光影交错的全息技术应用

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首先要明确的是,全息技术和3D显示技术并没有谁包含谁的问题,它们是两个相互重叠的概念。


媒体和公众经常混淆两者的原因是全息技术确实是一种很有前途的3D显示技术,也是高中课本中强调的“未来”技术,让每个人印象深刻(这也是我当时毫不犹豫选择光学工程的原因)。但事实上,除了全息,还有很多其他技术可以实现三维成像,与全息技术相比,每一种技术都有自己的优点和缺点。甚至很多技术都会先于全息技术的发展,走进每个人的生活。


全息摄影是如何一步一步从光影交错发展到今天的?


此外,全息技术除了在三维成像中的应用外,还广泛应用于测量、存储、加密、防伪等方面,事实上,我们在日常生活中经常看到各种激光防伪商标,是全息技术的主要应用之一。


为了阐明两者之间的关系,或者以成像的应用为例,从传统全息术入手,首先着重阐述了全息术的原理和发展。


1。传统的光学全息术


当我们看一张照片的时候,我们一般可以根据物体之间的遮挡关系、物体的大小、阴影等信息来判断物体的距离,但是在看真实物体的时候是没有立体感的。这是因为用相机拍摄时,只记录物体的光强信息,而物体的深度信息包含在相位中。


在这种情况下,是否可以同时记录光的强度和相位信息?这就是全息摄影的概念来源。所谓“holo”,其实是一种科学创造的名词,其原意是能够在表达强度和相位信息的同时运用技术手段,类似地,英语中也会出现“holo-”来表达与全息有关的名词。

问题是我们用来记录光的材料只对它的强度敏感,而对它的相位不敏感。一种方法是用记录光强的物质来记录相分布。科学家们发现光的干扰正是所需要的。


对于非专业人士来说,“干扰”是一个很难理解的概念。至少在我上高中的时候,我的很多同学都质疑它是否违反了能量守恒。为了让这个更容易理解,我举个不那么严格的例子。


一天,小明在练习素描,他很快在纸上画了一条3厘米长的线,如下图所示。


全息摄影是如何一步一步从光影交错发展到今天的?


小明的手速度实在太快了,如果不是因为时间和空间的静止,我们就看不到他笔尖的确切位置,只能看到纸上的一条黑线。


这时小红走过来对小明说:我们来玩个游戏吧。于是两人以玩笔仙子的姿势,握起了笔。


全息摄影是如何一步一步从光影交错发展到今天的?


起初,小红没有施加任何力量。小明继续用自己的节奏和力量来画一条3厘米长的线。接下来,小红可以选择任何时间开始用同样的力度和节奏控制笔。会发生什么呢?


如果小红的力的位置和方向是正确的,那么最后两个人的力就会连接在一起,控制笔画一条更长的线,最长的可以达到6cm。


如果小红和小明正好在吧台上,两个人用同样的力朝相反的方向控制笔,笔就会停止移动,线的长度就会变成0。


大多数情况下不是这样,两个人来回画的线的长度在0到6cm之间。


总之,如果小明的行为是确定的,那么我们就可以从最后一行的长度来判断小红的状态。


回到这个问题,化学物质只能区分光的强度,所以给予一定的参考光束(小明的例子),对象的阶段梁(小红的状态开始的例子中)可以记录光强(线的长度)。


因此,全息图像记录的过程可以简单概括如下图所示。


全息摄影是如何一步一步从光影交错发展到今天的?


参考光束与目标光束之间的干涉是记录


文章分类: 行业新闻
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