姓名：謝也佳 學(xué)號(hào)：14020150084 電子工程學(xué)院 （第8篇）

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【嵌牛導(dǎo)讀】：初音和復(fù)活鄧麗君丝格，構(gòu)成了東方文明探索全息技術(shù)的兩大動(dòng)力唠梨。

【嵌牛鼻子】：全息投影

【嵌牛提問(wèn)】：全息投影的商業(yè)價(jià)值有多大算芯？

【嵌牛正文】：

從科學(xué)到娛樂(lè)：全息投影應(yīng)用史

所謂“全息”柒昏，是一個(gè)完全來(lái)自于科學(xué)體系，而非物理世界中的概念熙揍。

對(duì)于傳統(tǒng)的影像記錄职祷，比如照片拍攝來(lái)說(shuō)，都是記錄物體呈像的光強(qiáng)届囚，得到的是包括顏色有梆、輪廓等等信息的2D畫(huà)面。而在光強(qiáng)之外奖亚，物體影像其實(shí)還有相位信息。相位信息記錄了物體與觀察視角間的距離析砸、運(yùn)動(dòng)軌跡昔字、空間關(guān)系等信息，如果能把這部分信息也通過(guò)技術(shù)留存下來(lái)首繁，那么就相對(duì)的獲得了物體的“全部信息”——也就是所謂“全息”作郭。通過(guò)這種方式獲得的靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)呈像，就不是2D而是3D的了弦疮。

全息技術(shù)最廣泛的應(yīng)用夹攒，就是全息投影。一般來(lái)說(shuō)胁塞，全息投影的思路是通過(guò)光的干涉和衍射原理咏尝，來(lái)記錄并再現(xiàn)物體的三維信息。1947年啸罢，英國(guó)物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯在研究增強(qiáng)電子顯微鏡性能手段時(shí)偶然發(fā)明了全息投影術(shù)编检，很快這項(xiàng)技術(shù)被申請(qǐng)了專(zhuān)利，并獲得了1971年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)扰才。

最開(kāi)始允懂，全息投影被應(yīng)用于電子顯微技術(shù)中，作為一種科研手段存在衩匣。1960年激光被發(fā)現(xiàn)之后蕾总，投影技術(shù)本身得到了快速發(fā)展粥航。更準(zhǔn)確、抗干擾能力更強(qiáng)的投影出現(xiàn)了生百，全息投影也重新被提上了日程递雀。但即使如此，全息投影的介質(zhì)問(wèn)題依舊沒(méi)有得到很好的解決置侍。因?yàn)榧す獗仨氁谀撤N介質(zhì)上產(chǎn)生反射才能呈現(xiàn)信息映之，但全息投影要求介質(zhì)本身配合立體空間。這樣得到的結(jié)果不是介質(zhì)太貴蜡坊，就是觀看效果不好杠输。

直到2001年全息膜問(wèn)世，人類(lèi)終于找到了能夠獲得相對(duì)清晰效果秕衙，同時(shí)成本低廉的全息投影介質(zhì)蠢甲。

緊接著，全息投影迎來(lái)了應(yīng)用化大潮据忘。有意思的是鹦牛，這種作為科學(xué)輔助手段而出現(xiàn)的技術(shù)，此后卻與科學(xué)漸行漸遠(yuǎn)勇吊。更多是出現(xiàn)在展覽曼追、博物館、舞臺(tái)演出汉规、時(shí)裝秀上礼殊，作為給觀眾帶來(lái)視覺(jué)震撼的一種手段。

2010年针史，日本最著名的虛擬偶像初音在“大感謝祭”上使用全息投影技術(shù)亮相晶伦。雖然當(dāng)時(shí)的技術(shù)還很薄弱，初音形象僅僅是停留在屏幕上卻被立體化了啄枕。但從二次元沖到三次元載歌載舞的效果婚陪，還是狠狠沖擊了一番宅男們的神經(jīng)元。

直到今天频祝，我們已經(jīng)可以在各種旅游景區(qū)泌参、博物館、典禮開(kāi)幕式常空、演唱會(huì)及舍，甚至機(jī)場(chǎng)和高級(jí)酒店的導(dǎo)航服務(wù)中看到全息投影的應(yīng)用。

可是即使應(yīng)用場(chǎng)景如此之多窟绷，真正讓亞洲人民永遠(yuǎn)樂(lè)此不疲的全息投影從來(lái)只有兩種：一是讓初音更真實(shí)锯玛，二是讓鄧麗君復(fù)活。這里面可能有些哲學(xué)問(wèn)題值得深挖….

全息投影應(yīng)用的幾種模式

按下人民群眾對(duì)偶像的熱愛(ài)暫且不表，我們還是要繼續(xù)認(rèn)識(shí)全息投影本身攘残。

全息投影這東西拙友，在芯片運(yùn)算和激光呈像技術(shù)相繼成熟后，今天面臨的最大問(wèn)題只有一個(gè)：介質(zhì)歼郭。

就像上面說(shuō)的遗契，激光會(huì)穿透空氣而過(guò)，因此《鋼鐵俠》等電影里那種隨隨便便就投到空氣中的全息投影在今天并不成熟病曾。

為了找到合適的全息投影介質(zhì)牍蜂，科學(xué)家和科技公司們可謂煞費(fèi)苦心。在不懈的努力下泰涂，今天全息投影實(shí)現(xiàn)主要有三種方式：

1鲫竞、水霧投影。去一些旅游景區(qū)看過(guò)水幕電影的朋友應(yīng)該對(duì)這項(xiàng)技術(shù)都不陌生逼蒙。這是最簡(jiǎn)單也是成本最低的一種全息投影模式从绘，將激光打在噴出的水霧上形成反射，從而展現(xiàn)出立體的全息影像是牢。

但這種技術(shù)的問(wèn)題非常突出僵井。那就是水霧的顆粒非常大，投影出的效果并不好驳棱。所以只能作為旅游景區(qū)借勢(shì)營(yíng)銷(xiāo)批什，制造亦真亦幻效果的技術(shù)。另外筆者認(rèn)為社搅，站的太近容易被噴一身水也是這種技術(shù)無(wú)法廣泛推廣的關(guān)鍵所在驻债。

2、激光旋轉(zhuǎn)投影罚渐。這種投影的應(yīng)用更少却汉，僅僅在科學(xué)館等少數(shù)博物館里才能見(jiàn)到驯妄。它的模式是利用高速旋轉(zhuǎn)的鏡面來(lái)反射激光荷并，利用觀眾的視覺(jué)誤差來(lái)制造全息效果。問(wèn)題是這種技術(shù)推廣起來(lái)很麻煩青扔，高速旋轉(zhuǎn)的儀器首先噪聲很大源织，并且存在危險(xiǎn)。而且介質(zhì)與投射影像之間必須高度配合微猖，很難在一臺(tái)儀器上展現(xiàn)若干不同的影像谈息，導(dǎo)致成本十分高昂。

3凛剥、全息膜投影侠仇。今天使用最多的，就是全息膜投影。其原理是利用一層透明度很高的薄膜來(lái)反射出全息影像逻炊。搭配周?chē)饩€較暗互亮，薄膜本身看不清，就有了所謂高仿全息的效果余素。

最早的全息膜技術(shù)豹休，是像屏幕一樣將薄膜樹(shù)立在觀眾正面。但這樣的問(wèn)題是薄膜容易被看出來(lái)桨吊，并且觀眾不能離開(kāi)正面視角威根，否則馬上穿幫。2010年時(shí)初音應(yīng)用的就是這種技術(shù)视乐，但目前已經(jīng)很少使用了洛搀。

如今更多的全息投影技術(shù)，都是將全息膜進(jìn)行45°傾斜炊林，通過(guò)底部或者頂部裝置進(jìn)行投影姥卢，在一塊或者幾塊全息膜上折射。這樣觀看效果更加逼真渣聚，也可以在更大的角度觀看到全息效果独榴。

非常知名的周杰倫演唱會(huì)上與鄧麗君對(duì)唱，就是以這種技術(shù)完成的奕枝。但這種技術(shù)也不是沒(méi)有瑕疵棺榔，比如投影區(qū)塊必須要求暗光，一旦有白光干擾就會(huì)失真隘道。并且模擬效果不夠逼真症歇，依舊存在色彩和像素上的問(wèn)題。

人類(lèi)真正在心心念念的谭梗，其實(shí)還是空氣中就能完成的全息投影忘晤。

屏幕終結(jié)者：醞釀在未來(lái)的空氣全息投影

各種科幻電影中，都會(huì)提到一種東西：手表或者某種儀器中投射出一個(gè)大屏幕或者全息圖像激捏，然后就可以操作各種炫酷的科技设塔，進(jìn)行全息通話。

這就是人類(lèi)真正追求的全息投影远舅。這種技術(shù)的特點(diǎn)闰蛔，是不受白光干擾，隨時(shí)在空氣中成像图柏，并可以模擬復(fù)雜的立體模型序六。一旦能夠成真，那么人類(lèi)恐怕將再也不需要屏幕蚤吹。從泛屏幕階段進(jìn)入無(wú)屏幕階段例诀，絕對(duì)是人類(lèi)科技?xì)v史的一次史詩(shī)級(jí)飛躍。

值得慶幸的是，這種美好的愿望并非白日做夢(mèng)繁涂。今天這種空氣投影已經(jīng)開(kāi)始了技術(shù)醞釀暮刃。一般來(lái)說(shuō)解決方案有兩種：一是通過(guò)空氣中的電離作用制造光的折射，從而顯示出全息投影效果爆土；二是通過(guò)激光爆炸效應(yīng)來(lái)制造全息呈像椭懊。

據(jù)說(shuō)美國(guó)的一些實(shí)驗(yàn)室中，已經(jīng)可以做到不借用任何介質(zhì)步势，單純?cè)诳諝庵袑?shí)現(xiàn)全息投影氧猬。也就是說(shuō)這種技術(shù)不再停留于理論中，已經(jīng)成了現(xiàn)實(shí)坏瘩，但是目前的空氣全息投影問(wèn)題還非常嚴(yán)重盅抚。比如說(shuō)像素少，顆粒感極大倔矾，并且只能夠?qū)崿F(xiàn)單一顏色的全息投射妄均。當(dāng)然，更重要的是成本高昂哪自。

無(wú)處不在的全息投影丰包，雖然距離商業(yè)化還有遙遠(yuǎn)的距離。但是其發(fā)展速度已經(jīng)足夠驚人了壤巷∫乇耄或許某一天，它將擺脫舞臺(tái)技術(shù)的窠臼胧华，突然炸裂式的闖進(jìn)我們的生活寄症。

作者：腦極體

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來(lái)源：腦極體

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