全息是一個(gè)技術(shù)名詞,指通過(guò)相干光(激光就是其中一種)干涉原理記載和查看圖像,當(dāng)合適地將其出現(xiàn)時(shí),便可以精確地再現(xiàn)被記載物體的三維外觀。全息技術(shù)是使用干涉和衍射原理來(lái)記載并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。全息攝影采用激光作為照明光源并將光源發(fā)出的光分為兩束,一束直接射向感光片,另一束經(jīng)被攝物的反照后再射向感光片。全息技術(shù)的原理事實(shí)上就是通過(guò)物理中常見(jiàn)的干涉和衍射,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體三維圖像的采集和顯示。使用過(guò)程中需要先采用干涉原理,完成對(duì)圖像光波信息的采集。被拍攝物體在激光的照射下形成散漫式物光束,其中有一部分光束會(huì)照射到全息底片上,跟其物光束產(chǎn)生一定的干涉現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)被照射物體相位和振幅的轉(zhuǎn)換。
但是外文經(jīng)常看到的一個(gè)詞是“hologram”,它指的是進(jìn)行全息記載時(shí)在記載媒介(譬如膠片)上形成的印記,并不是我們看到的影像。而媒體、PR和大眾經(jīng)常將“hologram”與另一詞“holographic image”混用,后者指的是通過(guò)照射光線(相干光)到hologram上再現(xiàn)的三維影像,就是漂蕩著能被我們看到的畫面。
真正的全息影像是什么樣,各位可以看一段1972年的視頻:Introduction to Holography。觀看網(wǎng)址:https://v.youku.com/v_show/id_XNzY0MDk0Njg0.html?beta&
視頻裏用膠卷記錄了物體的整個(gè)三維圖像信息,並通過(guò)激光重現(xiàn)出來(lái)。
HoloLens可以讓用戶看到漂蕩在空中的三維影像,雖然實(shí)際視場(chǎng)角沒(méi)有宣傳圖這麼大。
現(xiàn)實(shí)是,當(dāng)大衆(zhòng)提到全息時(shí),他們想到的不是激光和幹涉原理,而是眼中看到的漂蕩在空中的三維影像。正是這個(gè)原因?qū)е隆叭ⅰ边@個(gè)詞被濫用,只假如震動(dòng)視覺(jué)的虛擬影像都有也許被叫做全息。希望攀上“黑科技”的PR,想要吸引眼球的媒體和不明就裏但相信自己親眼所見(jiàn)的大衆(zhòng),協(xié)同促成了這一現(xiàn)象。
要讓你眼中看到漂蕩的三維影像,其實(shí)辦法非常多,同時(shí)通常和激光、幹涉沒(méi)多大關(guān)系,而是在使用我們?cè)诰的視覺(jué)系統(tǒng)看外部世界的方法。
當(dāng)我們?cè)诰看近處的物體時(shí),有6個(gè)要緊的深度線索幫助我們?cè)诰形成三維視覺(jué)。
1、透視:遠(yuǎn)處的物體看起來(lái)更;
2、遮擋:近處的物體會(huì)擋住處的物體;
3、雙眼(立體)視差:左右眼看到同一物體的不同視圖;
4、單眼(運(yùn)動(dòng))視差:當(dāng)頭部運(yùn)動(dòng)時(shí),遠(yuǎn)處和近處的物體會(huì)以不同幅度運(yùn)動(dòng);
5、聚合:當(dāng)眼睛聚焦在近處物體時(shí)兩眼視線彙合;
6、調(diào)節(jié):根據(jù)物體的距離,眼球相應(yīng)地調(diào)整焦點(diǎn)。
全息影像就是要把這6個(gè)深度線索全部重現(xiàn),完全騙過(guò)大腦,讓它以爲(wèi)“見(jiàn)到鬼”了。如果是這樣的話,那些不是基于激光和幹涉,但能達(dá)到同樣結(jié)果的顯示技術(shù)是不是也可以稱爲(wèi)全息呢?
因此,如果我們?cè)诰現(xiàn)實(shí)一點(diǎn),從用戶視覺(jué)的角度來(lái)判斷是否全息,再把第6個(gè)點(diǎn)疏忽(因爲(wèi)如果包括進(jìn)來(lái)絕大部分設(shè)備都會(huì)被排除),那麼我們?cè)诰可以給出下面這個(gè)標(biāo)準(zhǔn):
一款全息顯示設(shè)備至少應(yīng)該爲(wèi)一位用戶創(chuàng)造虛擬三維物體影像,且要滿足第1-5條深度線索。
這麼定義可以很好地對(duì)各種自稱全息顯示的設(shè)備進(jìn)行評(píng)判分類,同時(shí)又適合公衆(zhòng)對(duì)全息的明白。下面就來(lái)回復(fù)一些讀者的疑問(wèn):
1、需要介質(zhì)的都不算全息?
這個(gè)問(wèn)題所說(shuō)的介質(zhì)應(yīng)該是指上一篇文章中佩珀?duì)柣孟笏玫牟AЩ蛉⒛,如果比照本文的?biāo)準(zhǔn),是否有介質(zhì)並不影響是否是全息。而真正的全息是肯定要介質(zhì)的,見(jiàn)上文中的視頻。
2、初音未來(lái)和裏約8分鍾是不是全息?
這個(gè)問(wèn)題問(wèn)的應(yīng)該是初音未來(lái)的演唱會(huì)是不是全息,這個(gè)基本可以說(shuō)是否定的,因爲(wèi)它用的就是一個(gè)平面投影機(jī)制,缺少第3、4和5個(gè)深度線索,從側(cè)面看就是平的;裏約8分鍾所用的技術(shù)目前不能確定,但猜測(cè)也應(yīng)該是某種類似的投影機(jī)制。
3、Magic Leap 和 HoloLens是不是全息設(shè)備?
如果Magic Leap和demo中演示的一樣,那么他們基本上,它們可以滿足第1-5條深度線索,甚至是第6條。
4、三角(四角)玻璃展示臺(tái)是不是全息?
不是,其原理也是佩珀?duì)柣孟,你可以看到影像的三個(gè)或四個(gè)面,並不是360度。
5、VR頭盔是不是全息設(shè)備?
帶空間位置追蹤的頭盔是全息顯示設(shè)備,譬如HTC Vive和Oculus CV1,因?yàn)槠渲С?-5條深度線索,而Gear VR和Cardboard不是。
6、3D電視是不是全息設(shè)備?
不是,因爲(wèi)沒(méi)有第4條深度線索。
通過(guò)以上這些問(wèn)題,我們?cè)诰大概可以了解全息想要的視覺(jué)結(jié)果是什麼。實(shí)際上,本文的這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是經(jīng)過(guò)妥協(xié)的,許多人認(rèn)爲(wèi)HoloLens不應(yīng)該被稱爲(wèi)全息顯示設(shè)備,而是僞全息,因爲(wèi)你需要戴個(gè)笨重的頭盔來(lái)看到那些影像。這些人並沒(méi)有錯(cuò),但把HoloLens稱爲(wèi)全息也不是不對(duì),它確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)同樣的結(jié)果,畢竟許多人看清真實(shí)世界還需要眼鏡呢(近視),看全息多個(gè)眼鏡能怎樣。