提到全息投影,大伙兒第一會想到演出中的類似場景,最著名的就是日本虛擬偶像初音演唱會。但遺憾的是,這種顯示方法只是一種視覺欺騙,距離真正意義上的全息投影還相去甚遠,那我們在線現(xiàn)在距離真全息投影還有多遠呢?
舞臺上的“初音”是真正全息投影麼?
“初音”演唱會上的這種虛擬顯示方法專業(yè)名稱叫做“佩伯爾幻像”,它巧妙使用了光學(xué)錯覺,燈光照射在真實表演者身上,透過玻璃映射在舞臺上的特定區(qū)域就形成了上圖中的虛擬影像,這就是它的成像過程,其實並不複雜,只是一種視覺欺騙。
雖然看起來也是立體的,但佩伯爾幻像與真實的全息投影差距極大。它需要光學(xué)材料折射光源才能形成立體視覺結(jié)果,觀衆(zhòng)也只能在特定的角度觀影。除此以外,細心的朋儕也會發(fā)現(xiàn),類似這種演出必須在黑暗環(huán)境才能實現(xiàn),這與科幻電影中的結(jié)果相差甚遠。
什麼是全息投影技術(shù)?
全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù),1947年由英國匈牙利裔物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯提出。它是使用幹涉和衍射原理記錄並重現(xiàn)物體真實三維圖像,從而實現(xiàn)3D顯示。
全息投影技術(shù)的實現(xiàn)分爲兩步,第一是使用幹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;另一部分激光作爲參考光束射到全息底片上,和物光束疊加産生幹涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強度,從而使用幹涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。
全息投影拍攝過程
第二步是使用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息,也就是成像過程。全息圖猶如一個複雜的光柵,在相幹激光照射下,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(xiàn)的圖像立體感強,具有真實的視覺效應(yīng)。
真正的全息投影,發(fā)展如何?
世界各國關(guān)于全息技術(shù)也進行了充分研究,目前取得了一定成果。比較先進的全息投影技術(shù)共有三種實現(xiàn)方法。第一是空氣投影和交互技術(shù),它的原理類似海市蜃樓,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。
第二種方法是激光束投射實體的3D影像,這項技術(shù)由一家日本公司發(fā)明,它使用氮氣和氧氣在空氣中進行小型爆破形成灼熱的漿狀物質(zhì),以此爲介質(zhì)形成3D圖像。最後一種是360度全息顯示屏,這種技術(shù)將圖像投影在一塊高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像。
雖然比“佩伯爾幻像”更進一步,但他們還是沒有擺脫投影介質(zhì),只是將二維變成了三維便了,與電影中那種揮揮手就能出現(xiàn)的顯示屏還差著很遠,況且就連這些技術(shù)也只是停留在實驗階段,距離大規(guī)模商用還很漫長。
除此以外筆者了解到還有一項新技術(shù),它通過激光聚焦,將空氣中的物質(zhì)離子化,形成一個離子霧光點,看起來就像真正的全息投影一樣。雖然它擺脫了介質(zhì),可以直接在空氣中形成三維影像,但嚴格來說已經(jīng)不屬于全息投影的範疇,同時價格極高,目前也只是停留在實驗階段。
總而言之,我們在線現(xiàn)在距離真正的全息投影還很遙遠。