終于什麼是全息影像技術(shù)呢?
我們?cè)诰知道,要想表現(xiàn)物體的立體感,除了需要記錄物體外表光強(qiáng)度信息外,物體反照光的信息也很重要,二者信息疊加即實(shí)現(xiàn)了平面物體加物體陰影的立體感。
全息攝影就是在攝影的同時(shí)將上述兩類信息同時(shí)記錄來實(shí)現(xiàn)的。采用激光作爲(wèi)照明光源,並將光源發(fā)出的光分爲(wèi)兩束,一束直接射向感光片,另一束經(jīng)被攝物的反照後再射向感光片。兩束光在感光片上疊加産生幹涉,感光底片上各點(diǎn)的感光程度不僅隨強(qiáng)度也隨兩束光的位相關(guān)系而不同。因此全息攝影不僅記錄了物體上的反光強(qiáng)度,也記錄了位相信息。與一般的攝影技術(shù)相比,全息攝影技術(shù)記錄了更多的信息,因此容量比一般照片信息量大得多。
全息影像的顯示,則是通過光源照射在全息圖上,這束光源的頻率和傳輸方向與參考光束完全一樣,就可以再現(xiàn)物體的立體圖像。觀衆(zhòng)從不同角度看,就可以看到物體的多個(gè)側(cè)面,只不過看得見摸不到,因爲(wèi)記錄的只是影像。
目前最常用的光源是投影機(jī),因爲(wèi)一來光源亮度相對(duì)穩(wěn)定,二來,投影機(jī)還具有膨脹影像的作用,作爲(wèi)全息展示非常實(shí)用。
全息影像的技術(shù)原理
為了讓大伙兒更加直觀的了解全息影像的技術(shù)原理,我們通過下面的一張?jiān)韴D來介紹。
使用投影機(jī)實(shí)現(xiàn)全息投影成像
在影像的周圍有一個(gè)支架,事實(shí)上那些是玻璃體(晶瑩度高的介質(zhì)均可)構(gòu)成的多棱錐,全息影像經(jīng)由電腦傳輸?shù)酵队皺C(jī)中投射到玻璃體上,再通過不同角度光線的衍射從而實(shí)現(xiàn)立體影像。
由于同時(shí)顯示的是物體各個(gè)角度的全部信息,因此人眼望去,在視線所及的範(fàn)圍內(nèi)就像看到了物體的全貌一樣,從而實(shí)現(xiàn)立體結(jié)果。
傳統(tǒng)的3D顯示原理
與全息影像技術(shù)相比,爲(wèi)何以往我們?cè)诰常見的傳統(tǒng)3D顯示環(huán)境會(huì)需要用特制的偏光眼鏡呢?這與其技術(shù)原理有關(guān)。
LED背光的3D背投電視
需要借助于偏光眼鏡
大伙兒留意的話會(huì)發(fā)現(xiàn),在上面第一張3D結(jié)果圖中,瞬間其實(shí)有兩組畫面同時(shí)顯示,但在沒有戴上偏光眼鏡的時(shí)候,我們?cè)诰看到的是疊加的兩幅畫面。而事實(shí)上,這是因爲(wèi)采用了左右眼圖像交互顯示在屏幕上的方法,將鉛直同步訊號(hào)作爲(wèi)快門切換即可達(dá)成立體顯像的目的。因此,如果不戴上專門的偏光眼鏡或者遮住任何一只眼睛,那麼就無法在人眼中合成立體圖像。由于左右眼的輸出畫面都必須提供至少每秒60幀畫面,因此對(duì)顯示設(shè)備的鉛直掃描頻率必須達(dá)到120Hz或更高。
不戴偏光眼鏡的結(jié)果(兩組不同內(nèi)容的圖片同時(shí)顯示)
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實(shí)現(xiàn)3D顯示的核心部件
傳統(tǒng)的3D影像需要借助于鉛直掃描頻率必須達(dá)到120Hz或更高的顯示器或者電視或者投影機(jī),另外還有偏光眼鏡以及專門的3D顯卡驅(qū)動(dòng)。另外,由于3D圖像是左右眼同步顯示,爲(wèi)了幸免左右眼信號(hào)出現(xiàn)偏差(影像錯(cuò)位),還需要借助一個(gè)信號(hào)同步器,將左右眼信號(hào)進(jìn)行同步。上面一組圖就是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)3D顯示的核心部件。與全息技術(shù)相比,傳統(tǒng)的3D顯示技術(shù)所涉及到的硬件軟件設(shè)備較多,其中任何一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)問題都會(huì)影像立體成像結(jié)果。
全息影像技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)?
由于全息攝影不僅記錄了物體上的反光強(qiáng)度,也記錄了位相信息。因此,一張全息攝影圖片即使只余下一小部分,依然可以重現(xiàn)全部景物。這對(duì)于博物館,圖書館等保存藏品圖片等,非常便宜。
另外,由于全息攝影技術(shù)能夠記錄物體自己的全部信息,存儲(chǔ)容量足夠大,因此,作爲(wèi)存儲(chǔ)的載體,全息存儲(chǔ)技術(shù)也可以應(yīng)用于圖書館、學(xué)校等機(jī)構(gòu)的文檔資料保存。
與傳統(tǒng)的3D顯示技術(shù)相比,全息影像技術(shù)無需戴專門的偏光眼鏡,不僅給觀衆(zhòng)帶來了便宜,同時(shí)也降低了成本。同時(shí)立體顯示方法能夠?qū)⒄蛊芬远嘁暯堑姆椒ń榻B給觀衆(zhòng),更加直觀。
同時(shí)全息攝影可應(yīng)用于工業(yè)上進(jìn)行無損探傷,超聲全息,全息顯微鏡,全息攝影存儲(chǔ)器,全息電影和電視等許多方面。
全息影像技術(shù)如何應(yīng)用?
既然全息影像技術(shù)有諸多優(yōu)勢(shì),那麼它如何結(jié)合不同行業(yè)的特點(diǎn)發(fā)揮這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)呢?以下我們?cè)诰有介紹一些現(xiàn)有的全息影像應(yīng)用案例視頻
投影應(yīng)用:能穿越空間的全息影像技術(shù)
投影技術(shù)應(yīng)用:立體佛像空中懸浮旋轉(zhuǎn)