關(guān)于全息投影,你了解多少?
什么是全息投影技術(shù)?全息投影技術(shù)也稱(chēng)虛擬成像技術(shù),利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。全息投影技術(shù)在舞臺(tái)上的應(yīng)用不僅可以產(chǎn)生立體的空中幻想,還可以使幻想與表演者產(chǎn)生互動(dòng),一起完成表演。
全息投影技術(shù),單說(shuō)這個(gè)詞可能會(huì)比較陌生,但是看完下邊的例子你可能就了解它是什么了。
1.星球大戰(zhàn)
1997年上映的《星球大戰(zhàn)》中,萊婭公主向盧克天行者和歐比旺發(fā)出的三維版求救影像。它是在投影之前需對(duì)所投的“影”進(jìn)行錄制,然后再利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息完成成像過(guò)程從而展示出來(lái)的。
2.初音未來(lái)
可以看出,站在c位的是一個(gè)虛擬的人物形象。她是通過(guò)一整套3D全息投影技術(shù)完成的,在全球這是首次。它是通過(guò)采用的是“德國(guó)Sax 3D公司的3D全息透明屏”播放3D影像實(shí)現(xiàn)的。準(zhǔn)確意義上來(lái)說(shuō)這場(chǎng)演唱會(huì)是2.5D的,簡(jiǎn)單解釋就是在屏幕上播放3D畫(huà)面。就和看電影一樣,只不過(guò)這個(gè)屏幕可以調(diào)節(jié)透明度,如調(diào)節(jié)為全透明的舞臺(tái)上就只留下MIKU成像,原來(lái)就是調(diào)節(jié)屏幕中的局部粒子濃度顯示出不透明效果并成像。
3.博物館
雖然這種模式的展覽還沒(méi)有完全普及,但是可能大家在博物館碰到過(guò)這種模式的展覽,它是通過(guò)投影設(shè)備將不同角度的影像投影至中心的特殊棱鏡上,再通過(guò)其他技術(shù),讓你能夠看到不屬于你自身角度的其他圖像,從而實(shí)現(xiàn)全息立體影像。
這就是全息投影技術(shù),但全息投影技術(shù)不只有這些!主題公園,科技館,娛樂(lè)廳還有離我們最近的電影院,都有全息投影技術(shù)的存在。那這項(xiàng)與我們的生活如此接近的技術(shù)是如何產(chǎn)生且發(fā)揮作用的?
在1947年之前,在一些科學(xué)家解決了全息投影技術(shù)所需要的技術(shù)問(wèn)題之后,全息投影術(shù)就隨之誕生了。在誕生之初,這項(xiàng)技術(shù)一直致力于電子顯微技術(shù),所以也被稱(chēng)為電子全息投影技術(shù)(在電子顯微技術(shù)領(lǐng)域內(nèi))。一直到1960年激光技術(shù)的出現(xiàn)全息投影技術(shù)才取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
全息投影技術(shù)的原理主要分為兩步
1.利用光的干涉原理記錄物體光波信息,即拍攝。被攝物體在激光的輻照下形成漫反射的物光束,另一部分激光作為參考光束照射到全息底片上,和物光束疊加并相互干涉,把物體光波上各點(diǎn)的振幅和相位轉(zhuǎn)換成在空間上變化的光波強(qiáng)度,從而利用干涉條紋間的間隔和反差將物體空間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、定影等程序處理后,便成為一張諾利德全息圖,簡(jiǎn)稱(chēng)全息照片。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是拍攝過(guò)程。
2.第二步則是利用衍射原理來(lái)再現(xiàn)物體的光波信息,即成像。第一步形成的全息圖猶如一個(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)像,即原始象和共軛像,兩像疊加后具有真實(shí)的視覺(jué)效應(yīng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是成像過(guò)程。
全息投影共分為兩類(lèi)——透射全息投影和反射全息投影
一、透射全息投影
這種透射全息技術(shù)投影,利用的原理,是在全息投影膠卷上進(jìn)行激光的照射,然后經(jīng)過(guò)折射在膠卷的另一邊產(chǎn)生立體圖像的效果。在1969年美國(guó)物理學(xué)家研究出了彩虹全息技術(shù)投影以后,這種透射全息投影就也就橫空出世了。在對(duì)彩虹全息技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以后,可以投射的光范圍變大,也容納進(jìn)了白色的光。也就是說(shuō),利用白色的光也可以實(shí)現(xiàn)彩虹全息技術(shù),彩虹全息投影可以在信用卡和銀行卡上設(shè)立防偽標(biāo)志,防止被壞人竊取,從而方便人們的生活。這種防偽標(biāo)志的方法在現(xiàn)在的生活中應(yīng)用也是非常廣泛的,包括到現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)依然留存著。
二、反射全息投影
反射全息投影,這項(xiàng)技術(shù)也存在很多時(shí)間了。這項(xiàng)技術(shù)形成的原因是通過(guò)白色的光源,和觀察者相同方向?qū)⒐饩€照射在膠卷上,經(jīng)過(guò)光線的反射和折射,從而呈現(xiàn)出彩色的圖像。這種白色的圖像,就相當(dāng)于是圖形的重建,并且在全息投影中又包括一種鏡面全息投影。這種技術(shù)是通過(guò)控制鏡面,進(jìn)而去控制三維圖像形成的一些因素。主要是通過(guò)控制鏡面的運(yùn)動(dòng),從而控制三維圖像的成像因素,所采用的技術(shù)也是光線的發(fā)散或者是光線的折射這兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)全息圖像的構(gòu)成,這也是非常神奇的。
對(duì)于全息投影技術(shù),我們應(yīng)該保持期待,它能夠?yàn)槲覀兊纳詈凸ぷ鞣绞綆?lái)一定的改變和全新的體驗(yàn),相信在不久的將來(lái),全息投影技術(shù)會(huì)涉及我們生活的方方面面,能夠讓我們的世界更加科幻、真實(shí)、生動(dòng),給人一種神奇的感覺(jué)!