说到全息投影,首先想到的是公演中的类似场景,最有名的是日本的虚拟偶像初音音乐会。 但遗憾的是,这种表示方法只是一种视觉欺骗,离真正意义上的全息投影还很远。 那么,我们现在离真正的全息投影还有多远呢?
舞台上的“初音”是真正的全息投影吗?
“初音”音乐会上这种虚拟表示方法的专业名称被称为“佩伯尔之幻”。 它巧妙地利用了光学错觉,当光线照射到实际演员身上时,通过玻璃映射到舞台上的特定区域,形成如上图所示的虚拟影像。 这就是它的成像过程,实际上并不复杂,只是一种视觉欺骗。
初音演唱会曾一度成为话题
虽然看起来很立体,但佩伯幻像和实际的全息投影之间的差距很大。 要获得立体视觉效果,需要用光学材料折射光源,观众也只能以特定的角度观看。 另外,细心的朋友也会注意到,这种演出只有在黑暗的环境下才能实现,这与科幻电影的效果相差甚远。
伯尔尼幻是一种巧妙的光学错觉技术
全息投影技术是什么?
全息投影技术又称虚拟成像技术,由英国匈牙利物理学家丹尼斯格伯于1947年提出。 利用干涉和衍射原理记录和再现物体的真实三维图像,实现3D显示。
全息投影技术的实现分为两个阶段,首先是利用干涉原理记录物体的光波信息,也就是成像过程。 被摄体通过激光照射形成扩散式物体光束; 另一束激光作为参考光入射全息胶片,与物体光重叠干涉,将物体光各点的相位和振幅转换为空间变化的强度,利用干涉条纹之间的对比度和间隔记录物体光的全部信息。
全息投影摄影过程
第二步是利用衍射原理再现物体的光波信息,也就是成像过程。 全息图像一个复杂的光栅,在相干激光的照射下,一幅正弦全息图的衍射光波可以给出两个像,即原始像(又称初始像)和共轭像。 再现的图像立体感强,具有逼真的视觉效果。
真正的全息投影,发展怎么样?
世界各国对全息技术也进行了充分的研究,目前取得了一定的成果。 先进的全息投影技术有三种实现方式。 首先是空气投影和交互技术。 原理类似海市蜃楼,将图像投影到水蒸气上。 因为分子的振动不均衡,所以可以制作层次和立体感强的图像。
第二种方式是激光束投影实体的3D图像。 该技术是一家日本公司发明的,利用氮气和氧气在空气中进行小型爆破形成灼热的浆状物质,并以此为介质形成3D图像。 最后一种是360度全息显示器,它将图像投影在高速旋转的镜子上以实现三维图像。
空气投影与交互技术
虽然比“伯尔尼的幻影”更先进,但他们无法摆脱投影媒体,将二维变成三维,离电影般挥手呈现的显示器还很远,而且就连这些技术也还停留在实验阶段,距离大规模商用还很远。
除此之外,我知道了还有用激光聚焦,将空气中的物质离子化,形成离子雾点的新技术。 看起来像真正的全息投影。 虽然可以从介质中释放出来,直接在空气中形成三维图像,但严格来说不属于全息投影的范畴,价格也极高,目前还处于实验阶段。
总之,我们现在离真正的全息投影还很远。
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