136 2108 0965
136 2108 0965
1039900924
1039900924@qq.com
利用物光和参考光干涉在感光胶片上记录一幅干涉图样,呈错综复杂、透明度不同的花纹,称为全息(即全息照片),相当于把胶片制成一不规则的光栅,然后利用全息图对适当照明光的衍射,把原三维影像提取出来。后一过程称为重现。全息图是一个天然的信息存储器,可把"冻结"了的景物重新"复活"在人们眼前。由于这一独特性能全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。现在不仅有激光全息,而且研究成功白光全息、彩虹全息,以及全景彩虹全息,使人们能看到景物的各个侧面。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。
除用光波产生全息图外,已发展到可用计算机产生全息图。全息图用途很广,可作成各种薄膜型光学件,如各种透镜、光栅、滤波器等,可在空间重叠,十分紧凑、轻巧,适合于宇宙飞行使用。使用全息图贮存资料,具有容量大、易提取、抗污损等优点。
全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束(图a);另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片;其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下(图b),一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。利用全息投影技术,可以让身处异地的人们“面对面”地进行交流,令人称奇。
年,英国伦敦帝国科技学院的匈牙利裔物理学家伽博(Dennis?Gabor,—)发现全息技术,并因此获得了年的诺贝尔物理学奖。
全息光栅图
年,丹尼斯·加博尔发明了全息摄影(holography)或称全像摄影。
其他物理学家也进行了很多开创性的工作,例如Mieczyslaw Wolfke解决了之前的技术问题,以使优化有了可能。这项发现其实是英国一家在改进电子显镜的过程中不经意的产物(专利GB)。这项技术最开始使用的仍然是电子显镜,所以最开始被称为“电子全息图”。作为光学领域的全息图直到年激光技术发明后才得以开始。
第一张记录了三维物体的全息图是在年由Yuri Denisyuk、Emmett Leith、Juris Upatnieks在美国拍摄的。
全息图有很多种,例如投射全息图、反射全息图、彩虹全息图等。
类型
全息摄影
全息摄影(holography)由丹尼斯·加博尔发明的摄影方法,这种摄影方式印出来的照片可以从多个角度观看,但是有角度局限性。很多防伪标识都是使用全息摄影印出来的图像制作的。
全息投影
全息投影(frontprojected holographic display)宽泛的来说也可以算作是全息影像的一种,但是所谓的全息画面只是投射在一块透明的“全息板”上面。因此所谓的全息图像也不过是一个平面而非立体图像。这是最广泛使用的全息技术。
全息投影技术(frontprojected holographic display)也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。[1]
其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束(图A);另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的相位和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片;其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光全息术栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。
全息影像
全息影像(Holographic display)尚在研究,多在科幻作品中出现的全息影像技术。制作一种物理上的纯三维影像,观看者可以从不同的角度不受限制的观察甚至,进入影像内部。
相关理论
普通照相,只能记录物体光场的强度(复振幅模的平方),它不能表征物体的全部信息。采用全息方法,同样也是记录光场的强度,但它是参考光和物光干涉后的强度。对采用如此方法记录下来的光强(晶体或全息胶片中),利用参考光再现时,可以将全面表征物体信息的物光的复振幅表现出来。
第一个虚拟歌姬演唱会
其制作过程如下。
对一束相干光(频率严格一致,表现为可以产生明显的干涉作用)进行1:1分光,照射到拍摄物体的称为物光,另一束称为参考光。保证光程(光走的距离)近似相同的情况下,使在物体上反射的物光和参考光在晶体(或者全息底片)上进行干涉。
观察的时候只要使用参考光照射全息底片,即可在全息底片上观测到原来的三维物体。
这是最简单的全息图原理,此外,还有白光(指非相干光源,例如灯光、日光)即可再现的全息图(广泛应用于防伪标识),彩色全息图(可以用白光再现被摄物体的颜色)等等。这些全息图的制作过程相当复杂。
虽然全息图通常指三维光学全息图,但这是一个误解。除此之外,声场也可以被制作成全息图。
全息应用
投影
全息投影是一种无需配戴眼镜的3D技术,观众可以看到立体的虚拟人物。这项技术在一些博物馆、舞台之上的应用较多,而在日本的舞台上较为流行。(初音未来是世界第一个应用全息技术的虚拟歌手).全息立体投影设备不是利用数码技术实现的,而是投影设备将不同角度影像投影至国外进口的MP全息投影膜上,让你看不到不属于你自身角度的其他图像,因而实现了真正的全息立体影像。
3D全息投影原理是什么?
全息投影是一种无需配戴眼镜的3D技术,观众可以看到立体的虚拟人物。这项技术在一些博物馆、舞台之上的应用较多,让你看不到不属于你自身角度的其他图像,因而实现了真正的全息立体影像。
3D全息投影技术应用范围有哪些?
度全息投影技术、度全息投影技术,它们之间有着细差别,所应用范围也有所差别。
度全息投影技术可以使立体影像不借助任何屏幕或介质而直接悬浮在设备外的自由空间,并且不管从哪个角度看都是三维影像展现,存贮信息量大,不用将产品带到现场,通过录好的影像就可以展示绚丽多彩、立体生动的展品信息。适用于体型大、结构复杂或者贵重的物品进行展示,比如轿车、大型铲车、手表、珠宝。
度全息投影技术适合表现细节或者内部结构较为丰富的物品,如,名表,名车,工业产品,也可以表现人物,卡通形象,或者珍贵文物,名贵物品等等。各类展厅,发布会,博览会,百货,珠宝首饰店、手表专卖店,博物馆,科技馆,等等。
度全息投影技术通过专业技术处理记录并还原人物或物品的真实影像,并将记录的影像在全息成像膜上进行虚拟再现,形成的效果具体形象生动。适用于科技馆、展览馆、主题公园、文化中心、标志性建筑物内部,以数字内容形式展示人物、物体或标识,适合大型场馆的影像再现及形象展示。
3D全息投影可以投影在空气中吗?
有很多人提到这个问题,现在的技术还达不到那种水平,3D全息投影只能投影在有介质的空间中。但是有些人说他看到过,其实您看到的那属于:空气雾幕投影成像是一种全新的空气成像设备,该设备是利用海市蜃楼的成像原理借助空气中存在的粒将光影图像呈现。使用一层很薄的水雾墙代替传统的投影幕,使您能在该屏幕影像中随意穿梭,达到真人可进入视频画面的虚幻效果。使用雾化设备产生大量人工雾,结合空气流动学原理而制造出来的能产生形成平面雾气的屏幕,再将投影设备投射在该屏幕上,便可以在空间中形成虚幻立体的影像,形成一种三位空间立体图像,给人一种新的立体视觉享受,其影象给人的感受如同人行画中,画在人中,亦真亦幻,如置身仙境身处瑶池般。忽隐忽现,神秘诱人的特性开发一些令人称奇的展示项目。在迷茫的雾屏上,放映如幻似真的神话故事。将带给观众前所未有的视听体验
我们经常可以在科幻电影中见到一种三维的全息通讯技术,可以把远处的人或物以三维的形式投影在空气之中,就像电影《星球大战》中的场面。另外随着现在科学的发展,所有的设备都采用小型化和精密化,而现在的显示设备却无法与之相匹配,人类越来越需一种新的显示技术来解决问题。 现在的全系投影技术一共分为以下三种: ,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。 此技术海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。 ,这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的°的任何角度观看影像的不同侧面。