第一篇:2015羊年春晚全息投影技术详解
2015羊年春晚全息投影技术详解
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2015年羊年春晚,《蜀绣》成为科技含量最高、造价最高、关注度最高的节目之一。春晚剧组利用三维立体投影“复制”出李宇春的三兄弟:李宇夏、李宇秋、李宇冬,其在表演中所利用的高科技技术为全息投影技术,全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。
作为光电技术发烧友的CIOE小编也从各个渠道了解了这种技术:全息投影技术(front-projected 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。投影设备将不同角度影像投影至一种国外进口的全息膜上,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。
全息技术第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,记录的难题早在1947年就被攻克。一般的三维图只是在二维的平面上通过构图及色彩明暗变化实现人眼的三维错觉,而全息影像则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息,观察者可以多角度来观察图像在不同角度的形态变化,如同有个真实的物体在那里一样。当然,现在的技术已经不再局限于记录真实的影像,还可以制作完全虚拟的三位数字影像。
全息技术的第二步:利用衍射原理再现物体光波信息。这在2001年才取得突破。主要归功于全息膜技术的诞生,使三维图像的再现成为可能。依靠这薄薄的透明膜,无论是T形台上的流光溢彩,还是舞台上虚幻影像,都可实现。随着全息膜的技术进步,现在一些全息膜里面有许多细细的线路丝。人们通过手指触摸,就能与全息影像进行互动。
了解完全息技术,我们再来看三维全息投影技术,通俗影成像",类似于大自然中的海市蜃楼,是一种无需配戴3D眼镜的裸眼3D技术,原理是通过不同数量的投影机把真实影像或事先经过精心制作并具有立体效果的数字影像均匀对称的投射在成像膜上。经过光的衍射和折射,再现三维影像,将三维画面悬浮在实景的半空中成像。
商业上常用的全息技术大致可分为两类:一类是背投方式,投影机直接将影像投射到全息膜上。另一类是利用反射,将投影或LED图像反射到呈45度放置的全息膜上。全息投影是以空气或其他立体作为光的反射介质,即使用带有弧度的玻璃也是无法实现360度可视的,一定会有视线死角的,无论选择哪种投影方式,最重要的是考虑现场环境。如果我们希望物体看起来真实的话,周围的灯光、舞台与观众的距离、物体的比例大小等因素都是需要考虑进去的。
实际上,全息投影技术已经应用到手机显示屏,去年深圳某手机厂商就展示过“全息手机”,屏幕可以投射出三维立体的图像,显得颇有吸引力。三维全息投影可以分为360度全息投影、270度全息投影、180度全息投影。360度全息投影,自然效果更佳。
第二篇:全息投影技术
原理全息投影技术是近年来兴起的一种高科技技术,它是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像。以一种全新的事物改变着人们对那些传统舞台的声光电技术的审美态度。
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;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,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。国内比较牛的有清华,中国科技,中国光电研究院,浙江大学,国防科技大学,上海交大,江苏大学等。除光学全息外,还发展了红外、微波和超声全息技术,这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。应用全息投影技术在舞美中的应用,不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震憾的演出效果。从Disel时装发布T台秀中全息投影技术的运用,美轮美奂的全息投影画面伴随模特的走步把观众带到了另一个世界中,好像使观众体验了一把虚拟与现实的双重世界。再到梦幻剧场《动漫大师诺曼》中全息投影技术的运用,舞台艺术与电影片断在同一空间出现了非凡的融合,给观众展示了世界多媒体艺术最新的创新成果。服务和销售行业是最需要群众基础的,能最大限度的吸引消费者就是王道。全息投影技术在这方面的运用以全新的视角聚拢了人们的眼球,勾起了消费者的消费欲望。
展览展示行业最终的目的就是如何将产品卖出去,而如何最大限度的吸引参展者的眼球便成了这个行业的制胜法宝。最近数虎图像科技针对展览展示行业实时推出了360度幻影成像系统,将三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特,科技感十足。为展览展示行业开辟了新的营销方向。
初音未来是世界上第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像。2010年3月9号晚间世嘉公司举办了一场名为“初音未来日的感谢祭”“初音之日”(Miku's Day)的初音未来全息投影演唱会,演唱会异常火爆,2500张演唱会门票在瞬间被抢购一空,演唱日当晚更有超过3万名忠实拥簇者通过付费网络直播观看了整场演唱会。前景全息投影技术突破了传统声、光、电局限,将美轮美奂的画面带到观众面前,给人一种虚拟与现实并存的双重世界感觉。全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等得到很大发展,成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。全息图广泛的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无疑,未来市场发展潜力将是无可估量的。
第三篇:全息投影不是梦解读
全息投影不是梦 自己动手制作虚幻科技
2016-01-01 05:08:00 作者:人工智能 小马哥
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第1页:电影当中的全息投影技术
第2页:生活中的全息技术
第3页:全息技术遇到的问题 第4页:制作全息影像 第5页:全息投影片源的制作
1电影当中的全息投影技术
[中关村在线键鼠频道原创]当电影大片中出现一次又一次的高科技全息投影的时候,你有没有想过它什么时候会来到我们的生活中。纵使相隔千里,也能见面如常,这就是全息投影技术.作为最具有未来感的显示技术,一直以来,全息投影都受到非常广泛的关注。下面我们先来看看电影中那些全息投影技术。
电影中的全息技术目前还处于科幻片的阶段,但是一些简单的全息技术应用我们生活中就会出现很多,如产品展览、汽车服装发布会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等,能产生令人震撼的演出效果.电影《阿凡达》
电影《钢铁侠》
全息投影技术并不是离我们很遥远,电影中的全息投影是把我们生活中应用的进行扩展和延伸。全息投影系统是将三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特具有强烈的纵深感,真假难辩。时尚美观,有科技感;顶端透明,真正的空间成像;色彩鲜艳,对比度清晰度高;有空间感,透视感,形成空中幻象。
2生活中的全息技术
全息投影技术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。实际上全息技术在我们的日常生活中已经被广泛地使用了,在产品展览、汽车服装发布会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等,都有全息投影的身影。
著名的初音未来演唱会
“初音未来日的感谢祭”“初音之日”(Miku'sDay)初音未来全息投影演唱会 2010年3月9日世嘉公司举办了一场名为“初音未来日的感谢祭”“初音之日”(Miku'sDay)的初音未来全息投影演唱会。投影机直接背投在全息投影膜,虽然是全息,但不是最理想化的全息投影。因为全息投影的图像是可以360度观看的,也就是说当你站在图像的后面,你看到的就是其背面的影响,而初音演唱会则采用了背投的方式,将全息投影图像投射在投影膜之上,这样只有在正面才可以看到初音的一颦一笑。尽管是伪全息投影,不过初音演唱会的成功还是不容质疑的。
周杰伦魔天伦世界巡回演唱会
周杰伦魔天伦世界巡回演唱会邓丽君与周董“同台对唱”
2013年亚洲天王周杰伦的2013魔天伦世界巡回演唱会中也运用了全息投影技术。时隔20年后,邓丽君的音容笑貌通过数字技术再次重现。
亦幻亦真的视觉
伦敦Diesel时装发布T台秀
伦敦Diesel T台秀在舞台的两边设置了全息投影膜,在模特走台的同时,在投影膜上会出现亦幻亦真的烟雾,或者让人汗毛直立的怪兽,这些都是设计师的灵感,让发布会的主题更容易为广大的观众所接受。
全息投影技术一共分为以下三种:
空气投影和交互技术:在美国麻省一位叫ChadDyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术,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。此技术来源海市蜃楼的原理,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。
激光束投射实体的3D影像:日本公司ScienceandTechnology发明了一种可以用激光束来投射实体的3D影像,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3D图像.这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的。
360度全息显示屏:南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员宣布他们成功研制一种360度全息显示屏,这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像,可以说这些技术很多国家都在研制,毫不夸张的说这项技术它包含了未来,谁最先使用这项技术,谁就最先走入未来的先进技术行列。
3全息技术遇到的问题 全息投影魅力无穷,广大的消费者也对这种技术感到非常新奇,可以说其前景比较光明,但也有一丝隐忧,那就是其昂贵的价格和严格的使用环境严重阻碍其应用的普遍性。
全息投影成像原理 普通的摄像是二维平面采样,而全息投影成像则是多角度摄像,并且将这些照片叠加。为了实现立体“叠加”,需要利用光的干涉原理,用单一的光线(常用投影机)进行照射,使物体反射的光分裂(分光技术)成多束相干光,将这些相干光叠加就能实现全息立体影像。全息影像制作需要比普通摄像处理100倍以上的信息量,对拍摄以及处理和传输平台都提出了很高的要求。
全息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。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;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;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,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,所以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(这些分析作为艺术生的笔者给跪了,来自度娘)。
全息投影目前局限性很大
目前全息投影膜技术只有德国和瑞典的少数厂家所掌控,造价昂贵。加之高清高亮的工程投影机价格也不便宜,整个项目的成本非常之高。并且全息投影的使用场地也有限,其只能位于市内,并且对环境的要求非常高。
全息投影展柜往往体积庞大、造价高昂 尽管如此,全息投影的应用还是在不停的出现,正如文中所说,谁最先使用这项技术,谁就可以引领未来。
4制作全息影像
看了这么多全息投影的介绍,是不是自己手也有点痒痒了,全息投影真的可以自己制作吗?答案是可以的,下面我们就来看看全息投影的制作方法。
虚拟成像原理:虚拟成像系统是用一种将三维画面悬浮在柜体实景中的半空中成像系统。虚拟成像系统由柜体、分光镜、射灯、视频播放设备组成,基于分光镜成像原理,通过对产品实拍构建三维模型的特殊处理,然后将拍摄的的产品影像或产品三维模型影像叠加进场景中,构成了动静结合的产品展示系统。不需要人们佩戴任何偏光眼镜,在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效,给人以视觉上的冲击,具有强烈的纵深感。1.首先是工具和材料:
手机、平板电脑或者直接是电脑显示屏,只要是能播放视频设备的就行
直尺、小刀或剪子、圆规(非必须)、胶带、量角器
透明塑料薄膜(不可太软透光度越大越好,比如:手机高透贴膜、一些东西的塑料包装,不过这个比较硬难制作)、一张纸
2.确定屏幕的宽度,用尺子量一下自己要做投影设备的屏幕宽度。3.搭建金字塔
做一个金字塔
这里讲一下金字塔的等腰三角形的计量方法,由于底边是根据自己尺寸随意变动的,所以腰长就要经过计算后得出,以我们这个为例,IPAD屏幕宽度为12cm,那么我们底边就是12cm(底边不用太过标准,只要不比播放的视频小就行),顶角固定为70.5°,腰长为10.4cm,(这个计算过程对于我们这帮学文的来说可难为死了,数学完全忘干净了,还好部门有个理科出身的同事,赶紧请大神帮我详细讲解了一二)下面为大家列出计算过程。
一开始用手机做出的
我们一开始用手机做出来的小金字塔,由于手机屏幕的尺寸比较小只有7cm,实在无法满足我们观看初音妹子的需求,所以就瞄准了部门妹子的iPAD,下面我们来看金字塔的计算和制作步骤。
腰长计算步骤
由于长度的计算比较麻烦,在这里就为大家列出几个常用机型的底边及腰长尺寸:
常用手机型号底边及腰长
已知尺寸之后就开始剪出4个等腰三角形 我们的材料是就近选取的,把键盘包装的塑料当做金字塔的材料的,不过这种包装的质地非常硬,透光度也不是特好,剪的时候非常容易不直,所以还是高透手机贴膜比较好,不过如果剪坏了的话成本就比较高了。
金字塔做成
把四个等腰三角形都减下来之后,放在平面,在腰上用透明胶条依次粘好,一个金字塔就做好了。金字塔做好之后还有有一个放置手机的架子,不然举着手机看一是找不准位置,二也比较累嘛。
桌子下的艰苦
由于周围灯光很亮,一开始我们很费劲的趴在桌子下面找暗处试效果,结果累了半天拿着也不稳当,拍照也很费劲。
一种简易架子
为了观看更清晰,底部最好涂成黑色的。简易支架不要挡住金字塔的每个面,并且放手机的距离不要离金字塔太远(这步不是必须的,只是为了观看方便)。
比较懒的方法……
当然我们都比较懒,又利用职务之便,所以拿着妹子的PAD跑去摄影房,用架子固定好之后下边垫一个东西找一下水平,再用胶带开始固定(妹子牺牲一下你的PAD吧)。
基本框架搭好
再把固定好的投影设备降到金字塔上方大概2cm的位置,并移动金字塔找好位置,看到初音在金字塔的正中间即可,金字塔下面我们垫了一个鼠标垫作为黑底。
效果还是蛮不错的
我们这种懒人方法马上就看到弊端了……固定在上方的投影设备没法转换方向,必须在四个方向转着看。
5全息投影片源的制作
其实全息投影最难和最麻烦的就是投影片源的制作,全息投影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。只要有机玻璃板的折射就能实现。大家记得初音未来日的感谢祭那次吧,那个用的是2.5D的技术,并不是3D,也就是说从侧面和背面看不到,只有正脸,而我们这次的完全弥补了这一点,所以视频要用特殊的制作方法。
全息投影片源的四个面
将四个面融合到一个视频中
如果专业一点学过动画会用MAYA的朋友用那个做会更简单,因为MAYA天生就有三视图,只需有人物模型、动作,然后分前后左右四个视图导出视频即可。
暗黑3 DIABLO模型的各个方向
暗黑3 DIABLO模型的各个方向
大师作品
如图所示,这个是Zbrush雕刻软件,一款强大的三维软件,在软件中我们做好人物模型,设置好动作,然后就可以从前后左右四个不同的面进行导出渲染了,最后一步同一样是在视频软件中进行合成就好了。虽然用三维软件做出来的全息投影效果最好,但是由于三维软件很难学,而且如果自己做一个好模型再做动作,至少要做一周,所以成本还是比较大的。
另外一种方法需要用到的软件就3个:MikuMikuDance(简称:MMD)、会声会影X5、还有格式转换(可以不用或者换别的转换软件)。
MMD制作的话写出来会占用大量篇幅,而且可能还会写不清楚,我们看一个用MMD和会声会影的制作过程视频。
看了制作步骤是不是还是很麻烦……而且是麻烦的要死,光是导出四个视频还有合成一个视频就要很久……所以笔者还是去下载了片源(科技使人变懒啊)。
总之千辛万苦之后终于成功了,之前在摄影房里录了一段,由于太黑就看见初音自己在跳,不知道的还以为放了一段初音的视频呢,效果甚差。这个视频中从初音的侧面看只有一半的身子是因为在平板电脑上把视频最大化了,为了让投影出来的人物更大,而平板的宽度不够了,所以侧面的初音只有一半,大家见谅哈。最后还是在楼层的楼道里录的,大家看看效果哈,是不是心里痒痒了,想要自己动手制作一个了。如果你有足够大的投影设备,也可以制作一个足够大的金字塔,看起来效果更佳。
全息投影技术其实离我们并不遥远,不像我们想象中的只有在科幻电影中才能出现,只要明白了原理,并且把弊端克服掉,全息投影的这项技术将会是我们人类社会科技上的一次大革命,谁掌握了全息技术谁就引领了未来。
感谢一同帮忙制作的同事,虽然很简单的一个小玩意儿,但是也很麻烦的。电影大片中出现一次又一次的高科技全息投影的时候,你有没有想过它什么时候会来到我们的生活中。纵使相隔千里,也能见面如常,这就是全息投影技术.作为最具
读书的好处
1、行万里路,读万卷书。
2、书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷,下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力,老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早,白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。
8、读书要三到:心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器,人不学、不知义。
10、一日无书,百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生,一日不写手生。
13、我扑在书上,就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书,就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学,如日出之阳;壮而好学,如日中之光;志而好学,如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘,思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
第四篇:2015年羊年春晚节目单
2015 羊 年 春 晚 节 目 单
1、联唱《四世同堂合家欢》 表演者:凯丽、韩童生、李光曦、佟大为、关悦等
2、相声:《我忍不了》 表演者:岳云鹏、孙越
3、歌曲:《中华好儿孙》 表演者:张丰毅、朱亚文、段奕宏
4、小品:《喜乐街》 表演者:小尼、贾玲、沙溢、瞿颖、李菁
5、反串
陈慧琳《我像雪花天上来》、廖昌永《不如跳舞》
羽泉《三家店》、于智魁《奔跑》
张也《小镇姑娘》、陶喆《万事如意》
凤凰传奇《小苹果》、筷子兄弟《最炫民族风》
6、儿童街舞
7、小品:《车站奇遇》 表演者:蔡明、潘长江
8、歌曲:《回家的路》 表演者:刘德华
9、歌曲:《当你老了》 表演者:莫文蔚
10、创意节目:钢琴+泡泡袖 表演者:郎朗
11、歌曲:《爱的距离》 表演者:邓紫棋
12、小品:《小棉袄》 表演者:冯巩、高晓攀等
13、歌曲:《拉着妈妈的手》 表演者:刘和刚
14、杂技:《青花瓷》
15、魔术:周家洪(中国香港)、朱迅
16、小品:《一定找到你》 表演者:郭冬临、刘涛
17、舞蹈:《丝绸之路》
18、歌曲+沙画 表演者:那英
19、小品:《高手在民间》 表演者:毕福剑、朱迅、星光大道选手
20、小品:《投其所好》 表演者:马丽、沈腾、杜晓宇
21、歌曲:《蜀绣》 表演者:李宇春
22、相声:《这不是我的》 表演者:苗阜、王声
23、水袖舞:《国色天香》 表演者:秦岚、马苏、佟丽娅、王丽坤
24、京剧联唱 表演者:于魁智等
25、武术:《江山如画》 表演者:吴京、张震、塔沟武校
26、致青春环节
《同桌的你》 表演者:吴亦凡
《那些花儿》 表演者:陈伟霆
《一生有你》 表演者:鹿晗
《光阴的故事》 表演者:宁泽涛
27、歌曲:《人间天河》 表演者:韩磊、阿鲁阿卓
28、歌舞:《中国梦》
零点钟声
29、舞蹈:《大地春回》 歌舞大联欢 30、歌曲:《恭喜你》 表演者:玖月奇迹
31、儿童歌曲:陆毅、鲍蕾、贝儿
32、歌曲:《燕归巢》 表演者:张靓颖、张杰
33、创意节目:皮影戏+喜羊羊大拜年
34、相声:《圈子》 表演者:周炜、武宾
35、歌曲:《搭把手》 表演者:孙楠
36、小品:《社区民警于三快》 表演者:孙涛、邵峰、朱迅等
37、歌曲:《老边防》 表演者:王宏伟
38、歌曲:《从前慢》 表演者:刘欢
39、小品:《卖画》 表演者:杨蕾
40、歌曲:《难忘今宵》 表演者:李谷一及全体演员
第五篇:全息投影的的体会严燕萍
激光全息成像技术实验总结
题 目: 姓 名: 学 院: 专 业: 班 级: 学 号: 教 师: 激光全息成像技术试验总结 严燕萍
理学院 电子科学与技术 101 1886100120 刘念
2013年12月29日 安徽科技学院教务处制
全息投影的体会心得
前段时间我做了全息的实验,体会颇深。我了解了全息技术的发展历史和实际应用,全息的特点和基本原理,我知道怎么搭设实验光路,还逐步掌握了拍摄全息照片的技术,学会了全息照片的再现方法。
在实验中,首先我就在如何搭设光路图上出现了问题,我搭设的光路图总是不能将反射光集中在一起,最后才发现时光路中几个反射镜之间的距离出现了问题。在对光的时候我的底片架和被摄物不能全部得到均匀照明,最后还是在同学的帮助下才弄好。拍照片的时候是比较好奇和兴奋的,因为我从来没在全部黑暗的情况下做过实验,我的实验仪器的激光强度不够,所以我用了比大家多5秒的时间来曝光,在洗照片的时候等待是焦急的,我们都想快点看看我们的实验成果,我也不例外。
全息技术由英国物理学家盖柏于1948年提出,用一个合适的相干参考波与一个物体的散射波叠加,则可以将此散射波的振幅和相位的分布以干涉图样的形式记录在感光板上,所记录的干涉图样称为全息图。如移出被摄物体,用相干光照射全息图,透射光的一部分就能重新模拟出原物的散射波前,于是重现一个非常逼真的三维图像。1960年激光的出现促进了全息术的发展,全息技术得到了不断完善。盖伯为此荣获1971年诺贝尔物理学奖。解释一下全息的含义:它是指物体发出的全部光信息。全息通过记录物体表面漫反射光的相位和振幅信息,使全息与普通区别开来。
所有光都有明暗强度、颜色、方向三种属性,而黑白只能记录光的强弱变化,而后来的彩色照片除了能记录光的明暗强弱外,还能记录光的波长变化,从而反映出颜色的不同。激光的出现,使可以记录光的方向的三维全息成为可能。
普通是利用几何光学的原理,非相干光通过一系列透镜反射折射成像,形成点点对应的关系。因此,如果相片失去一角,像的那部分信息也会永远失去,在平面上永不再现。由于只是记录明暗强度的关系,因此,照片上遮挡的部分也永不再现。
全息投影则是利用光的干涉和衍射原理,记录光波本身和实物与参考光的相对位相,即物体表面漫射的光波与参考光波的干涉图。与普通不同的是,全息片上每一点都记录了物体所有漫射光的信息,因此即便是挡住全息图的一部分,也能观察到完整物体的相。当然,全息相无法用肉眼直接观察,当用一束与参考光波长方向完全相同的再现光照射时便可以看到物体各个侧面的立体像。
由于全息立体性强,形象逼真,可以在展览会上取得良好效果。已有利于珍贵艺术品资料的收藏。激光方防伪技术也许是大家听说最多的全息应用,其实除了传统方面的应用之外,激光有广阔的应用前景。全息的应用从信息储存到图像识别,从干涉计量到无损检测,从物体表面的研究到振动分析,渗透到军事以及工农业生产的各个领域,甚至进入我们的日常生活,如产品商标,书籍装帧以及小工艺品等。
首先在军事上全息技术有着广阔的应用前景。一般的雷达探测技术只能判断物体的方位、距离,而如果应用红外线超声波全息,则可以得到目标的三维立体图像,这种技术也可用于水下目标的探测,代替雷达。然而在水中、空中存在的扰动很大,如何向实验室中一样,减少外来因素的干扰,将成为该突破的关键。
如果全息技术能够用于电影或电视技术,那将带来人民生活的一场变革。目前的立体电影是利用光的偏振原理实现的,如果通过全息,将物体在屏幕上显示出来,则在观众面前展示的将是有纵深的一幅立体的画面。
在医学方面,全息技术也是前景广阔。利用全息拍摄的人体器官照片,将会代替X射线用来检查人体器官有无病变,此原理同样可用于工业机械零件探伤。此外,在保密方面,出了已有的激光防伪技术外,高保密性能的加密模压全息图将是继激光全息防伪技术后新的发展,甚至我们除了制作三维全息图外,还可以制造随时间等变化的四维、五维全息图,取得更好的防伪和保密效果。
正是鉴于全息的的以上特点,相信在将来的诸多领域中,都会让我们看到全息物体的身影。