3D全息投影技術(shù)原理
3D全息投影技術(shù)原理
全息投影也稱虛擬成像技術(shù),無需實(shí)物來承載,利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維成像技術(shù)。當(dāng)然對(duì)于大多數(shù)人來說,了解這個(gè)就應(yīng)該可以,畢竟不是讓我們親身去設(shè)計(jì)或制作3D全息投影展項(xiàng)。當(dāng)然如果您對(duì)3D全息投影技術(shù)感興趣,想要追根究底的話,本文應(yīng)該可以讓你知道更加詳細(xì)的的3D全息投影技術(shù)原理。
3D全息投影技術(shù)的原理
一束激光照射小顆粒時(shí),從小顆粒上反射出來的光波是不斷向外擴(kuò)大的球面波。用照相機(jī)為這小顆粒照相時(shí),光波通過鏡頭在底片上形成一個(gè)亮點(diǎn)。照相底片可以記錄下這一亮點(diǎn),但無法記錄小顆粒在三維空間的位置。因此印出來的照片上也只有一個(gè)亮點(diǎn),看起來沒有一點(diǎn)立體感覺,
如圖1所示。
與普通拍照所不同的是,在拍攝全息照片時(shí),把一束發(fā)出平面波的激光和小顆粒反射出的球面波一起照到照相底片上。底片經(jīng)沖洗后,將底片放到原來的位置,再用拍攝時(shí)那束發(fā)出平面波的激光,以拍攝時(shí)的角度照到底片上,我們可以看到原來放置微小顆粒的位置上會(huì)成像出一個(gè)亮點(diǎn)。此時(shí),這個(gè)亮點(diǎn)位于空間中,而不是在底片上。綜上,全息技術(shù)通過記錄被攝物體反射(或透射)光波中全部信息(振幅、相位)實(shí)現(xiàn)3D視覺效果。
第一步利用了光的干涉原理記錄物體光波信息:被攝物體在激光輻照下形成漫反射的物光束;另一部分激光作為參考光束照射到全息底片上,和物光束疊加相互干涉,把物體光波上各點(diǎn)的振幅和相位轉(zhuǎn)換成在空間上變化的光波強(qiáng)度,從而利用干涉條紋間的間隔和反差將物體空間的全部信息記錄下來,
如圖2所示。
記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后,便成為一張諾利德全息圖,簡(jiǎn)稱全息照片。
第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息,這是成像過程:全息圖猶如一個(gè)復(fù)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(gè)像,即原始像(又稱初始像)和共軛像。兩像疊加后具有真實(shí)的視覺效應(yīng)。此外,全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光波信息,因此原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像。通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像,而且能互不干擾地分別顯示出來。