第六讲 激光彩虹全息与像面全息

（1）两步法彩虹全息图摄影 ）
• 第一步 拍摄全息图 H1
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
第一步 制作菲涅耳全息图 H1 激光
记录
R1 为 平行参考光
R1
H1
• 第二步 制作彩虹全息图 H2
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
Fra Baidu bibliotek
全息激光幻彩第一币（藏品赏析） 全息激光幻彩第一币（藏品赏析）
• “幻”是奇异的变化，“彩”是各种颜色 幻 是奇异的变化， 的交织。这两个字组织到一起， 的交织。这两个字组织到一起，幻中有 色中有变，变中有新，新中有奇， 色，色中有变，变中有新，新中有奇， 奇中有绝。这种幻彩表现在金银币上， 奇中有绝。这种幻彩表现在金银币上， 自然灵光四动，流光溢彩， 自然灵光四动，流光溢彩，别有一番奇 妙风采。 月推出的《 妙风采。2004年9月推出的《全国人大成 年 月推出的 周年》 立50周年》纪念金银币，是我国贵金属 周年 纪念金银币， 纪念银币生产首次采用全息激光工艺技 术，此套纪念金银币就有这种特殊的幻 彩效果。 彩效果。
全息激光防伪标签， 全息激光防伪标签，已经是一个很大的产业
panda为彩虹全息图 为彩虹全息图
彩虹全息图
彩虹全息图
彩虹全息图
Color reproduction of the final diffuse object hologram compared with the real object under the same reconstruction/illumination source
（3）激光周视彩虹全息摄影 ）
•圆筒形周视彩虹全息 用光纤 圆筒形周视彩虹全息—用光纤 圆筒形周视彩虹全息 照明物体 ，全息软片成圆筒形 •平板形周视彩虹全息 记录介 平板形周视彩虹全息—记录介 平板形周视彩虹全息 质为平面形
白光显示周视全成彩虹全息
周视全息图
2 激光像平面全息摄影
• 如图所示，用一个凸透镜使物成像在全 如图所示， 息干版上，同时配合参考光， 息干版上，同时配合参考光，制成像平 面全息图之后， 面全息图之后，即可用白光照明观察再 现的像。 现的像。 • 此时像的位置不随波长变化，只是因光 此时像的位置不随波长变化， 源方向不同，像的颜色会有变化。 源方向不同，像的颜色会有变化。这种 全息图虽然再现像立体效果不佳， 全息图虽然再现像立体效果不佳，在光 学信息处理等技术上仍有应用价值。 学信息处理等技术上仍有应用价值。
世界上最难伪造的钞票
• 面额：20英镑 面额： 英镑 国家： 国家：英国 最新版20英镑面值的钞票有一个显著的 最新版 英镑面值的钞票有一个显著的 全息条。一旦将钞票倾斜， 全息条。一旦将钞票倾斜，全息条上的 图像能在英镑标志和数字"20"之间来回 图像能在英镑标志和数字 之间来回 转换。 转换。
Stephen Benton - Pioneer of modern holography
• 彩虹全息图是一种可用白光显示的面全息 与丹尼苏克(Denisyuk)的反射全息图相 图，与丹尼苏克 的反射全息图相 比，除了能在普通白炽灯下观察到明亮的 立体像外，还具有全息图处理工艺简单、 立体像外，还具有全息图处理工艺简单、 易于复制等优点。 易于复制等优点。 • 彩虹全息图是透射全息图
• 幻彩币于 幻彩币于1994年首次出现在西班牙，我 年首次出现在西班牙， 年首次出现在西班牙 国于2000年曾发行过由瑞士代铸的幻彩 国于 年曾发行过由瑞士代铸的幻彩 观世音菩萨” 幻彩“人大50年 “观世音菩萨”币。幻彩“人大 年” 纪念币是我国掌握此项铸币技术后自行 铸造的首套幻彩币。 铸造的首套幻彩币。2005年北京钱币博 年北京钱币博 览会上，因其题材重大、工艺先进、 览会上，因其题材重大、工艺先进、铸 造精良荣登“最受群众喜爱的2004年中 造精良荣登“最受群众喜爱的 年中 国贵金属纪念币”榜首。 国贵金属纪念币”榜首。
彩虹透射全息图
钱币上的彩虹全息图
全息图全息图-花前月下
全息图全息图-根
黄鹤楼--全息工艺图 黄鹤楼--全息工艺图
思考题
• 二步彩虹全息与一步彩虹全息在光路上 的区别是什么？ 的区别是什么？以上两种全息图是否只 能在白光下再现？ 能在白光下再现？ • 彩虹全息图有哪些用途？ 彩虹全息图有哪些用途？ • 反射全息图的拍摄光路是什么？可在什 反射全息图的拍摄光路是什么？ 么光源下观察再现像？它的用途是什么？ 么光源下观察再现像？它的用途是什么？ • 什么是像面全息？它的拍摄光路是怎样 什么是像面全息？ 怎样观察再现像？ 的？怎样观察再现像？
第六讲 激光彩虹全息摄影 激光像面彩虹全息摄影
主要内容： 主要内容： • 激光彩虹全息 • 激光像面彩虹全息 • 激光全息图的复制
1、激光彩虹全息摄影 、
彩虹全息摄影的发明
• 1969年本顿 年本顿(Benton)发明了二步彩虹全息 年本顿 发明了二步彩虹全息 术，掀起以白光显示为特征的全息三维 显示新高潮。 显示新高潮。 • 彩虹全息是用激光记录全息图、用白光 彩虹全息是用激光记录全息图、 照明再现单色像的一种全息术。 照明再现单色像的一种全息术。它的基 本特点是在三维透射全息摄影记录系统 中加入一个狭缝，实现白光再现单色像。 中加入一个狭缝，实现白光再现单色像。
激光像平面全息拍摄光路
3 激光全息图的复制
• 彩虹全息的模压复制是 彩虹全息的模压复制是1979年RCA公司为解决 年 公司为解决 视频标准件的全息考贝而提出的，以后在美国、 视频标准件的全息考贝而提出的，以后在美国、 日本、英国得到迅速发展。 日本、英国得到迅速发展。1981年日本举办了 年日本举办了 首届模压全息图展览。 首届模压全息图展览。模压全息图的制作可分 为三个阶段：首先记录彩虹全息图； 为三个阶段：首先记录彩虹全息图；然后将全 息图上条纹形状转移到金属模上，制成镍压模； 息图上条纹形状转移到金属模上，制成镍压模； 最后将压模上的条纹形状印到透明塑料上。 最后将压模上的条纹形状印到透明塑料上。这 种技术可大量复制，大约可印一百万次以上。 种技术可大量复制，大约可印一百万次以上。 现已形成全息印刷产业。我国在1985年有生产 现已形成全息印刷产业。我国在 年有生产 模压全息的厂家， 年已有250余家，居 余家， 模压全息的厂家，到1994年已有 年已有 余家 世界首位。 世界首位。
• 此纪念金银币采用全息激光工艺，穹隆 此纪念金银币采用全息激光工艺， 中的灯光，随光线变化，视角变化， 中的灯光，随光线变化，视角变化，幻 动出不同的光晕。 动出不同的光晕。全息激光工艺是世界 高科技铸币工艺，它的特点， 高科技铸币工艺，它的特点，是借用静 态金属材质平台， 态金属材质平台，展示光与线相结合的 动态美。七色光影，动静相融， 动态美。七色光影，动静相融，在币面 流淌如音乐， 上，流淌如音乐，也增加了金银币的立 体动感。 体动感。
一步彩虹全息图拍摄光路
两步法和一步法彩虹全息比较 两步法和一步法彩虹全息比较 一步法彩虹全息
• 二步法优点： 二步法优点 优点： 记录全息图的观察范围比较大， 记录全息图的观察范围比较大 ， 采取合适的 记录光路有较大的能量利用率 缺点：二步记录制作过程比较烦琐， 缺点：二步记录制作过程比较烦琐， 全息图的噪声较大 • 一步法优点：噪声小，制作步骤简单 一步法优点：噪声小， 优点 缺点： 观察范围受成像透镜相对口径限制， 缺点 ： 观察范围受成像透镜相对口径限制 ， 制作大体积物体需成本高昂的高质量大口径透镜
第二步 制作彩虹全息图 H2 共轭实像为 物 ， 以 H1 的共轭实像为 “物 ”， 通过狭缝 S 记录彩虹全息图 H2 H2 S R1* O’ H1
再现
记录
R2
彩虹全息图的单色光再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用单色光再现（共轭光） 用单色光再现（共轭光） R 2 * (单色光） 单色光） 单色光 H2 S’
再现
在观察再现像时，仿佛也是通过狭缝去看。 在观察再现像时，仿佛也是通过狭缝去看。
彩虹全息图的白光再现
Two-Step Rainbow Holography 二步彩虹全息
用白光再现（共轭光） 用白光再现（共轭光） R2 * (白光 白光) 白光 H2 红黄 绿蓝 紫
再现
彩 虹 像
狭缝像
（２）一步彩虹全息图 1978年杨振寰等人发明了一步彩虹全 年杨振寰等人发明了一步彩虹全 息摄影技术。 息摄影技术。彩虹全息图实质上也是一种 像面全息图。 像面全息图。不同的是拍摄一步彩虹全息 图时在物和干版之间加一个狭缝， 图时在物和干版之间加一个狭缝，并且透 镜成的实像可以离开干版一段距离， 镜成的实像可以离开干版一段距离，所以 再现立体效果比像面全息图要强一些。 再现立体效果比像面全息图要强一些。可 使狭缝紧靠透镜，取铅直方位。 使狭缝紧靠透镜，取铅直方位。缝宽没有 严格限制，可在０ ５ ｍｍ之间选择 之间选择。 严格限制，可在０.５～８ｍｍ之间选择。