专栏名称: 两个质子
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你看到的可能是“假全息”,告诉你一个真实的全息术

两个质子  · 公众号  · 科学  · 2017-05-25 21:10

正文

◆  ◆ 真极客有钛度 ◆  ◆


你们肯定有见识过“全息投影”,比如初音歌姬的舞台演唱会,2015 年李宇春的节目《蜀绣》一下子分出三个“春哥”来,甚至是用技术将已故的歌手在舞台上再现。这些技术像是魔术一般,让许多不可能发生的事情展现在观众眼前,所以很多人就把这些“栩栩如生”的影像当成了“全息技术”的实际运用。


然而,你可能看到的是“假全息”


有一种技术叫做“Pepper's Ghost”(佩珀尔幻象),它是一种光学幻象。引用 Wikipedia 中文版的释义:


佩珀尔幻象是一种在舞台上与某些魔术表演中产生幻觉的技术。


这种技术借由使用一面平坦的玻璃与特定的光源技术,使物体可以出现或消失,或是变形成其他物体。


这一发现是由英国科学家 John Pepper 发现的,其实现方法也不算困难。首先舞台需要两层设置,演员在第一层表演,灯光透过一层玻璃或者胶片照射在演员身上,再通过这层玻璃片反射到放置在第二层的玻璃上,投影在实际上处于第二层的舞台上,就形成了 Pepper's Ghost 这一现象,如这张图:


「Pepper's Ghost 说明图」


也就是说,你看到的“全息”就是一门光源技术小技巧。


由于当时用于照明的灯光亮度比较低,所以投射出来的影像亮度低,且非常地虚。所以很多时候,这一技术用于在舞台上模拟鬼魂的效果。而到了现代,由于技术的发展,灯光照明的亮度上去了,并且辅以先进的 CG 技术,就连虚拟形象“立体化”也不在话下。


现代技术中,过去用于反射图像的玻璃也升级为“全息膜”。全息膜相较于玻璃,其透明度更高。随着设备升级,产生 Pepper's Ghost 的方法也演化出两种:


  1. 直接将图像投射到全息膜上

  2. 将图像投射在镜面上,利用反射投射到呈 45° 角的全息膜上


无论是升级了使用材料,还是改变了投影手法,现代的 Pepper's Ghost 原理并没有变化。如果你也有兴趣,在了解其背后的原理之后,完全可以自己做一个“全息投影”出来。


那么什么能被称为全息?


要弄清楚这个问题,我们首先要所谓的“全息术(holography)”这个概念。全息(holography)是一个技术名词,指通过相干光(比如说激光)干涉原理记录和查看图像,当合适地将其呈现时,便可以精确地再现被记录物体的三维外观。







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