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全息投影與成像系統

   2012-05-09 網絡佚名6830
導讀

全息投影是一種無需配戴眼鏡的3D技術,觀眾可以看到立體的虛擬人物。這項技術在一些博物館、舞臺之上的應用較多,而在日本的舞臺

全息投影是一種無需配戴眼鏡的3D技術,觀眾可以看到立體的虛擬人物。這項技術在一些博物館、舞臺之上的應用較多,而在日本的舞臺上較為流行。(初音未來是世界第一個應用全息技術的虛擬歌手).全息立體投影設備不是利用  全息投影
數碼技術實現的,而是投影設備將不同角度影像投影至國外進口的MP全息投影膜上,   讓你看不到不屬于你自身角度的其他圖像,因而實現了真正的全息立體影像。
360度幻影成像系統
360度幻影成像是一種將三維畫面懸浮在實景的半空中成像,營造了亦幻亦真的氛圍,效果奇特,具有強烈的縱深感,真假難辯。形成空中幻象中間可結合實物,實現影像與實物的結合。也可配加觸摸屏實現與觀眾的互動 。可以根據要求做成四面窗口,每面最大2-11米。可做成全息幻影舞臺,產品立體360度的演示;真人和虛幻人同臺表演;科技館的夢幻舞等。適合表現細節或內部結構較豐富的個體物品, 如名表、名車、珠寶、工業產品、也可表現人物、卡通等,給觀眾感覺是完全立體的。
全息照相的拍攝要求
為了拍出一張滿意的全息照片,拍攝系統必須具備以下要求:(1) 光源必須是相干光源通過前面分析知道,全息照相是根據光的干涉原理,所以要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相干性和時間相干性,實驗中采用He-Ne激光器,用其拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。(2) 全息照相系統要具有穩定性由于全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細又密的干涉條紋,所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊,甚至使干涉條紋無法記錄。比如,拍攝過程中若底片位移一個微米,則條紋就分辨不清,為此,要求全息實驗臺是防震的。全息臺上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺面鋼板上。另外,氣流通過光路,聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此,在曝光時應該禁止大聲喧嘩,不能隨意走動,保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是,各組都調好光路后,同學們離開實驗臺,穩定一分鐘后,再在同一時間內爆光,得到較好的效果。(3) 物光與參考光應滿足物光和參考光的光程差應盡量小,兩束光的光程相等最好,最多不能超過2cm,調光路時用細繩量好;兩速光之間的夾角要在30°~60°之間,最好在45°左右,因為夾角小,干涉條紋就稀,這樣對系統的穩定性和感光材料分辨率的要求較低;兩束光的光強比要適當,一般要求在1∶1~1∶10之間都可以,光強比用硅光電池測出。(4) 使用高分辨率的全息底片因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋,所以需要高分辨率的感光材料。普通照相用的感光底片由于銀化物的顆粒較粗,每毫米只能記錄50~100個條紋,天津感光膠片廠生產的I型全息干板,其分辨率可達每毫米3?000條,能滿足全息照相的要求。(5) 全息照片的沖洗過程沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配藥,配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種藥方都要求用蒸餾水配制,但實驗證明,用純凈的自來水配制,也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行,藥液千萬不能見光,保持在室溫20℃在右進行沖洗,配制一次藥液保管得當可使用一個月左右。
全息照相的應用
綜上所述,全息照相是一種不用普通光學成象系統的錄象方法,是六十年代發展起來的一種立體攝影和波陣面再現的新技術。由于全息照相能夠把物體表面發出的全部信息(即光波的振幅和相位)記錄下來,并能完全再現被攝物體光波的全部信息,因此,全息技術在生產實踐和科學研究領域中有著廣泛的應用〔2,3〕。例如:全息電影和全息電視,全息儲存、全息顯示及全息防偽商標等。除光學全息外,還發展了紅外、微波和超聲全息技術,這些全息技術在軍事偵察和監視上有重要意義。我們知道,一般的雷達只能探測到目標方位、距離等,而全息照相則能給出目標的立體形象,這對于及時識別飛機、艦艇等有很大作用。因此,備受人們的重視。但是由于可見光在大氣或水中傳播時衰減很快,在不良的氣候下甚至于無法進行工作。為克服這個困難發展出紅外、微波及超聲全息技術,即用相干的紅外光、微波及超聲波拍攝全息照片,然后用可見光再現物象,這種全息技術與普通全息技術的原理相同。技術的關鍵是尋找靈敏記錄的介質及合適的再現方法。超聲全息照相能再現潛伏于水下物體的三維圖樣,因此可用來進行水下偵察和監視。如圖(3)。由于對可見光不透明的物體,往往對超聲波透明,因此超聲全息可用于水下的軍事行動,也可用于醫療透視以及工業無損檢測測等。
 
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