遠在天邊也能親至現場?全息投影技術離我們有多遠
還記得2021年春晚嗎?當 18個李宇春同時出現在舞台上的鏡子裡,分別穿著不同風格的服飾時,你的內心是否充滿贊嘆?在這震撼的一幕背后,是如今越來越為人所知的全息投影技術。
全息投影技術又稱虛擬成像技術,是利用干涉和衍射原理記錄,並使物體真實的三維圖像再現的技術。它先利用干涉原理記錄物體光波信息,使之成為一張全息照片,然后利用衍射原理再現物體光波信息,使圖像顯示出來。
全息投影技術的實現分為兩步:①拍攝,利用干涉原理記錄物體光波信息,構成全息圖像﹔②成像,利用衍射原理再現物體光波信息,此時再現的信息圖像具有較強的立體感。全息投影不僅可以產生立體的空中幻像,還可以使幻像與表演者互動,產生令人驚嘆的效果。
2020年10月15日,“人民至上 生命至上——抗擊新冠肺炎疫情專題展覽”在武漢開展。現場展示了全息投影的ICU病房,再現白衣戰士生死救援的緊張時刻。
如今,全息投影技術在現實生活中的應用日益廣泛:
在舞台、博物館、展覽會、圖書館等地,一切需要展示的東西通過全息投影活靈活現地出現在觀眾面前。
在醫院,3D全息投影設備、3D全息可視心臟在輔助治療和醫學練習等方面起著不可替代的作用。
在學校,全息投影進入了課堂,將抽象的科學實驗清晰直觀地呈現在學生面前。
在會議現場,不同地域的專家在全息技術的支持下,“跨越”幾千公裡,與觀眾“隔空”交流……
經歷過春晚的驚艷亮相后,可能有人會覺得,全息顯示技術離我們並不遙遠。但其實深究其技術實現方法就會發現,這些所謂的“全息”其實與真正的全息顯示技術相去甚遠。
全息技術分為激光全息和計算全息。目前利用激光技術的靜態全息顯示已經成熟,例如在一些博物館看到的靜態展品三維圖像,基於激光全息技術發展而來的無損檢測技術、激光照相顯微術、全息照相存儲技術等,在工業生產和科學研究中已發揮了重要作用。但是要進一步還原動態的影像,並且與三維圖像產生交互,技術上還非常困難。
但是,隨著科學技術的快速發展,全息技術正在不斷完善,相信在不久的將來,會給我們的生活帶來更多的精彩。
專家:上海理工大學人工智能納米光子學實驗室教授張啟明、中國科普作家協會副理事長尹傳紅
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