影見未來新“視界”
——全息技術在視覺領域的應用、原理和產品探析

李科瑩

（西南大學　重慶　　400715）

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影見未來新“視界”
——全息技術在視覺領域的應用、原理和產品探析

李科瑩

（西南大學重慶400715）

【摘要】本文介紹了傳統三維全息影像技術和數字三維全息影像技術的產生和變革，簡單介紹了傳統全息影像和數字全息影像的成像原理、重建中的主要方法以及數字全息技術以其獨特的優點在各個領域中的應用，然后研究了目前市場上的主流全息影像產品，最后對其走勢進行了討論和分析。

【關鍵詞】傳統全息；數字全息；全息影像

隨著時間的推移、技術的進步，一些科幻大片當中曾經令人嘆為觀止的顯示技術已逐步走進了我們的生活。1977年美國盧卡斯電影公司出品的《星球大戰》中的經典片段，畫面中的人物懸浮在空，立體且逼真的形象帶來了強烈的視覺沖擊，40多年前全世界的觀眾正是通過這部科幻大片第一次知道了一個新技術——全息成像。

《少數派報告》中主演湯姆·克魯斯通過錄制的全息影像懷念逝去的妻兒。《鋼鐵俠》中玩轉各種高科技的主人公利用全息技術制作出了屬于自己的鎧甲模型。這些大片中對全息技術的展示給人們帶來了“無全息，不科幻”的印象。全息技術為我們打開了一個亦真亦幻的未來世界。

到了20世紀60年代末期，古德曼和勞倫斯等人提出了新的全息概念——數字全息技術，開創了精確全息技術的時代。到了90年代，隨著高分辨率CCD的出現，人們開始用光敏電子元件代替傳統的感光膠片或新型光敏等介質記錄全息圖，并用數字方式通過電腦模擬光學衍射來呈現影像，使得全息圖的記錄和再現真正實現了數字化。

隨著人們逐漸不滿足普通的3D立體成像帶來的視覺效果，以及更多的數字全息技術和成像介質的研究成果出現，出現了一批利用數字全息技術的產品，并在各行業得到了廣泛應用。去年11月，英國《自然》雜志封面文章介紹的新成果，顯示科學家們已發明出近乎實時傳送水平的3D全息成像技術，即“全息網真”。《每日郵報》評論稱該突破將可使電視電影、電腦游戲、街頭3D廣告甚至遠程醫療出現徹底革命，這是一場目前仍然處于襁褓中蓄勢待發的革命。

即便如此，全息技術的制作者們始終沒有突破一個難點，那就是我們今天所看到的全息影像，全息投影在了某種介質上如全息膜、水霧等，或者投射在一個搭建好的三維空間中，真正意義上投射在空氣中、不需要任何介質的三維全息影像并沒有實現，現實和我們在星球大戰中的想象還有一步之遙。

相應產品:

1.HOLOPRO全息屏幕

Holopro將高科技全息膜嵌入Amiran玻璃中，使之成為完美的Holopro全息投影屏幕，有正投屏和背投屏兩種可供選擇。它也完全可以在戶外使用，不會受到任何戶外強光的干擾，清晰度與室內相比毫不遜色，且壽命可長達數十年。

2.HoloProTMbeMerlin交互系統

它主要是利用光檢測及影像動作識別非接觸式交互技術。對操作者的動作進行捕捉識別。參觀者既可以使用傳統的接觸式方法直接對透明屏幕上的內容進行操作，也可以使用非接觸式方法，與玻璃表面保持一定距離（0-150CM）進行操作，實現信息導航查詢功能以及互動特效功能。

3.360.HOLOPRO全息立體成像

360度成像系統柜體外觀時尚美觀，有科技感。頂端四面透明，真正的空間成像色彩鮮艷，對比度、清晰度高，有空間感、透視感。形成空中幻象中間可結合實物，實現影像與實物的結合。可做成全息幻影舞臺，產品立體360度的演示；真人和虛幻人同臺表演；科技館的夢幻舞臺等各類互動展示，也可配加觸摸屏實現與觀眾的互動。

案例：日本利用全息技術制作的虛擬國民偶像——初音未來，成為了第一個運用全息技術舉辦演唱會的虛擬偶像。演唱會中使用的3D全息透明屏幕是一種采用了全息技術的透明投影屏幕，具有全息圖像的特點，只顯示來自某一特定角度的圖像，而忽略其他角度的光線，即使是在環境光線很亮的地方，也能顯示非常明亮、清晰的影像。

美國公告牌頒獎儀式上，已去世多年的邁克爾·杰克遜突然出現在舞臺上，用人們熟悉的方式邊唱邊跳。舞臺上活靈活現的表演的實現，不得不提起另一部電影《本杰明巴頓奇事》，為了讓電影中英俊帥氣的布拉德·皮特變成一個干癟的老頭并安放到一個幼小的孩童身上，設計團隊拍下了布拉德·皮特的120種表情，并把這些表情放入不同的3D模型中，利用數字技術將不同階段的扮演者身體合成了一個人，影片中男主人公每一個細微的表情都出自皮特，而邁克爾·杰克遜復活之所以惟妙惟肖，正是把這部電影中使用的技術搬到了現實：6個投影儀、1個傾斜的全息膜加之舞臺效果，主辦方將以真人為原型動畫合成的杰克遜投射到舞臺中，給觀眾帶來了一場真假難辨的演出。

只有將全息技術更好地應用于社會生活中，才能發揮全息技術的真正價值。我們有理由相信高科技為我們帶來一個前所未有的未來新“視界”。

參考文獻：

［1］羅鵬，呂曉旭，鐘麗.數字全息技術研究進展及應用［J］.激光雜志，2006（06）.

［2］王賢鋒.全息術的歷史與發展［J］.現代商貿工業，2007（05）.

［3］肖愛華，孔睿.魔幻電影場景中分形全息技術的影響［J］.大眾文藝（理論），2009（19）.

［4］一京.全息電影與全息電視［J］.科學中國人，1998（08）.

中圖分類號：O408.1

文獻標志碼：A

文章編號：1007-0125（2016）07-0097-01