在全息照相中為什麼要加參考光改變你看世界的方式| 科技資訊1008期

在全息照相中為什麼要加參考光

改變你看世界的方式

自Jules Verne於1893年首次提出全息技術以來，全息圖一直是科技娛樂公司以及消費者的夢想。但是，當Leia公主在《星際爭霸》中以浮空影象出現時，全息照相對於此類裝置的普遍渴望才真正成為時尚。不幸的是，多年來，似乎這些事情將永遠淪落到科幻小說的領域。在稀薄的空氣中建立3D影象的挑戰似乎是無法克服的。

全息投影技術自1940年代就已經存在，而3D技術自那時以來發展非常迅速，但要給我們“ as-seen-in-the-movies”體驗，仍然有許多挑戰需要克服。但是，一些革命性的3D全息先驅者打破了全息投影的界限，打破了將全息圖變為現實的現狀。

似乎我們正在逼近真正的全息圖夢想可能真正變為現實的一天。世界各地的科學家提出了使用鐳射，現代數字處理器和運動感測技術的新穎發明方法，以建立幾種不同型別的全息圖，這些全息圖可能會在不久的將來改變我們與媒體互動和互動的方式。

在走向未來之前，讓我們回到過去，回到最開始的地方，這樣我們就可以找出全息圖是什麼，並問自己：““全息圖”的確切含義是什麼？

“全息圖”一詞是由丹尼斯·加博爾（Dennis Gabor）於1949年創造的，他是匈牙利出生的英國電氣工程師和物理學家，後來因其在“全息圖”的發明和開發方面的工作而贏得了1971年的諾貝爾物理學獎。

全息圖是兩個希臘詞的組合-“holos” meaning “whole，”“ gramma”表示“訊息”；匯聚成一個完整的訊息，換句話說，就是完整的圖片。

與傳統攝影不同，全息圖是三維影象，或給人一種印象。使用光（有時以鐳射形式）建立的全息技術有多種型別，它們呈現出不同的結果。

這是我們當今一些最酷的全息技術的清單。進行檢查，並與您的朋友分享以幫助該技術成為主流，因為正如Leia公主所說：“您是我唯一的希望。”

1、The Aerial Burton Laser Plasma Holograph：

全息空中介質360度投射

直到最近，任何“全息圖”示例都需要玻璃，煙霧或水來反射光，但現在不用。一種全息投影儀使用等離子鐳射器在空中漂浮3D影象。目前，這是非常基本的內容，但它表明可以看到光而無需將其從表面反射。該技術使用1kW紅外脈衝鐳射，該鐳射透過3D掃描器聚焦在空氣中的直接點上，從而使空氣中的分子離子化，從而產生等離子體。儘管這項技術目前尚不理想，但它是向稀薄空氣中無處不在的全息顯示器邁出正確方向的重要一步。

一個簡單的全息投影儀，其光源可以透過平坦的干涉圖案發光，可以產生具有三維質量的影象，但是它仍然是平面的。為了建立真實的3D影象，全息投影儀可以使用旋轉鏡將影象反射給觀察者。鏡子傳送與觀察者從其觀看物件的角度相對應的影象。觀察者在主題周圍移動時，會以不同的視角對其進行檢視，並看到在空間中漂浮的三維影象。

全息圖主要有兩種型別：反射和透射。反射全息圖將3D影象的資訊儲存在夾在兩個玻璃板之間的厚感光乳劑中，必須用明亮的聚光燈觀察。透射全息圖使用反射鏡和兩個鐳射源（參考光束和物鏡光束）將全息圖列印在膠片上，並且可以使用與建立影象相同的鐳射進行檢視。每種型別都需要不同的投影儀。儘管構建商用全息圖投影儀太複雜，難以用簡短的文章描述，但是可以分別由亮點光和鐳射束構建基本的透射和反射全息圖投影儀。

全息投影裝置

反射全息投影儀

將亮點燈與全息圖板的距離和角度設定為與首次曝光膠片時相同的距離和角度。您不能使用熒光燈，鐳射或磨砂燈泡發出的光來檢視反射全息投影儀。

開啟聚光燈並檢查全息圖的質量。

透過左右移動全息圖並將其傾斜直到獲得最亮和最聚焦的全息圖來調整全息圖的位置。

全息動態交通訊號

透射全息投影儀

將鐳射器和全息圖板放置在用於曝光全息圖的相同位置。如果您使用的是其他位置，請以相同的距離和角度放置它們。

開啟鐳射。您看到的影象將是原始影象的精確副本，即所謂的虛擬影象。

將鐳射頭從全息圖板上直立放置，以獲得更清晰的影象。正面照明時的視角會略有變化，但是影象質量會提高。如果您不熟悉全息投影，這是一個不錯的選擇。

全息交通訊息牆

2、Pepper‘s Ghost：

如果您是樂迷，那麼這就是您可能熟悉的全息圖。這是一種古老的幻想技術，但是新的設計使其變得很棒。圖帕克（Tupac），邁克爾·傑克遜（Michael Jackson）甚至印度總理納倫德拉·莫迪（Narendra Modi）的全息圖都證明了這一點也可能是非常現實的。他們使用高階動作捕捉技術和完整的3D CGI，從頭到腳完全重現一個人，然後將他們投射到幾乎看不見的玻璃窗格中。

2012年，地點是Coachella，這是在加利福尼亞舉行的世界上最著名的音樂節之一。在人群中，當說唱偶像Dr。 Dre和Snoop Dogg登上舞臺時，有80，000名粉絲在觀看。正如他們以最初由Dre和傳奇2Pac演出的“ California Love”結束演出的舞臺一樣，舞臺變黑了。在黑暗中，出現了一個人物。在那裡，站在人群前面的是2Pac本人。但是怎麼可能呢？他於1996年去世！

實際上，到達Coachella舞臺的已故說唱歌手實際上是3D投影，具有全息效果。它使用一種古老的幻術“ Pepper’s Ghost”效果製作，然後進行了更新，使其成為這個世界級音樂節的中心舞臺。

這是一種重現全息影象的方法，但是當然，它也面臨著自己的挑戰。這是這種全息圖的優缺點。

優點

“ Pepper‘s Ghost”效果可以顯示大型投影，例如在Coachella的舞臺上或像鞋盒一樣小，使其成為最通用的全息投影技術之一。

它創造了一種真正的非凡效果，當與名人因素結合使用時，它具有成為國際頭條新聞的一切能力。這是一項經過多年實踐和檢驗的成熟技術。

缺點

要產生這種錯覺，您需要足夠數量的有機玻璃（在要顯示全息影象的舞臺上以45角放置），使安裝停滯不前。它取決於光線因素，這意味著至關重要的一點是，要確保整個舞臺的黑暗程度足以使投影可見。

一旦嘗試引入其他元素（例如本例中的Snoop Dogg），挑戰只會增加。需要仔細計劃和協調現實生活元素的位置和移動，以使表演者不會與玻璃接觸或以某種方式使影象模糊。

對於全息科學家來說，不管是“ Pepper’s Ghost”還是The Holographic Smokescreen，都無一例外貼上了“偽全息”、魔術的標籤，無關技術。當然以於未來20年來說，這些終久會被淘汰的。

3。Fan Type Holograms：

在主題公園或特殊活動之前，您可能已經看過該技術的基本形式。它們使用的小型螺旋槳與高科技RGB燈融合在一起，可以在幾毫秒內切換顏色。當以正確的速度旋轉時，它們可用於建立具有3D效果的影象。廣東閒雲網際網路科技有限公司提供的一種名為SoloWall的新裝置，將這項技術帶入了一個新的高度，可以在僅使用65瓦功率的情況下，建立超過3米高的全高畫質影象，至少呈現出漂浮在空中的外觀。

全息標牌

全息標牌3D效果設計平臺

閒雲Solo是一個完整的整合式3D全息顯示系統，結合了技術，物理和工程技術，可以建立令人陶醉的3D內容，看起來好像漂浮在空中。該系統具有三個元件：可以顯示高畫質質量的全息影象，專有軟體可以管理3D內容，以及3D Studio工具可以使使用者自行建立3D內容，而無需任何特定的設計技能。該裝置本身使用4條旋轉射線工作，配備有可產生3D全息顯示的LED燈。該系統有兩種產品可用。Solo和Wall-每個都具有滿足特定業務需求的獨特功能。Solo是一款可產生56釐米（M）和75釐米（L）的全息影像的產品，可以用作單獨的裝置，也可以用作可以遠端控制的裝置網路。產品和影象質量使Solo獨樹一幟。透過融合高標準的歐洲製造，世界一流的工程技術和創造力，Solo為使用者提供了無限的可能性。

01：36

以下是一些優點和缺點：

優點

一種將3D內容與軟體和可建立全息顯示的硬體裝置結合在一起的一體式全息系統。無需螢幕，眼鏡或其他裝置即可檢視建立的影象。該系統的靈活性使其可以用於多種用途。從數字銷售點（DPOS）到數字標牌到事件。

允許您使用線上3D Studio建立自己的自定義內容或訂購自定義內容。

缺點

沒有任何系統可以完美無缺，但使用Solo的唯一缺點是必須保持高水平的驚豔的3D內容，以使解決方案對您的觀眾產生理想的效果。

塔利班毀壞的阿富汗佛像被全息重現

4。Light Field Display Holograms：

這些是您可能在兒童博物館裡長大的全息圖的型別，但隨著時間的推移，它們變得越來越先進。過去圓形鏡可以從正確的角度投射3D影象的錯覺，但現在研究人員正在使用LCD螢幕的先進技術來製作類似的機器，該機器可以同時向指定方向傳送給特定場景的32個檢視。這將建立一個“光場”，佔據相同物理體積的場景將發出該光場。與深度感應相機配合使用，使使用者可以與全息圖互動，就像他們可能與真實物體或觸控式螢幕一樣。

5。Digital Holographic Tabletop：

最近，一個團隊朝著這個方向邁出了重要的一步。他們使用一系列多色，高功率鐳射器和可以內建在桌面上的高速旋轉鏡顯示器，建立了世界上第一個能夠在360度同時檢視的全息圖。這種效果是由強大的鐳射器產生的，該鐳射器使用衍射建立3D物件，並利用多色鐳射器之間的干涉產生顏色。但是，迄今為止，存在很大的侷限性。例如，全息圖的尺寸僅為3英寸，它利用了複雜的鐳射系統。但是，當然，這只是研究的早期階段，ETRI表示他們計劃在2021年之前將10英寸Holo電視商業化。

6。Physical Holograms：

麻省理工學院的研究人員與傳統的全息圖概念略有不同（但其本身仍然非常酷），建立了一種名為inFORM的有形知情動態形狀顯示，可以在2D曲面上渲染人和物體的形狀。為此，它在一個很小的區域內使用多達900個電機驅動的立柱，這些立柱能夠實時雕刻形狀。最重要的是，儘管它看起來超級酷！

7。 No-logram：

這種全息圖的技術已經存在了很多年，甚至被魔術師和電影製片人廣泛使用，但是對於藝術家來說卻是完美的。Joanie Lemercier使用2D投影和運動感測器，使3D影象具有令人難以置信的高畫質和逼真的感覺和功能。並且由於它跟蹤的是觀看者而不是照相機的運動，因此不需要耳機或螢幕。

8。Table Holograms：：

儘管不是像上面的數字全息桌面這樣的真正的3D全息圖，但還有其他幾款全息表產品值得一提，因為它們現在已經上市並且非常酷。全息圖表是一個沉浸式多使用者系統，它使用一種令人難以置信的演算法協調光原子，該演算法可以處理1000GB的圖形資料，從而產生令人驚歎的視覺效果。不幸的是，它確實需要使用特殊的鏡頭。

然後是全息投影，這是第一款無眼鏡全息圖表。它在平面上建立了一個投影，該投影可以由運動跟蹤掃描相機手動操作。更加人性化，但外觀卻不那麼酷。

9。 3D Volumetric Technology：：

可能是目前最酷的全息技術，像使用3D體積顯示器建立的體積全息圖一樣，使用超高速數字光引擎和高度最佳化的體繪製引擎將每個半十億點的光投射到體積空間中第二。影象的數百個數字橫截面被同步投影到專門設計的高速往復式螢幕上。當光子入射到螢幕上時，它們會擴散並在物理空間中的正確位置形成物理橫截面影象，而我們的眼睛被誘騙將這些層混合在一起成為1張單個3D影象。無需眼鏡。

10。Fairy Light：

不要被它的名字所迷惑，這是有史以來最令人激動的全息技術發展之一。研究人員找到了一種建立三維互動式全息圖的方法，該全息圖由稱為等離子體的光等離子體的細小點組成。他們使用飛秒鐳射（飛秒是四分之一秒，並且鐳射發射的持續時間為30到270飛秒）來完成此任務，可以建立解析度高達每秒200，000點的 3D影象。由於等離子爆發非常快，因此觸控它們不會灼傷您。

不過，最令人興奮的是，這些全息圖實際上是有形的，它們可以感覺到！但是，現代科學的奇蹟到底是什麼樣子的呢？好吧，根據該團隊的首席研究員所說，感覺就像是砂紙。所以，是的，還有一些工作要做。但是，對您來說，這就是科學。

最後奉上當前全息最頂尖的方案和案例：

全息櫃

全息街機機

全息影片會議

全息電腦

全息無人機燈光秀恩愛

全息馬戲表演

全息顯示器

全息工作站

全息酒店餐廳

全息混合現實鏡