当前位置: 首页 > 新闻资讯

全息投影,全息技术原理是什么?

发布日期:2021-10-04
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。
全息投影_互动投影_全息婚礼_全息宴会厅_水幕投影_3dmapping
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。
 
 
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:
 
直接将图像投射到全息膜上
 
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。
 
而在大众眼里,只要能看见在空中漂浮的光影就会当成“全息图像”,然而要实现以上的视觉效果有很多方式,甚至可以完全与相干光没有任何关系。
 
真正的全息影像是什么样,各位可以看一段1972年的视频:Introduction to Holography。视频里用胶卷记录了物体的整个三维图像信息,并通过激光重现出来。
 
 
因此要想清楚地区分全息术和其他的光学现象,我们需要弄清楚是什么让我们产生了三维视觉。当我们看近处的物体时,有 6 个主要的深度线索起到决定性的作用:
 
透视:远处的物体看起来更小;
 
遮挡:近处的物体会挡住处的物体;
 
双眼(立体)视差:左右眼看到同一物体的不同视图;
 
单眼(运动)视差:当头部运动时,远处和近处的物体会以不同幅度运动;
 
聚合:当眼睛聚焦在近处物体时两眼视线汇合;
 
调节:根据物体的距离,眼球相应地调整焦点。
 
全息术所展现出的影像要满足以上六个特点,骗过大脑才能被称为“全息术”。
 
不过这与一开始我们所知道的定义有些冲突,其中没有提及过任何关于相干光等词汇。那么我们不妨结合现实情况,稍做折中:
 
能够让受众看到三维图像,且满足 1-6 点关键要素。
 
Pepper's Ghost 之所以没有被纳入到全息术的范围里,最大的原因在于,它所展现出的信息并没有涵盖物体的全部视觉信息。如果你不在设计好的角度内观看,完全显现不出“漂浮影像”的效果。真正的全息影像应该是“万丈高楼平地起”,无论观众在哪个角度观看都如同见到了实物一般,甚至能穿过影像或者与影像交互。
 
很负责任的告诉你,如果满足以上六点关键要素,无论是能“凭空造物(影像)”的设备,还是像 HoloLens 这种直接将影像投射到你眼睛中设备,甚至是直接生成虚拟影像 Oculus Rift 和 HTC Vive 都能称得上是“全息设备”。
 
 
深圳偏锋光术科技创新有限公司专注于全息投影互动投影全息婚礼全息宴会厅水幕投影3dmapping、幻影成像等建设,提供地面互动投影,虚拟翻书,虚拟演讲,虚拟迎宾,悬浮成像,数字沙盘,环幕投影,全息规划馆、橱窗广告、多点建设等全息工程。如有需求请来电咨询。

相关案例

偏锋科技带给您愉悦的服务体验,这才是我们真正追求的!