的应用。利用这种技术可以产生立体的空中幻象,还可以使幻象与表演者产生互动,形成一种共同表演的错觉,产生令人震撼的演出效果。

⑧由于全息摄影术的条件严格,立体全息视频在实用方面目前仍难大规模应用。于是“伪全息”等裸眼立体显示技术应运而生。与全息显示在空间中再现物体的实像不同,“伪全息”主要模仿人眼立体视觉原理使观众感知到物体的立体感。立体视觉原理是指人的双眼在观看同一场景时,由于左右眼之间存在一定间距,左右眼视网膜上的成像来自于不同视角,左右视点图像之间存在着细胞的差异。大脑皮层通过对两幅图像进行融合,从而感受到立体效果。目前裸眼立体显示已经能达到较高的分辨率,正在逐步走向大众。

⑨近年来,全息技术又取得了一些突破。2014年底,一款智能全息投影仪研发成功, 科幻电影中天马行空的想象似乎真的变为了现实。这台智能全息投影仪的外形像是一颗蛋,重5.5千克。它能直接在其上方的空中投射出3D影像,影像最高可达2.5米,十分生动逼真。它还配备有动态传感器和光传感器等,可以探测环境或动作的变化,并根据这些变化实时地改变投射、变幻的内容。这种全息投影不需要带上任何3D眼镜,就能观赏。人们甚至还能与投射的人物角色产生互动。在家里配这样一款全息投影仪,是不是很酷呢?

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