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从幻想走向现实的全息技术
全息摄影的奥秘
全息,顾名思义指自然界的人或物的散射或发射光的全部信息(包括光波的振幅和相位信息)。全息摄影则是一种真正意义上的三维成像技术,普通摄影只能记录光某个方向的强度(或振幅)信息,而全息摄影利用了光的干涉和衍射原理,不仅能够记录光的强度,还能记录光从哪里发出,朝哪个方向发射的信息(即相位信息)。从不同的角度去观看全息照片,看到的图像内容是不一样的,跟观看真实物体的感受一样。因此,全息摄影是发展成为三维立体显示非常有效的方法之一。
普通摄影术基于透镜成像原理,在自然环境下即能拍摄成像。而全息摄影术需要利用特殊的光源(一般采用激光),记录物体发出的散射光。记录的时候将激光束分为两束,一束直接投射到记录介质上,称为参考光束;另一束光束投射到目标物体上,经过物体表面的散射作用形成物光束。让物光束投射在记录介质的同一区域上,它与参考光束在记录介质上产生干涉叠加,形成干涉条纹,再经过处理之后,就得到一张全息照片。
再现物体像的时候,需要用一束激光照射到全息照片上。当这束激光的波长和传播方向与参考光束完全一样时,就还原了物体原来的光场。我们从不同角度观看,可以观看到物体的不同侧面,就跟看到真实的物体一样。
全息摄影的记录材质也与普通摄影不同。传统光学全息采用卤化银、重铬酸盐明胶和光致抗蚀剂等制成感光胶片来记录全息图,全息图需要经过后续的显影、定影、漂洗、烘干等处理,显得烦琐而费时。近些年来,出现了光导热塑料、光致聚合物、光折变晶体等新型光敏材料,不仅能省去繁琐的化学处理,而且存储信息的容量和衍射效率得以提高。
全息技术的各种应用
全息技术已在人们的生活、文化教育、生产实践和科学研究中发挥着重要作用。利用全息照片的艺术性和可观赏性,产生了全息艺术品、全息商标、全息邮票、全息博物馆,利用全息图的高科技特点产生了全息防伪,用于商品、钱币、证件等防伪。近年来又在发展全息电视、全息电影等三维立体显示技术。在世界各地都有各种各样的全息产品和应用。
1987年,我国发行了一枚全息邮折,这一年是丁卯年(兔年),在四方连邮折上有三只小兔子的全息立体照片。从不同的角度观看,可以看到小兔子的正面、侧面等不同的影像,确实可以用栩栩如生来形容了。
全息博物馆,顾名思义是用全息照片代替实物在博物馆内展览。目前,美国、英国等国家的一些城市就有全息博物馆,他们把一些稀世珍宝拍成全息照片,以减少文物损坏、被盗等安全隐患。
全息投影技术目前在产品展览、发布会、舞台节目、酒吧娱乐等场合得到了较为广泛的应用,它还能对虚拟的景物成像,成为虚拟成像技术之一。利用这种技术可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,形成一种共同表演的错觉,产生令人震撼的演出效果。

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