⑴ 全息攝影的發展
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沖擊波、飛機機翼蜂窩結構的無損檢驗等。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。
⑵ 全息投影3D成像技術發展到什麼階段啦
理想很豐滿,現實很骨感,目前對於全息投影技術來說面臨的最大問題就是介質。因為沒有介質的話光是不會發生折射的,這也就意味著類似科幻片中的效果不可能實現。
⑶ 全息影象的發明史
在物理課的力學中我們做過水波的干涉實驗,而根據光的波動特性,人們也成功地觀察到了光波的干涉與衍射現象。為得到頻率相同的二條光線,讓光從一個狹縫中同時射向第二屏的兩個小孔,兩束光在屏後出現了干涉條紋,條紋的出現是因為二束光的波峰與波谷會由於疊加時(同相)光加強,相互抵消時(反相)光減弱。這一現象使美國麻省理工學院的物理學家Stephen Benton發現其後面隱藏著一項高科技,從而對這項技術做出進一步的研究。
全息圖像的特點
有關全息的原理在1947年就已由英國物理學家丹尼斯伽柏提出了,科學家本人也因此獲得了諾貝爾獎。在全息影像拍攝時,記錄下光波本身以及二束光相對的位相,位相是由實物(圖中藍色光線)與參考光線(圖中紅色光線)之間位置差異造成的,從全息照片上的干涉條紋上我們看不到物體的成像,必須使用具有凝聚力的激光來准確瞄準目標照射全息片,從而再現出物光的全部信息。一個叫班頓的人後來又發現了更為簡便使用白光還原影像的方法,從而使這項技術逐漸走向實用階段。美國《國家地理雜志》第一次使用白色光全息片貼在封面時,銷售量由一千萬份增加到再版後的一千六百萬份。這一技術後由美國傳到歐洲和其它國家,廣泛用於信用卡等仿偽技術。激光全息攝影技術也隨之風靡全世界。
全息攝影是利用激光光波的干涉將影像與再現影像記錄下來的一種攝影,它與一般的立體照片技術完全不同,我們可以圍著它觀看各個側面,只是摸不到真實的物體,其顯著的特點和優勢有如下幾點:
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,一旦照片損壞也關系不大。
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,
⑷ 什麼是全息投影技術 哪國發明的
360全投影,立體的影像。電影裡面有。
⑸ 全息投影技術是那個國家發明的,什麼時候
發明 在美國麻省一位叫Chad Dyne的29歲理工研究生發明了一種空氣投影和交互技術,這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。2.日本公司Science and Technology發明了一種可以用激光束來投射實體的3D影像 3.南加利福尼亞大學創新科技研究院的研究人員目前宣布他們成功研製一種360度全息顯示屏 全息技術是利用干涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術。 其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息,此即拍攝過程:被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作為參考光束射到全息底片上,和物光束疊加產生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序後,便成為一張全息圖,或稱全息照片; 其第二步是利用衍射原理再現物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個復雜的光柵,在相干激光照射下,一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不幹擾地分別顯示出來。 國內比較牛的有清華,中國科技,中國光電研究院,浙江大學,國防科技大學,上海交大,江蘇大學等。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。
⑹ 全息技術發展史 至今達到的水平
全息技術是利用干涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術。其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息,此即拍攝過程:被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作為參考光束射到全息底片上,和物光束疊加產生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序後,便成為一張全息圖,或稱全息照片;其第二步是利用衍射原理再現物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個復雜的光柵,在相干激光照射下,一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不幹擾地分別顯示出來。
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乾性即可。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。
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年代發明的全彩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復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。研究人員還試著使用重鉻酸鹽膠作為感光乳劑,用來製作全息識別設備。在一些戰斗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、衛星以及各種三維廣告,亦可採用脈沖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,即用相乾的紅外光、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。
⑺ 3D立體投影(全息技術)的技術發展到什麼階段了
發展到還在實驗室的階段,日本有實驗室可以做出差不多一個手掌大的真正全息投影。
⑻ 全息攝影的趣味歷史
凡是見過法國肖維岩洞(Chauvet Cave)中的那些史前繪畫的人,無不為那細微的明暗變化、運用自如的透視法和優雅流暢的線條所折服。這些原始人用赭石繪制於32000年前的犀牛、獅子和熊,雖經歲月侵蝕,卻依然能夠給人帶來極大的視覺撼動。但是,並不是所有人都像讓-馬林·肖維和他的兩位朋友那麼運氣:當他們在1994年12月18日於偶然之中發現了這個岩洞的時候,所有的岩洞都為他們敞開大門,所有的繪畫都無條件展現在他們簡陋的探照燈下。然而,當這一發現被公之於眾,並作為當年最偉大的考古和藝術發現之一被法國政府斥巨資加以研究保護之後,肖維岩洞的大門卻對公眾關閉了。連從事相關研究的專家,在入洞考察之前,都不但要經過繁瑣的審批過程,還要披掛齊全,做足保護功夫,並且保證不能接觸洞壁。普通人就更無緣一睹真容,只能望著雜志上平板的圖片憑空摹想了。
不過,居住在古老的葡萄酒之鄉波爾多城郊小鎮上的伊夫·根特及其兄弟菲力普·根特卻可能用他們的全息照片將這一切變為歷史。
一個世紀以前,當電報的發明人塞繆爾·摩爾斯第一次見到使用銀版照相術拍攝下來的照片時,曾驚訝地認為,如此逼真的圖象決不應當被稱作大自然的復製品,它們就是自然本身的一部分。在如今見多識廣的人們眼中,摩爾斯的反應未免有些大驚小怪。在這個數碼相機能充分展現其魅力的時代中,沒人會像當初聖彼得堡中初見照片的人們那樣,害怕照片中的人會對自己眨眼睛,看出自己的想法。但是,當南巴黎大學的化學物理學家和膠片感光專家傑奎琳·貝洛妮(Jacqueline Belloni)在一次學術會議上將伊夫·根特製作的一幅蝴蝶的全息照片展示給大家時,一位恰巧同時也是蝴蝶標本收集愛好者的物理學家卻非常費解地問她,到底為什麼要在作學術報告時候展示這種鱗翅類昆蟲的標本盒子。那位物理學家無論如何都不肯相信這只不過是一幅全息照片。
其實,那位物理學家的驚疑也在情理之中,盡管全息攝影術對大多數人而言早就不是一個新鮮概念。早在激光出現以前,1948年伽博為了提高電子顯微鏡的分辨本領而提出了全息照相的理論,並開始全息照相的研究工作。1960年以後出現了激光,為全息照相提供了一個高亮度高度相乾的光源,從此以後全息照相技術進入一個嶄新的階段。相繼出現了多種全息的方法,不斷開辟全息應用的新領域。伽伯也因全息照相的研究獲得1971年的諾貝爾物理學獎金。
無論是全息攝影,還是最早的銀版照相術,它們的奧秘都在對光的記錄。所有的光都擁有三種屬性,它們分別是光的明暗強弱、光的顏色以及光的方向。早期的銀版照相和黑白照片只能記錄下光的明暗變化,而彩色照片在此之外,還能通過記錄光的波長變化,反應出它的顏色。全息攝影是唯一能同時捕捉到光的三種屬性的一種攝影術,通過激光技術,它能記錄下光射到物體上再折射出來的方向,逼真地再現物體在三維空間中的真實景象。
然而,一直到根特兄弟的作品問世之前,所謂的真實再現一直都不過是理論上的。或許是因為好的全息圖象罕見而且難於生成,或許因為全息攝影的科學原理過於深奧,在全息攝影發明了半個世紀之後,它卻仍然是一項充滿了神秘色彩的技術。
在一些媒體對伊夫·根特及其兄弟成就的報道中,有人將他們描述為「唯一真正實現了全息攝影的再現自然功能的人」,還有人說,他們的作品就像摩爾斯所說那樣,是「大自然的一部分」。這些評論可能有些言過其辭,因為實際上,全世界也有許多其他人在從事著全息攝影的研究,國際全息圖象製造者聯合會(International Hologram Manufacturers Association)就是一個聚集了全球全息攝影專家和愛好者的組織。但伊夫·根特毫無疑問是這些專家中的翹楚,在2001年冬季,這個聯合會將「本年度最佳全息攝影作品」和「最新全息攝影技術」這兩項最有分量的大獎頒發給了伊夫,就是最好的說明。一次在奧地利召開的全息攝影學術會議上,當根特兄弟發言並展示自己的作品時,「140多位經驗豐富的全息攝影高手都充滿欽佩之情地深吸了一口氣」。菲力普在回憶當時的場景時不無得意,他說,「當人們湧上來觀看我們製作的全息圖片的時候,整個屋子都為之一空。」當時在場的所有專家都被那些幾可亂真的圖片迷住了,他們忍不住伸手去觸摸作品中身著寮國傳統舞蹈服裝的小木偶衣服上的精美花紋,還有人想要拭去掛在正在吃小甜餅的小姑娘嘴邊的餅干碎屑——當然,他們摸到的,同那位物理學家一樣,只不過是一層薄薄的玻璃而已。
伊夫的工作得到了業界承認和贊許,可是,當他在1992年因為所在的實驗室倒閉而被解僱,回到家鄉小鎮上以一個自由職業者的身份開始自己的全息攝影技術研究時,情況卻完全不同。他花了兩年左右時間研究出所有必需設備,包括一台最重要的便攜全息肖像照相機。但當這一切就緒之時,唯一一家生產他所需要的膠片的製造商——愛克發公司(Agfa)——卻突然決定停止生產此種膠片。在發明了「牛」之後,伊夫還必須教會自己製造出「草」來。
在隨後的幾年中,伊夫·根特就在自己簡陋的實驗室中自學相關的化學原理,並反復實踐。菲力普的加入給了他很大幫助。後來,他們終於發明出名為「終極」(Ultimate)的感光乳劑。同其他的感光乳劑一樣,「終極」的主要成分也是感光性極好的溴化銀顆粒,但「終極」中的溴化銀顆粒直徑只有10納米,是普通膠片上感光顆粒的1/10到1/100。正是這些微小的顆粒使「終極」能記錄下細至纖毫的每一個細節,並在同一個感光層上同時記錄下紅、綠、藍三色。
伊夫找到了被他稱為「30年來所有人都在尋找的感光乳劑」,但他卻還有很長的路要走。他做出了復制肖維岩洞壁畫的整個方案,卻因為找不到政府的權威人士而求告無門。他還建議為巴黎的迪斯尼樂園建立一個來訪名人的全息攝影肖像館,談判卻一拖再拖。所有見過他作品的人,都承認那是完美的全息圖象,但法國的投資者過於謹慎,他們不僅要下金蛋的鵝,還要一群這樣的鵝能夠工業化、大規模下出金蛋,才肯從自己的口袋裡掏錢。為了尋求投資人,根特兄弟及其父親甚至想過要移民到魁北克。
轉機出現在一位美國合夥人的加入之後。他所擁有的機器能將「終極」母版上的全息圖象復制到杜邦公司製造的某種聚合體材料上。盡管這些圖象還達不到「終極」膠片上的圖象水準,但卻遠比從前的聚合體材料上的全息圖象好多了。伴隨著這種杜邦材料上的全息圖象的大規模生產,使用「終極」膠片的工業化生產也是指日可待。此外,國際全息圖象製造者聯合會的首肯也為根特兄弟的工作增添了分量。
⑼ 3d全息影像技術的發展史
人類之所以能感受到立體感,是由於人類的雙眼是橫向觀察物體的,且觀察角度略有差異,圖像經視並排,兩眼之間有6厘米左右的間隔,神經中樞的融合反射及視覺心理反應便產生了三維立體感。根據這個原理,可以將3D顯示技術分為兩種:一種是利用人眼的視差特性產生立體感;另一種則是在空間顯示真實的3D立體影像,如基於全息影像技術的立體成像。全息影像是真正的三維立體影像,用戶不需要佩戴帶立體眼鏡或其他任何的輔助設備,就可以在不同的角度裸眼觀看影像。
1947年,匈牙利人丹尼斯 蓋博 (Dennis Gabor)在研究電子顯微鏡的過程中,提出了全息攝影術(Holography)這樣一種全新的成像概念。全息術的成像利用了光的干涉原理,以條文形式記錄物體發射的特定光波,並在特殊條件下使其重現,形成逼真的三維圖像,這幅圖像記錄了物體的振幅、相位、亮度、外形分布等信息,所以稱之為全息術,意為包含了全部信息。但在當時的條件下,全息圖像的成像質量很差,只是採用水銀燈記錄全息信息,但由於水銀燈的性能太差,無法分離同軸全息衍射波,因此大量的科學家花費了十年的時間卻沒有使這一技術有很大進展。
由於全息攝影術的發明,丹尼斯 蓋博在 1971 年獲得了諾貝爾獎。
1962 年,美國人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息術的基礎上,將通信行業中「側視雷達」理論應用在全息術上,發明了離軸全息技術,帶動全息技術進入了全新的發展階段。這一技術採用離軸光記錄全息圖像,然後利用離軸再現光得到三個空間相互分離的衍射分量,可以清晰的觀察到所需的圖像,有效克服了全息圖成像質量差的問題。
1969年,本頓發明了彩虹全息術,能在白熾燈光下觀察到明亮的立體成像。其基本特徵是,在適當的位置加入一個一定寬度的狹縫,限制再現光波以降低像的色模糊,根據人眼水平排列的特性,犧牲垂直方向物體信息,保留水平方向物體信息,從而降低對光源的要求。彩虹全息術的發明,帶動全息術進入了第三個發展階段。 傳統全息技術採用鹵化銀等材料製成感光膠片,完成全息圖像信。
定影等後期處理,整個製作過程非常繁息的記錄,由於需要進行顯影、瑣。而現代的全息技術材質採用新型光敏介質,如光導熱塑料、光折變晶體、光致聚合物等,不僅可以省去傳統技術中的後期處理步驟,而且信息的容量和衍射率都比傳統材料較高。
然而,採用感光膠片或新型光敏介質,都需要通過光波衍射重現記錄的波前信息,肉眼直接觀察再現結果,這樣難以定量分析圖像的精確度,無法形成精確的全息影像。
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,隨著高解析度CCD的出現,人們開始用 CCD 等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,並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。
數字全息技術的成像原理是,首先通過 CCD 等器件接收參考光和物光的干涉條紋場,由圖像採集卡將其傳入電腦記錄數字全息圖;然後利用菲涅爾衍射原理在電腦中模擬光學衍射過程,實現全息圖的數字再現;最後利用數字圖像基本原理再現的全息圖進行進一步處理,去除數字干擾,得到清晰的全息圖像。
數字全息技術是計算機技術、全息技術和電子成像技術結合的產物。它通過電子元件記錄全息圖,省略了圖像的後期化學處理,節省了大量時間,實現了對圖像的實時處理。同時,其可以進行通過電腦對數字圖像進行定量分析,通過計算得到圖像的強度和相位分布,並且模擬多個全息圖的疊加等操作。