激光全息三维显示技术

众所周知，人们对物体的三维立体视觉是由双眼视差产生的，一切能使人眼产生 双眼视差的光学装置或结构就能产生三维立体视觉。 自出现三维立体显示技术以来， 三维立体显示方法和技术已越来越丰富多彩，现在常见的立体显示光学装置有红绿 眼镜、正交偏振片眼镜、利用全反射原理的柱面光栅、专用光学立体图像观察装置 以及最近出现的层析复合图像立体显示器等等。其他实现立体显示的技术还有由快 速电子快门实现左右眼图像分离的屏幕立体显示、人眼光轴调节实现双眼视差的计 算机设计立体图片等等。 在诸多的三维显示技术中， 全息技术的立体显示更显特别， 它在全息记录材料上记录的是物光波的振幅和位相信息，全息图再现的是物光波， 不是一对或几对立体图像。此外，用全息方法也可实现体视三维图像显示，它的特 点是观察时无须其他光学器件辅助。全息图像显示最直接的方式是激光再现全息。 随着全息技术的不断成熟和发展，全息技术正逐渐从实验室走向市场。市场上已见 到越来越多的全息防伪标贴、全息贺卡、全息包装材料、全息艺术图片等等。可以 认为，全息显示技术是一项非常有前途的三维立体显示技术。随着材料科学的进步 和光电器件的发展，它已显示出强大的生命力。在不久的将来，大幅全息图片广告， 全息艺术人像照片，甚至全息电影、全息电视、全息激光打印机、全息立体显示屏 幕、全息显微显示等全息三维显示技术会越来越多地走进我们的日常生活。
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实际上是由全息图版再现出来的一束光波所形成，虚像由发散的光束形成，实 像是由聚焦在图版前方空间的光束形成，这图像光束是原来散射出来的光束逼真再 现，给观察者带来了强烈的立体感和真实感。激光全息摄影技术所以能有这样的效 果，实际上是应用了现代光信息技术。 三、三维全息 近年来，全息记录介质研究的一个突破性进展是已经研制成了商用光聚合物记 录介质，其化学处理(显影、定影)可以被紫外线曝光和加热代替，实现了制作全息 图的实时化。三维图像数字化采集的另一个突出优点是可以无须事先找出对应的实 物来进行拍摄，而应用计算机本身生成一系列的图像输入空间光调制器拍成三维全 息图。 所谓 3D Data visualization （三维数字信息可视化)在飞机上，测出地面地 形高度数据输入计算机，应用全息摄影技术制成全息图，漫射光照明时无图像，定 向白光点光源照明时，出现三维地形图。将所测得的石油勘探的海量数据输入计算 机研制成三维全息图，一目了然地表明地下层石油分布。 四、全息三维图像数字化采集与传统的全息摄影技术大对比 1．由于采用像素(条形区域或方形小区域)记录信息，像素的数目是没有限制 的，美国斑马全息公司采用过的全息记录版的基本尺寸是 2×2 英尺，方形小像素 大习小是 2×2 毫米，这块基本全息记录版上可以有几万个像素，每个像素之上记 录了一束图像信息，许多块基本大小记录版可以拼接成为更大他全息图版，没有限 制。 2．采用了空间光调制器进行拍摄以及自动化控制和实时处理，免除了烦琐复 杂处理步骤，以及使用昂贵的大功率激光器等。 3．由数码相机拍摄而输入计算机的一系列图像是数字化图像，这些三维数据 便可以从因特网上传输，由于三维全息图象的数据可以达到海量，需要进一步研究 有关的图像压缩、传输和宽带光纤传输网等等技术。 五、 图像的全息显示
激光全息三维图像的研究已经进行了 40 多年，在工业、经济、生活等方面已具 有多种应用。传统的全息摄影技术本质上是一种模拟的非实时性的繁琐的纯光学技 术， 近年来兴起的数字信息处理技术及其有关器件设备(计算机、 数码摄像机、 CCD 器件、新型液晶显示屏、空间光调制器、因特网等)和自动化控制技术不断冲击传统 的全息摄影技术，使它有了新发展。 一、什么是全息三维？ 全息三维显示包括文物，人像，标本，模型，图象的三维逼真空间显示，在这 方面传统全息图(彩虹，反射，模压，银盐，明胶，光刻胶等全息图)已有不少的应 用，但由于传统全息图的缺点(面积小，视场小景深不够大，颜色不逼真，拍摄处理 过程繁琐。不易进行实时处理，模拟成像的局限性，等等。)妨碍了三维显示全息技 术的进一步发展和市场化。 二、ZEBRA 全息图的原理与优势 1999 年美国 ZEBRA IMAGING 公司推出了、真彩色数字化大面积大视场大 景深光聚合物反射全息图，推动了三维显示全息图的进一步发展和市场化。ZEBRA 全息图将全息技术和计算机技术结合起来， 形成新的数字化自动化象素全息图技术， 全息图颜色鲜艳逼真不变， 水平和垂直动态视场分别可达 100 度，全息图面积可以 任意大，使全息三维显示技术在空间显示，广告宣传，文物，人像，标本，模型， 实物图象，抽象图象，工业数据，工业设计等等方面的三维逼真空间显示前进了一 大步，显示了全息图应用光辉灿烂的前景。 本文出自：http://www.tflaser.com/ 谢谢 日常生活和工作中常见的图像多半是一维或二维的，例如照片、画片、荧光屏、 液晶显示屏、大屏幕上呈现出来的图像文字或信号等等。本文中所研究的图像是指 呈现在空间的三维图像，在普通室内漫射光照射下并不呈现明显图像，但用定向白 光照明(多媒体投影机灯泡发出的白光)后可在空间再现出三维图像，可看到不同侧 面和不同深度，犹如原物一样。 深圳市通发激光设备有限公司，专业