全息是什么

它指的是一种技术，可以使从物体中发射的衍射光再现，其位置和尺寸与以前完全相同。

从不同的部分观察物体，标记的图像也会发生变化。因此，该技术拍摄的照片是三维的。全息技术可用于光学存储和再现，也可用于处理信息。虽然全息技术已经被广泛用于显示静态三维图像，但使用三维全息仍然不能随意显示物体。

发展历程

1947 2000年，伦敦帝国科技学院匈牙利科学家伽博（Dennis Gabor，1900-1979)发现全息技术并获胜 1971 诺贝尔物理学奖。

1956 丹尼斯·加博尔创造了全息摄影（holography）或者全像拍摄。

其他科学家也做了很多开创性的工作，比如 Mieczyslaw Wolfke 克服以往的技术问题，以提高可能性。这一发现实际上是英国公司在改进电子显微镜的过程中无意中发现的物质(专利号) GB685286）。该技术最初仍使用电子显微镜，因此最初被称为“电子全息图”。作为光学领域的全息图，直到光学领域的全息图 1960 年激光设备发明后才能逐渐发明。

第一张记录三维物体的全息图应该记录在三维物体的全息图中 1962 年由 Yuri Denisyuk、Emmett Leith、Juris Upatnieks 在美国拍摄。

全息图有很多种，如投影全息图、反射全息图、彩虹全息图等。

种类

全息摄影

全息摄影（holography）丹尼斯·加博尔发明的拍摄方法可以从多个角度观看，但视角有限。许多防伪标志都是由全息摄影打印的图像制成的。

有关理论

一般来说，拍照时，只记录物体的光场强度（振幅模的平方），不能显示物体的所有信息。选择全息方法也记录光场强度，但它是参照光和物体光干扰后的强度。对于以这种方式记录的光强（晶体或全息胶卷），在使用参照光重现时，可以表达物体光的振幅，充分表达物体信息。

其生产工艺如下。

对一束相干光(频率严格一致，反映为能产生明显的干预效果)进行开展 1：1 分光，照射物体称为物体光，另一束称为参考光。确保光程（光间距）相似，并干预物体上反射的物体光和参考光在结晶（或全息底片）中。

观察时，只需使用参考光照射全息底片，即可在全息底片上观察到原有的三维物体。

这是最简单的全息图原理。此外，还有白光（指非相关光源，如灯光、阳光）可重现的全息图（广泛用于防伪标志）、彩色全息图（可用白光重现被摄物体的颜色）。这种全息图的制作过程非常复杂。

虽然全息图通常是指三维光学全息图，但这是一种误解。此外，音场还可以做成全息图。

全息运用

投射

全息投影是一种不戴眼镜的全息投影 3D 技术，观众可以看到三维虚拟形象。这种技术广泛应用于一些博物馆和舞台上，但在日本舞台上更受欢迎。(初音未来是世界上第一位使用全息技术的虚拟歌手).全息立体投影设备不是通过数字技术实现的，而是通过投影设备将不同角度的图像投射到国外进口的 MP 在全息投影膜上，你看不到其他不属于你自己角度的图像，所以你完成了真正的全息三维图像。

360 度幻影成像系统

360 度全息图像是一种将三维图像悬浮在真实场景中的半空中成像，营造出幻觉和真实的氛围，效果独特，空间感强，真实性难以争辩。在上空幻像中间可以结合实体，完成图像与实物的融合。也可以添加触摸屏与观众完成互动 。可根据需要制作四面窗，每面较大 2-11 米。可制作全息幻像舞台，商品立体 360 多次演试；真人与虚幻人同场演出；科技馆的美舞等。

适用于表达细节或内部结构丰富的个体物体， 如名表、名车、珠宝、工业品、人物、卡通等，给观众一种完全立体的感觉。

拍照要求

为了拍出满意的全息照片，摄影系统需要具备以下规定:

通过前面的分析，全息摄影是基于光的干扰原理，所以灯源必须具有良好的相关性。激光的诞生为全息摄影提供了一个理想的光源。这是因为激光具有良好的空间相关性和时间相关性，并在实验中选择 He-Ne 激光器，用其拍照较小的漫散物件，可获得良好的全息图。

因为全息底片上的记录是指干扰条纹，而且干扰条纹又细又密，拍照过程中的小干扰会导致干扰条纹模糊，甚至使干扰条纹无法记录。例如，如果底片在拍摄过程中偏移一个μm，因此，规定全息试验台是抗震的。全息台上的所有光学器件都会用永磁材料牢牢地吸在工作台面钢板上。此外，气旋根据光路、声波影响及其温度变化都会导致周围空气密度的变化。因此，曝光时应严禁大声喧哗，不能随意行走，确保整个实验室绝对安静。我们的经验是，每组调整光路后，学生离开试验台，稳定一分钟，然后同时曝光，取得更好的效果。

物体光与参考光的光程差应尽可能小，两束光的光程相同最好，多不得超过 2cm，变光路时要量好绳子；两束光之间的交角需要在两束光之间的交角处， 30°～60°中间，最好在中间 45°左右两侧，由于角度小，干扰条纹稀疏，系统稳定性和感光材料分辨率低；两束光的光强比适中，一般要求 1∶1～1∶10 中间都可以，与硅光电池相比，光强被测量。

因为全息照片底片上的记录是指细密的干扰条纹，所以需要高像素的感光材料。一般来说，由于银化物颗粒较厚，每毫米只有记录 50～100 天津感光胶片厂制造的所有图案都是天津感光胶片厂制造的 I 型式全息干板，其分辨率可达每mm 30000 条，能满足全息照相的需要。

清洁过程也至关重要。我们按照秘方配制液体，配备显影液、停影液、定影液和漂白液。上述处方需要蒸水配置，但实验证明，纯饮用水配置也取得了成功。清洁过程需要在暗室进行，药水不能看到光线，并保持在室温下 20℃上下冲洗，配置一次药水储存适当，可使用一个月上下。

相关应用

一般来说，全息摄影是一种不需要一般光学图像的综合录影方法，是20世纪60年代立体摄影和波阵面再现的新技术。因为全息摄影可以写下材料表面发出的所有信息(即光波的振幅和相位)，并完全重现被摄物体光波的所有信息，全息技术在生活实践和科研行业得到了广泛的应用〔2，3〕。例如：全息电影、全息电视、全息存储、全息显示、全息防伪商标等。

除光学全息外，还开发了红外、微波和超声全息技术，在军事侦察和监测中具有重要意义。众所周知，一般雷达只能检测到目标的方向和间距，而全息摄影可以得到目标的三维形象，这对飞机和船舶的立即识别有很大的作用。因此，深受大家的重视。但由于能见光在大气或水中迅速流失，在不良气候下甚至无法工作。为了摆脱红外、微波和超声全息技术的困难，我们不仅用相关的红外、微波和超声拍摄全息照片，还用能见光重现物像。这种全息技术的原理与一般全息技术相同。技术的关键是探索灵巧记录的物质和适当的重现方法。

超声全息摄影可以重现埋伏在水中的物体的三维图案，因此可以用于水中调查和监测。如图（3）所示。由于能见光不透明的物体通常对超声波透明，超声全息适用于水上作战，可用于诊断、治疗、透视及其工业无损检测。

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