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激光全息投影的“前世今生”及新进展

2015-12-30 点击量: 3829 来源:

全息相片对环境因子也比一般摄影敏感得多。由于要将大量资讯装载在如此小的空间里,激光只要出现细微的偏差,就可能会破坏全像。地板振动或身体动作所造成的空气振动,甚至人的呼吸都可能干扰全像制作过程。

  全息相片虽然制作困难,但它所能储存的容量却非常不可思议。全息投影图片完全是立体的,从每个角度都能观看。影像可以缩放,而用某波长制造的全息投影也可以用另一波长来观看,所制造出的全息投影与观察光的波长等比例。因此理论上来说,我们只要用 X 光来制造全息像,然后在可见光下观看,就能做出极度微小,小至分子规模般细致的全息像。尽管理论如此,但此一概念尚未被具体实现。

  会移动的全息投影

  全息投影技术所面临的最大挑战是制造会移动的全息投影;就跟摄影底片一样,传统全息相片一旦经过曝光,影像就会固定下来。苏格兰公司 Holoxica 研发了可以储存预录全息影片的全息屏幕。这种屏幕的光源在后方,可以向上投射全息像。屏幕允许动态变换预录影像,借此改变可见的投射画面。接着只需透过简易干扰图形的组合,就能制造出较复杂的影像,这有点类似像素在液晶荧幕上形成影像的原理。

  真正的移动全息投影也许尚未问世,但 Musion、AV Concepts 和 Hologramica 等公司已利用先进的数位媒体技术,创造出拟真的一比一大小 3D 投射影像。这几家公司创造了虚拟乐团 “街头霸王”(Gorillaz)、让钢琴家与其全息投影分身四手联弹,甚至让音乐家死而复生。

  丽兹.贝瑞(Liz Berry)是 3D 全息投影公司 Hologramica 的主任,我们跟她讨论到佩珀尔幻象(Pepper’ s Ghost)这个古老的神奇舞台表演:“佩珀尔幻象原本用于维多利亚剧院,目的是要制造出超自然的效果。他们会在观众眼前放置一个被光打亮的表演者,并在表演者和观众之间架一块玻璃。观众不知道自己正透过玻璃看着舞台,因为玻璃是透明的。而表演者的反射看起来就像是个灵异幻影。如今我们利用的则是高解析度影片,并以特殊研发的金属薄片取代玻璃。影像会投射在地板上的隐藏荧幕,因此你只看得到金属片上的反射,影像就这么变出来了!”

  “这种全息幻影基本上就是透过 2D 的高解析影片来投射成像。虽然追根究底来说,我们所制造的并非全息投影,但大众还是会认为它是 3D 全息投影。有时我会想,我们应该要举办个命名大赛,找出比较好的名字,但我猜现在我们只能继续用全息投影来称呼它了!”

  全息投影技术的应用

  英国 Beagle Media 公司将这项技术作了小型应用,该公司研发了最先进的全息投影放映机之一:Holo。他们利用 Mac Mini 电脑和 140 公分的三星屏幕,将 2D 影像投射成看似 3D 的影像。除此之外,动作感应器也让使用者能以手势来即时操作物体。

  错觉技术也可用来研发可触碰式全息投影。幻想玩具是经典的错觉技术:只要将物体置于一片朝上的凹面镜片底部,然后再盖上另一面顶部有开口的凹面镜。内室里反射的光线会将影像聚焦在开口,让物体看起来像是凭空立在上头。

  东京大学的研究人员正利用此项技术,试图研发出可与使用者互动的全息投影。他们利用任天堂 Wii 遥控器上的红外线感测器来追踪手部动作,而空中的超音波讯号则负责制造微小的压力波,借此模拟碰触的感觉。微软公司也正针对 Kinect 感应器研发类似的技术。

  这类技术的潜力无穷。全息影像不但可用于娱乐、艺术和教育,应用于媒体科学、科技设计和增强现实的潜力也无可限量。以色列的医生已能在手术过程中利用互动式全息投影,即时重制器官的模型,借此协助手术;加拿大安大略省皇后大学的人体媒体实验室(Human Media Lab)也在设计 Skype 通讯的 3D 版本,目前正在研发初期。

  真正的移动式全息投影目前看起来可能有点像 1980 年代的液晶屏幕,但看看如今的液晶屏幕已发展到什么地步了。对 Hologramica 公司来说,这就仿佛挑战不可能的任务:“我们可以让车子漂浮、把芭蕾舞者变成水晶天鹅、在舞台上做出一些其他方式所无法做到的效果。正所谓眼见为凭,人们只要看着这些影像,就会完全投入其中,视其如同真实。”

  死而复生

  2012 年,在柯契拉(Coachella)音乐节的舞台上加入了饶舌歌手史奴比狗狗(Snoop Dogg)跟德瑞博士(Dr. Dre)的表演,让现场观众又惊又喜。

  如今只需要透过真实影片、电脑合成影像、替身和动作捕捉技术等科技,就能让死去的表演者复活,再次回到舞台上。这种幻象利用 Musion Eyeliner 全息投影技术制造;《How It Works 知识大图解》访问了 Hologramica 公司的主任丽兹.贝瑞,谈谈这些神奇幻象的制造与投影方法。

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