究竟什么是全息投影技術?
全息投影技術也稱虛擬成像技術,它是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實三維圖像的技術,它的實現分為兩個步驟。
第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息,也就是拍攝過程。被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作為參考光束射到全息底片上,和物光束疊加產生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序后,便成為一張全息圖,或稱全息照片。
全息投影拍攝過程圖解
第二步是利用衍射原理再現物體光波信息,也就是成像過程。全息圖猶如一個復雜的光柵,在相干激光照射下,一張正弦型全息圖的衍射光波可給出兩個象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不干擾地分別顯示出來。
全息投影早在70年以前就被人提出了,1947年,英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯在研究電子顯微鏡過程中,首次提出了全息術這一全新的成像概念,而蓋伯也因此項工作獲得了1971年的諾貝爾物理學獎,發明之初這個黑科技一直被應用于電子顯微技術中。
但可惜的是,雖然誕生已經有70年了,但目前世界上還沒有成熟的能夠直接通過空氣呈現影像的全息技術,很多還停留在實驗室階段。目前比較接近的技術是美國麻省理工學院研究生達因發明的空氣投影和交互技術以及日本公司激光束投射實體的3D影像技術,但這些距離商業化還非常遙遠。
3前路漫漫 全息投影技術發展幾何?
全息投影技術進展到了什么階段?
理想很豐滿,現實很骨感,目前對于全息投影技術來說面臨的最大問題就是介質。因為沒有介質的話光是不會發生折射的,這也就意味著類似科幻片中的效果不可能實現。但即便如此,世界各國對于全息技術都進行了充分的研究,而目前比較先進的全息投影技術共有三種實現方式。
空氣投影和交互技術:美國麻省理工學院的研究生達因發明了一種空氣投影和交互技術,這是顯示技術上的一個里程碑,它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術來源海市蜃樓的原理,將圖像投射在水蒸氣上,由于分子震動不均衡,可以形成層次和立體感很強的圖像。
空氣投影和交互技術
激光束投射實體的3D影像:這項技術是由一家日本公司發明的,它主要是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時,混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質,并在空氣中形成一個短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現。
360度全息顯示屏:南加利福尼亞大學創新科技研究院研制成功一種360度全息顯示屏,這種技術是將圖像投影在一種高速旋轉的鏡子上從而實現三維圖像,但是總體來看,這項技術依舊沒有擺脫對介質的依賴。
不論哪種全息投影技術,目前還只是停留在研究階段,距離量產還有很遙遠,另外要注意的是,它們的成本也都非常昂貴。因此現在您要想看真正的全息投影技術,筆者建議您還是應該去電影院。