全息技術

1、 再造出來的立體影像有利於保存珍貴的藝術品資料進行收藏。

2、 拍攝時每一點都記錄在全息片的任何一點上，就算照片損壞也關係不大。

3、 全息照片的景物立體感強，形象逼真，藉助激光器可以在各種展覽會上進行展示，會得到非常好的效果。

投影技術一共分為三種：

1、空氣投影和交互技術：這是美國麻省名叫Chad Dyne的29歲理工研究生髮明的，是顯示技術上的一個里程碑，它可以在氣流形成的牆上投影出具有交互功能的圖像。 此技術來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣上，由於分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。

2、激光束技術：是日本Science and Technology公司發明了一種可以用激光束來投射實體的3D影像，這種技術是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質，並在空氣中形成一個短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現的。

3、360度全息顯示：它是由南加利福尼亞大學創新科技研究院的研究人員當前宣佈他們成功研製的，這種技術是將圖像投影在一種高速旋轉的鏡子上從而實現三維圖像，只是會有些危險。

毫不誇張的説全息技術它包含了未來，誰最先使用這項技術，誰就最先走入未來的先進技術行列。全息投影技術是全息攝影技術的逆向展示，本質上是通過在空氣或者特殊的立體鏡片上形成立體的影像。不同於平面銀幕投影僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現立體感，全息投影技術是真正呈現3D的影像，可以從360°的任何角度觀看影像的不同側面。

全息學的原理適用於各種形式的波動，如X射線、微波、聲波、電子波等，只要這些波動在形成干涉花樣時具有足夠的相干性即可。光學全息術可望在立體電影、電視、展覽、顯微術、干涉度量學、投影光刻、軍事偵察監視、水下探測、金屬內部探測、保存珍貴的歷史文物、藝術品、信息存儲、遙感，研究和記錄物理狀態變化極快的瞬時現象、瞬時過程（如爆炸和燃燒）等各個方面獲得廣泛應用 ^[2]  。

在生活中，也常常能看到全息攝影技術的運用。比如，在一些信用卡和紙幣上，就有運用了俄國物理學家尤里·丹尼蘇克在20世紀60年代發明的全綵全息圖像技術製作出的聚酯軟膠片上的“彩虹”全息圖像。但這些全息圖像更多隻是作為一種複雜的印刷技術來實現防偽目的，它們的感光度低，色彩也不夠逼真，遠不到亂真的境界。研究人員還試着使用重鉻酸鹽膠作為感光乳劑，用來製作全息識別設備。在一些戰鬥機上配備有此種設備，它們可以使駕駛員將注意力集中在敵人身上。把一些珍貴的文物用這項技術拍攝下來，展出時可以真實地立體再現文物，供參觀者欣賞，而原物妥善保存，防失竊，大型全息圖既可展示轎車、衞星以及各種三維廣告，亦可採用脈衝全息術再現人物肖像、結婚紀念照。小型全息圖可以戴在頸項上形成美麗裝飾，它可再現人們喜愛的動物，多彩的花朵與蝴蝶。迅猛發展的模壓彩虹全息圖，既可成為生動的卡通片、賀卡、立體郵票，也可以作為防偽標識出現在商標、證件卡、銀行信用卡，甚至鈔票上。裝飾在書籍中的全息立體照片，以及禮品包裝上閃耀的全息彩虹，使人們體會到21世紀印刷技術與包裝技術的新飛躍。模壓全息標識，由於它的三維層次感，並隨觀察角度而變化的彩虹效應，以及千變萬化的防偽標記，再加上與其他高科技防偽手段的緊密結合，把新世紀的防偽技術推向了新的輝煌頂點。

除光學全息外，還發展了紅外、微波和超聲全息技術，這些全息技術在軍事偵察和監視上有重要意義。我們知道，一般的雷達只能探測到目標方位、距離等，而全息照相則能給出目標的立體形象，這對於及時識別飛機、艦艇等有很大作用。因此，備受人們的重視。但是由於可見光在大氣或水中傳播時衰減很快，在不良的氣候下甚至於無法進行工作。為克服這個困難發展出紅外、微波及超聲全息技術，即用相干的紅外光、微波及超聲波拍攝全息照片，然後用可見光再現物象，這種全息技術與普通全息技術的原理相同。技術的關鍵是尋找靈敏記錄的介質及合適的再現方法。超聲全息照相能再現潛伏於水下物體的三維圖樣，因此可用來進行水下偵察和監視。

除用光波產生全息圖外，已發展到可用計算機產生全息圖。全息圖用途很廣，可作成各種薄膜型光學元件，如各種透鏡、光柵、濾波器等，可在空間重疊，十分緊湊、輕巧，適合於宇宙飛行使用。使用全息圖貯存資料，具有容量大、易提取、抗污損等優點。

全息照相的方法從光學領域推廣到其他領域。如微波全息、聲全息等得到很大發展，成功地應用在工業醫療等方面。地震波、電子波、X射線等方面的全息也正在深入研究中。全息圖有極其廣泛的應用。如用於研究火箭飛行的衝擊波、飛機機翼蜂窩結構的無損檢驗等。不僅有激光全息，而且研究成功白光全息、彩虹全息，以及全景彩虹全息，使人們能看到景物的各個側面。全息三維立體顯示正在向全息彩色立體電視和電影的方向發展。

全息技術不僅在實際生活中正得到廣泛應用，而且在上世紀興起並快速發展的科幻文學中也有大量描寫和應用，有興趣的話可去看看。 可見全息技術在未來的發展前景將是十分光明的。

2022年5月24日，突尼斯利用全息技術舉辦了一場英國歌星阿黛爾的演唱會。 ^[5] 

有一種投影方式，使用特殊的屏幕，屏幕本身近乎透明，但是卻可以相當清晰地表現出投影內容；在光源和圖形控制得當，並且觀看角度固定時，可以有亂真的立體效果。日本初音未來演唱會曾使用這種技術。雖名為“全息”，實際上投的是2D影像，因此這種投影方式也可以稱之為2.5D。

360度幻影成像是一種將三維畫面懸浮在實景的半空中成像，營造了亦幻亦真的氛圍，效果奇特，具有強烈的縱深感，真假難辯。形成空中幻象中間可結合實物，實現影像與實物的結合。也可配加觸摸屏實現與觀眾的互動 。可以根據要求做成四面窗口，每面最大2-4米。可做成全息幻影舞台，產品立體360度的演示；真人和虛幻人同台表演；科技館的夢幻舞台等。

適合表現細節或內部結構較豐富的個體物品， 如名錶、名車、珠寶、工業產品、也可表現人物、卡通等，給觀眾感覺是完全立體的。

這種顯示方式需要使用金字塔形的投射玻璃，在金字塔塔尖處放置屏幕，通過金字塔的四個平面反射出來，就讓人產生了投影物懸浮在金字塔中空部分的幻象 ^[3]  。因為四個平面分別投射了物體的四個角度的圖像，加上一般刻意讓物體保持旋轉，所以雖然這種顯示方式也為2D，但真實感甚至比真3D還強。

全息攝影是指一種記錄被攝物體反射波的振幅和位相等全部信息的新型攝影技術。普通攝影是記錄物體面上的光強分佈，它不能記錄物體反射光的位相信息，因而失去了立體感。全息攝影採用激光作為照明光源，並將光源發出的光分為兩束，一束直接射向感光片，另一束經被攝物的反射後再射向感光片。兩束光在感光片上疊加產生干涉，感光底片上各點的感光程度不僅隨強度也隨兩束光的位相關係而不同 ^[4]  。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強度，也記錄了位相信息。人眼直接去看這種感光的底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用激光去照射它，人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像。一張全息攝影圖片即使只剩下一小部分，依然可以重現全部景物。全息攝影可應用於工業上進行無損探傷，超聲全息，全息顯微鏡，全息攝影存儲器，全息電影和電視等許多方面。

拍攝要求，為了拍出一張滿意的全息照片，拍攝系統必須具備以下要求：

通過前面分析知道，全息照相是根據光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現，為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相干性和時間相干性，實驗中採用He-Ne激光器，用其拍攝較小的漫散物體，可獲得良好的全息圖。

由於全息底片上記錄的是干涉條紋，而且是又細又密的干涉條紋，所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個微米，則條紋就分辨不清，為此，要求全息實驗台是防震的。全息台上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作台面鋼板上。另外，氣流通過光路，聲波干擾以及温度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此，在曝光時應該禁止大聲喧譁，不能隨意走動，保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是，各組都調好光路後，同學們離開實驗台，穩定一分鐘後，再在同一時間內曝光，得到較好的效果。

物光和參考光的光程差應儘量小，兩束光的光程相等最好，最多不能超過2cm，調光路時用細繩量好；兩束光之間的夾角要在30°～60°之間，最好在45°左右，因為夾角小，干涉條紋就稀，這樣對系統的穩定性和感光材料分辨率的要求較低；兩束光的光強比要適當，一般要求在1∶1～1∶10之間都可以，光強比用硅光電池測出。

因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋，所以需要高分辨率的感光材料。普通照相用的感光底片由於銀化物的顆粒較粗，每毫米只能記錄50～100個條紋，天津感光膠片廠生產的I型全息幹板，其分辨率可達每毫米3000條，能滿足全息照相的要求。

沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配藥，配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種藥方都要求用蒸餾水配製，但實驗證明，用純淨的自來水配製，也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行，藥液千萬不能見光，保持在室温20℃左右進行沖洗，配製一次藥液保管得當，可使用一個月左右。