[资讯]

全息投影的概念/原理/分类及应用领域

发表在 全息投影 2018-10-7 09:09

3D全息投影技术,听上去是一个非常抽象的概念,从字面似乎根本没法理解。3D大家都懂,全息就不知道了。百度百科是这样解释的:3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,是一种无需配戴眼镜的3D技术,观众可以看到立体的虚拟人物。全息投影其实就是我们经常说的虚拟成像技术。全息投影可以产生立体的空中幻像,还可以让幻像和表演者产生互动,从而给观众带来非常逼真的演出效果。


全息投影的概念/原理/分类及应用领域

  历史发展
  1947年,英国匈牙利裔物理学家丹尼斯·盖伯发明了全息投影术,他因此项工作获得了1971年的诺贝尔物理学奖。其它的一些科学家在此之前也曾做过一些研究工作,解决了一些技术上的的问题。全息投影的发明是盖伯在英国BTH公司研究增强电子显微镜性能手段时的偶然发现,而这项技术由该公司在1947年12月申请了专利(专利号GB685286)。这项技术从发明开始就一直应用于电子显微技术中,在这个领域中被称为电子全息投影技术,但是全息投影技术一直到1960年激光的发明才取得了实质性的进展。


  第一张实际记录了三维物体的光学全息投影照片是在1962年由苏联科学家尤里·丹尼苏克拍摄的。与此同时,美国密歇根大学雷达实验室的工作人员艾米特·利思和尤里斯·乌帕特尼克斯也发明了同样的技术。尼古拉斯·菲利普斯改进了光化学加工技术,以生产高质量的全息投影图片。


  全息投影可以分为如下若干类。透射全息投影,如利思和乌帕特尼克斯所发明的技术,这种技术通过向全息投影胶片照射激光,然后从另一个方向来观察重建的图像。后来经过改进,彩虹全息投影可以使用白色光来照明,以观察重建的图像。彩虹全息投影广泛的应用于诸如信用卡安全防伪和产品包装等领域。这些种类的彩虹全息投影通常在一个塑料胶片形成了表面浮雕图案,然后通过在背面镀上铝膜使光线透过胶片以重建图像。另一种常见的全息投影技术称为反射全息投影,或称为丹尼苏克全息投影。这种技术可以通过使用白色光源从和观察者相同的方向来照射胶片,通过反射来重建彩色的图像,以重建图像。镜面全息投影是一种通过控制镜面在二维表面上的运动来制造三维图像的相关技术。它通过控制反射光线或者折射光线来构造全息图像,而盖伯的全息投影是通过衍射光来重建波前的。


  促使全息投影在短短的一段时间内就蓬勃发展的关键原因是低成本的固体激光器的大规模生产,如DVD播放机和其他的一些常用设备中所使用的激光器。这些激光器对全息投影的发展也产生了极大的促进作用。这些廉价的体积又很小的固体激光器可以在某些条件下与最初用于全息投影的那些大型的昂贵的气体激光器相媲美,因此使得预算较低的研究者、艺术家甚至业余爱好者都可以参与到全息投影研究中来。


  2014年6月,美国加州的一家新创公司,正在研发三维全息投影芯片,最早2015年底之前,智能手机将具备三维投影的功能。研制出一个体积只有药片大小的三维全息投影仪,分辨率高达5000PPI,可以精确控制每一个光束的亮度、颜色,以及角度。


  只需要一个芯片,就可以投射出一个可以接受的三维全息图像,不过只要增加芯片数量,则可以投射出形状更加复杂的三维物体,细节更加详实,这一芯片和技术的研发还在初始阶段,第一款芯片,目的是全息投影二维图像,芯片在2015年的夏天交付给手机厂商。


  他们研制的第二款投影芯片,将可以实现全息三维投影,立体影像可以漂浮在空气中,看上去就像是一个真实存在的物体。第一款芯片推出几个月之后,第二款芯片也将开始进入生产制造。


  另外除了智能手机之外,该公司研发的三维全息投影芯片,还将进入到各种显示设备中,比如电视机、智能手表,甚至是“全息桌面”。届时,三维全息投影时代将真正到来。


  技术原理
  全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。


全息投影的概念/原理/分类及应用领域


  其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片。


  其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。


实验技术
  全息投影技术一共分为以下三种:
  空气投影和交互技术:在美国麻省一位叫ChadDyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。


  激光束投射实体的3D影像:这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的


360度全息显示屏:这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像。
  可以说这些技术很多国家都在研制,毫不夸张的说这项技术它包含了未来,谁最先使用这项技术,谁就最先走入未来的先进技术行列。


全息投影的概念/原理/分类及应用领域


  应用范围
  全息投影技术在舞台中的应用,不仅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,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。从时装发布T台秀中全息投影技术的运用,美轮美奂的全息投影画面伴随模特的走步把观众带到了另一个世界中,好像使观众体验了一把虚拟与现实的双重世界。再到梦幻剧场《动漫大师诺曼》中全息投影技术的运用,舞台艺术与电影片断在同一空间出现了非凡的融合,给观众展示了世界多媒体艺术最新的创新成果。服务和销售行业是最需要群众基础的,能最大限度的吸引消费者就是王道。全息投影技术在这方面的运用以全新的视角聚拢了人们的眼球,勾起了消费者的消费欲望。


  全息景象是指观众可以在发生器的发生口度即一圈内可以看到幻像,全息投影系统将三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特具有强烈的纵深感,真假难辩。时尚美观,有科技感;顶端透明,真正的空间成像;色彩鲜艳,对比度,清晰度高;有空间感,透视感,形成空中幻象;中间可结合实物,实现影像与实物的结合;也可配加触摸屏实现与观众的互动;可以根据要求做成四面窗口。



上一篇:全息投影是什么?都有哪些常见的“伪全息”
下一篇:当AR融入博物馆,全息投影、3D模型……还有NASA宇航员带你...
当贝市场
10 个回复
倒序浏览
cuchi发烧级投影控 发表于 2018-10-7 09:10 显示全部楼层
谁把投影仪说成无屏电视的
感恩无私的分享的好人
智能投影还是还是很方便的
ppemgs发烧级投影控 发表于 2018-10-9 09:20 显示全部楼层
先露个脸,还有不少东西值得学习。
cryout发烧级投影控 发表于 2018-10-9 14:13 显示全部楼层
想买个投影仪先在这里补习下
opmgm发烧级投影控 发表于 2018-10-9 14:35 显示全部楼层
支持你哈........
lil390发烧级投影控 发表于 2018-10-9 16:04 显示全部楼层
我擦!我要沙发!
我只是路过,不发表意见
googn发烧级投影控 发表于 2018-10-10 06:33 显示全部楼层
看起来不错

快速回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

热门图文

热门板块
关闭

热点推荐上一条 /1 下一条

10快速回复