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3d全息影像技术的技术应用

[ 时间:2019-12-02 点击: ]

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  全息学的原理适用于各种形式的波动,如X射线、微波、声波、电子波等。只要这些波动在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。光学全息术可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、信息存储、遥感,研究和记录物理状态变化极快的瞬时现象、瞬时过程(如爆炸和燃烧)等各个方面获得广泛应用。

  在生活中,也常常能看到全息摄影技术的运用。比如,在一些信用卡和纸币上,就有运用了俄国物理学家尤里·丹尼苏克在20世纪60年代发明的全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像。但这些全息图像更多只是作为一种复杂的印刷技术来实现防伪目的,它们的感光度低,色彩也不够逼真,远不到乱真的境界。研究人员还试着使用重铬酸盐胶作为感光乳剂,用来制作全息识别设备。在一些战斗机上配备有此种设备,它们可以使驾驶员将注意力集中在敌人身上。把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来,展出时可以真实地立体再现文物,供参观者欣赏,而原物妥善保存,防失窃,大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告,亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照。小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰,它可再现人们喜爱的动物,多彩的花朵与蝴蝶。迅猛发展的模压彩虹全息图,既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票,也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡,甚至钞票上。装饰在书籍中的全息立体照片,以及礼品包装上闪耀的全息彩虹,使人们体会到21世纪印刷技术与包装技术的新飞跃。模压全息标识,由于它的三维层次感,并随观察角度而变化的彩虹效应,以及千变万化的防伪标记,再加上与其他高科技防伪手段的紧密结合,把新世纪的防伪技术推向了新的辉煌顶点。

  除光学全息外,还发展了红外、微波和超声全息技术,这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。我们知道,一般的雷达只能探测到目标方位、距离等,而全息照相则能给出目标的立体形象,这对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用。因此,备受人们的重视。但是由于可见光在大气或水中传播时衰减很快,在不良的气候下甚至于无法进行工作。为克服这个困难发展出红外、微波及超声全息技术,即用相干的红外光、微波及超声波拍摄全息照片,然后用可见光再现物象,这种全息技术与普通全息技术的原理相同。技术的关键是寻找灵敏记录的介质及合适的再现方法。?

  超声全息照相能再现潜伏于水下物体的三维图样,因此可用来进行水下侦察和监视。由于对可见光不透明的物体,往往对超声波透明,因此超声全息可用于水下的军事行动,也可用于医疗透视以及工业无损检测测等。

  除用光波产生全息图外,已发展到可用计算机产生全息图。全息图用途很广,可作成各种薄膜型光学元件,如各种透镜、光栅、滤波器等,可在空间重叠,十分紧凑、轻巧,适合于宇宙飞行使用。使用全息图贮存资料,具有容量大、易提取、抗污损等优点。

  全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等得到很大发展,成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。现在不仅有激光全息,而且研究成功白光全息、彩虹全息,以及全景彩虹全息,使人们能看到景物的各个侧面。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。

  全息技术不仅在实际生活中正得到广泛应用,而且在上世纪兴起并快速发展的科幻文学中也有大量描写和应用,有兴趣的话可去看看。 可见全息技术在未来的发展前景将是十分光明的。

  [编辑本段]技术历史 早在激光出现以前,1948年伽伯为了提高电子显微镜的分辨本领而提出了全息的概念,并开始全息照相的研究工作。1960年以后出现了激光,为全息照相提供了一个高亮度高度相干的光源,从此以后全息照相技术进入一个崭新的阶段。相继出现了多种全息的方法,不断开辟全息应用的新领域。伽伯也因全息照相的研究获得1971年的诺贝尔物理学奖金。

  无论是全息摄影,还是最早的银版照相术,它们的奥秘都在对光的记录。所有的光都拥有三种属性,它们分别是光的明暗强弱、光的颜色以及光的方向。早期的银版照相和黑白照片只能记录下光的明暗变化,而彩色照片在此之外,还能通过记录光的波长变化,反应出它的颜色。全息摄影是惟一能同时捕捉到光的三种属性的一种摄影术,通过激光技术,它能记录下光射到物体上再折射出来的方向,逼真地再现物体在三维空间中的真实景象。

  然而,一直到根特兄弟的作品问世之前,所谓的真实再现一直都不过是理论上的。或许是因为好的全息图像罕见而且难于生成,或许因为全息摄影的科学原理过于深奥,在全息摄影发明了半个世纪之后,它却仍然是一项充满了神秘色彩的技术。

  在一些媒体对伊夫·根特及其兄弟成就的报道中,有人将他们描述为“惟一真正实现了全息摄影的再现自然功能的人”,还有人说,他们的作品就像摩尔斯所说那样,是“大自然的一部分”。这些评论可能有些言过其辞,因为实际上,全世界也有许多其他人在从事着全息摄影的研究,国际全息图像制造者联合会(International Hologram Manufacturers Association)就是一个聚集了全球全息摄影专家和爱好者的组织。但伊夫·根特毫无疑问是这些专家中的翘楚,在2001年冬季,这个联合会将“本年度最佳全息摄影作品”和“最新全息摄影技术”这两项最有分量的大奖颁发给了伊夫。

  在随后的几年中,伊夫·根特就在自己简陋的实验室中自学相关的化学原理,并反复实践。菲力普的加入给了他很大帮助。后来,他们终于发明出名为“终极”(Ultimate)的感光乳剂。同其他的感光乳剂一样,“终极”的主要成分也是感光性极好的溴化银颗粒,但“终极”中的溴化银颗粒直径只有10纳米,是普通胶片上感光颗粒的1/10到1/100。正是这些微小的颗粒使“终极”能记录下细至纤毫的每一个细节,并在同一个感光层上同时记录下红、绿、蓝三色。

  伊夫找到了被他称为“30年来所有人都在寻找的感光乳剂”,但他却还有很长的路要走。他做出了复制肖维岩洞壁画的整个方案,却因为找不到政府的权威人士而求告无门。他还建议为巴黎的迪斯尼乐园建立一个来访名人的全息摄影肖像馆,谈判却一拖再拖。所有见过他作品的人,都承认那是完美的全息图像,但法国的投资者过于谨慎,他们不仅要下金蛋的鹅,还要一群这样的鹅能够工业化、大规模下出金蛋,才肯从自己的口袋里掏钱。为了寻求投资人,根特兄弟及其父亲甚至想过要移民到魁北克。

  最早的全息摄影作品转机出现在一位美国合伙人的加入之后。他所拥有的机器能将“终极”母版上的全息图像复制到杜邦公司制造的某种聚合体材料上。尽管这些图像还达不到“终极”胶片上的图像水准,但却远比从前的聚合体材料上的全息图像好多了。优发娱乐,伴随着这种杜邦材料上的全息图像的大规模生产,使用“终极”胶片的工业化生产也是指日可待。[1]

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