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??? 前不久，法國(guó)總統(tǒng)的競(jìng)選大會(huì)上，左翼總統(tǒng)候選人梅朗雄在法官大選中首次使用了全息投影技術(shù)輔助演講，利用3D投影，梅朗雄同時(shí)現(xiàn)身在兩個(gè)會(huì)場(chǎng)，獲得了最大的關(guān)注，這是第一次有候選人將全息投影技術(shù)直接應(yīng)用在競(jìng)選中。期間，梅朗雄的支持者紛紛掏出手機(jī)為他和他的“分身”拍照。3D投影技術(shù)在政府、商場(chǎng)等各領(lǐng)域可以達(dá)到出人意料的效果。

你還以為全息技術(shù)是這樣的嗎？

電影《星球大戰(zhàn)》里的機(jī)器人投出全息影像

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??? 首先我們要明確一點(diǎn)，全息和3D顯示不存在誰(shuí)包含誰(shuí)的問(wèn)題，他們是有交叉的兩個(gè)概念。只是，全息技術(shù)是一項(xiàng)很有前景的3D顯示技術(shù)。

? ? 另外，全息技術(shù)除了應(yīng)用在3D成像，還廣泛用在測(cè)量、存儲(chǔ)、加密、防偽等各個(gè)方面，實(shí)際上大家日常生活中經(jīng)常見(jiàn)到的各種鐳射防偽商標(biāo)，就是全息技術(shù)的一大應(yīng)用。

解讀全息技術(shù)

? ? 當(dāng)我們看一張照片時(shí)，你怎么來(lái)判斷照片里的物體有多遠(yuǎn)？

? ? 一般情況下可以根據(jù)物體之間的遮擋關(guān)系、近大遠(yuǎn)小的經(jīng)驗(yàn)和畫(huà)面中的陰影等信息來(lái)判斷，但是缺少了觀看真實(shí)物體時(shí)的立體感。因?yàn)槭褂孟鄼C(jī)進(jìn)行拍攝時(shí)，記錄的只是物體的光強(qiáng)信息，而物體的深度信息是包含在相位當(dāng)中的。

?? ?既然如此，是否可以通過(guò)某種方式，將光線的強(qiáng)度信息和相位信息同時(shí)記錄下來(lái)呢？

?? ?這就是“全息”思想的來(lái)源。所謂“全息”，其實(shí)是個(gè)科學(xué)上創(chuàng)造的名詞，本意即指可以同時(shí)呈現(xiàn)強(qiáng)度和相位信息的技術(shù)，類(lèi)似地，英文中會(huì)冠以“holo-”開(kāi)頭，表達(dá)全息相關(guān)名詞。

?? ?比較麻煩的一點(diǎn)就是，我們手中用來(lái)記錄光線的物質(zhì)都只是對(duì)光強(qiáng)敏感，而不是對(duì)相位敏感。因此要一個(gè)方法，利用記錄光強(qiáng)的物質(zhì)將相位的分布記錄下來(lái)?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，光的干涉恰好可以滿足需求。

? ? 其第一步是拍攝過(guò)程，利用干涉原理來(lái)記錄物體光波信息：

? ? 被拍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(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)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(lái)。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過(guò)顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱(chēng)全息照片。

?? ?其第二步是成象過(guò)程，這是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息：

?? ?全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個(gè)象，即原始象（又稱(chēng)初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺(jué)效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過(guò)多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來(lái)。

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進(jìn)擊的全息

傳統(tǒng)(光學(xué))全息術(shù)??? 數(shù)字全息術(shù)???計(jì)算全息術(shù)

?? ?若是去科技館的話，經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到傳統(tǒng)全息術(shù)的展品。從3D顯示的效果來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)全息術(shù)的顯示效果還是非常棒的，但是難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示，而且干板價(jià)格比較昂貴，也不利于復(fù)制和傳播。
?? ?隨著數(shù)字式感光器件的發(fā)展，科學(xué)家意識(shí)到，就如同數(shù)碼相機(jī)取代膠片相機(jī)一樣，可以將干板換成CCD或者CMOS。由于記錄下來(lái)的信息是數(shù)字化的，所以可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，即便沒(méi)有參考光束，也可以用計(jì)算機(jī)計(jì)算出復(fù)現(xiàn)的圖像，進(jìn)行研究。
?? ?所謂計(jì)算全息，其實(shí)就是拋開(kāi)了干涉圖的記錄過(guò)程，直接將光場(chǎng)分布使用計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算計(jì)算出來(lái)。這樣做有一個(gè)巨大的好處，那就是可以實(shí)現(xiàn)任意物體的全息顯示，即便這個(gè)物體在現(xiàn)實(shí)中并不存在。因此許多產(chǎn)品的防偽標(biāo)識(shí)都可以使用這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

知識(shí)掃盲區(qū)

?全息技術(shù)不同于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)。

?全息是一種圖像的展示方式，呈現(xiàn)三維立體形式，有物體的尺寸、形狀、亮度和對(duì)比度等信息，AR與全息投影技術(shù)所呈現(xiàn)的虛擬圖像都可以叫做全息。然而，全息投影與AR有著不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。

?全息投影也叫虛擬成像，是利用衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)三維圖像的技術(shù)，也就是通過(guò)記錄被攝物體反射或投射光波中的信息并完全重建圖像，是完全可以通過(guò)裸眼來(lái)體驗(yàn)的。

?AR是將虛擬圖像準(zhǔn)確疊加到現(xiàn)實(shí)中物體上的技術(shù)；VR是通過(guò)佩戴上VR設(shè)備，在眼前覆蓋一個(gè)完全虛擬的景象，通過(guò)動(dòng)作的追蹤，進(jìn)行場(chǎng)景的模擬。

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全息的應(yīng)用

??? 目前全息投影技術(shù)和批量生產(chǎn)條件相對(duì)成熟，但其應(yīng)用范圍還相對(duì)較窄，國(guó)內(nèi)主要將全息投影技術(shù)應(yīng)用到小型展柜、小型舞臺(tái)中。全息投影在展柜的商業(yè)運(yùn)用中，多是用于展示企業(yè)標(biāo)識(shí)、小型電子產(chǎn)品、珠寶首飾的360°和270°展臺(tái)，內(nèi)容多數(shù)是比較簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)，當(dāng)然也有用于展示游戲角色的，角色有比較簡(jiǎn)單的動(dòng)作。

??? 在舞臺(tái)的商業(yè)運(yùn)用中，為滿足舞臺(tái)的觀賞角度，以180°的單片全息幕居多。應(yīng)用方式有虛擬表演、虛擬與真人互動(dòng)、真人表演全息特效等。

?? ?在房地產(chǎn)展示中，全息投影沙盤(pán)的模塊化硬件可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，減少電子沙盤(pán)、樣板間模型售罄即廢的資源浪費(fèi)情況。而且展示內(nèi)容以數(shù)字影像方式存在，展示內(nèi)容靈活多變，內(nèi)容量巨大，還可以很好的完成客戶與樓盤(pán)間的互動(dòng)。?

?? ?在傳統(tǒng)照片中的應(yīng)用，全息投影照片將傳統(tǒng)的二維平面圖轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的、有體感的、可全方位視角觀看的圖像，消費(fèi)者可將自己、親友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同將電子照片放到電子相框一樣方便簡(jiǎn)單，但相對(duì)于電子照片，全息投影照片的視覺(jué)效果和感官體驗(yàn)是全新震撼的。

?? ?當(dāng)然，全息投影的應(yīng)用還有很多方式，如全息投影博物館、全息投影伴舞、全息投影視頻電話、全息投影只能引導(dǎo)員等等。

全息的前景

??? 隨著技術(shù)的不斷成熟以及單位材料成本的下降，或者出現(xiàn)更好的替代投射材料，在這之后，作為綜合性的能研究開(kāi)發(fā)并提供整體解決方案和相關(guān)服務(wù)，提供硬件集成和展示內(nèi)容制作一站式解決方案的供應(yīng)商或許會(huì)脫穎而出，獲得不菲的收益。

?? ?作為可以幫助人類(lèi)解決一部分空間問(wèn)題的顯示技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域及可預(yù)見(jiàn)的發(fā)展前景是我們難以想象到的。雖然目前仍然存在著一系列的問(wèn)題，但毋庸置疑，我們相信全息投影行業(yè)具有極大的市場(chǎng)前景。

?? ?作為一種具有顛覆意義的革命性技術(shù)，我們可以預(yù)見(jiàn)到全息投影技術(shù)在很多方面具有非常巨大的、革命性的應(yīng)用價(jià)值，在立體電影、電視、展覽、顯微術(shù)、干涉度量學(xué)、投影光刻、軍事偵察監(jiān)視、水下探測(cè)、金屬內(nèi)部探測(cè)、保存珍貴的歷史文物、藝術(shù)品、娛樂(lè)場(chǎng)合、酒吧、KTV房、DISCO等等場(chǎng)所都能獲得廣泛的應(yīng)用。