1.新图示艺术
全息显示主要利用全息照相能重现物体三维图像的特性,是极有发展前景的应用之一。由于全息图能给出和原物大小一样、细节精美、形态逼真的三维形象,因而成为原物最好的替代物,因此,全息显示在图示艺术上的应用极富魅力。这种图示艺术包括:
①艺术全息照相,用于广告宣传、商品展览、文物显示以及制作全息艺术饰品;
③全息防伪标识、有价证券和信用卡制作;
④全息纪念卡、邮折、图书插图及卡通图片;
⑤二维图片的三维全息显示;等等。
供显示用的全息照相术有透射全息、反射全息、像面全息、彩虹全息、真彩色全息、合成全息与动态点阵全息等,其中除有的透射全息图需要用激光重现外,其余均可采用白光照明重现,从而可在白昼自然环境中观察其三维景象,这就使得寻常百姓家里也可拥有或保存全息照片,并可随时欣赏。尤其是模压全息把浮雕艺术和照相艺术相结合,用多层次展现三维空间,极具欣赏价值。它除了作为艺术品外,已广泛用于防伪标识(货币、身份证、护照、信用卡等),国内外已形成一种巨大的产业,全世界全息产业的销售额在2002年已达到20亿美元。现在已超过100亿美元。
尤其值得一提的是,3D全息成像技术近年获得了新的突破。据2010年11月4日出版的英国《自然》杂志(Nature)报道:美国亚利桑那大学光学专家纳赛尔·贝汉姆巴瑞(Nasser Peyghambarian)领导的研究小组已发明出近乎实时传送水平的3D全息成像技术,即“全息网真”(Holographic Telepresence)。这种技术可在一个地点记录下3D图像,然后通过以太网传送并实时地显示在地球上任何位置。样机采用一种由光致折变的(Photorefractive)新材料制成的10英寸(1英寸=2.54 cm)的屏幕作为记录材料,然后做成一种全息显示器,该显示器能每两秒刷新一次全息图,而“负责”记录的是普通相机组成的阵列,其中每一部相机都担负了不同角度的拍摄任务。信息编码成“干涉图样”后再写入光致折变材料。
3D全息成像技术的突破,可使电视电影、计算机游戏、街头3D广告甚至远程医疗发生彻底的革命。(www.xing528.com)
2.超景深记录
全息照相能将远距离到近距离的物体同时记录在一张底片上,然后从其重现像中逐次按不同距离分层观测,不受普通照相景深的限制,故全息照相常用于观测微粒子场(Particle Field),以获取粒子的形状、大小、空间分布、运动状态以及粒子数密度等参数。
用于观测粒子场P的全息记录光路如图5.9.1所示,采用同轴全息术平行光记录方式,被粒子衍射的光作为物光,未被衍射的直接透射光作为参考光。图5.9.1(a)为直接记录,图中D是滤光片,用以阻挡激光束以外的杂散光的干扰;图5.9.1(b)为加转换透镜记录,把粒子场P成像在P′处。后一种光路布置对于某些场合是需要的,例如,由于仪器结构的空间限制或试验环境污染,全息干板无法与粒子场靠得太近的场合。
图5.9.1 粒子场的平行光同轴全息记录方式
重现光路如图5.9.2所示,仍用平行光照明全息图,其左右两侧各重现出原始物的一个虚像和共轭实像。由于粒子尺寸通常仅在数微米至数百微米之间,而此“孪生像”彼此分离的距离一般不小于数十厘米,比粒子尺寸大好几个数量级,故当观察重现的虚像时,其共轭像在观察面上变成一个均匀的背景,和虚像可以分离开来。采用电视摄像系统可将重现像放大后显示在屏幕上观察,只要将全息图前后移动就可观测不同景深的粒子。
图5.9.2 粒子场重现光路
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