claude 文爱 科幻电影中的全息空间影像在现实中快罢了了吗？

发布日期：2024-10-21 01:40    点击次数：152

看成一个科幻电影爱重者，小编在作念实验之余摸鱼休息的时辰里，常常会找一些或老或新的科幻电影来看，以此来减轻身心claude 文爱，趁便试着从科幻电影中寻找一些好奇的点子。

哎，我有一个点子.jpg

不知说念诸君读者有莫得珍贵过，科幻电影中的很多幻想，比如卡片大小的电脑（手机），用晶体记载信息的书（电子书），乃至于诬捏现实等等宗旨，在今天皆也曾也曾走进了千门万户。

但是在各式电影中时常出现的全息投影本事，却迟迟难以得到粗鄙的生意化。敬佩每一个东说念主皆幻想过我方概况像电影中的变装那样，对着一派空气挥一挥手，就概况“召唤”出一派悬浮的立体影像。

在不同庚代的电影里，全息投影皆占据了一隅之地

那么，咱们所说的全息投影本事到底是什么？有什么本事难点呢？

01

“投影”与“全息”的历史

在电影中看到的全息投影只不外是通过CGI本事制作的殊效，殊效这个词很容易让东说念主逸料想工业光魔这家知名公司。

赶巧的是，全息投影的历史也正与“光”息息研讨。不错说，东说念主类在图像本事上的每一步探索，皆是来自于对光的了解和应用。

早在17世纪，惠更斯（Christiaan Huyghens，等于阿谁光学人人惠更斯）就追究发明了被称为魔灯（magic lantern）的投影仪，不错通过透镜的组合将画片上的图像投射到某个位置。

魔灯的结构以及恶果，其实等于某种投影仪

在随后的两个世纪中，这项本事被多数用来“弄神弄鬼”——身为科学家的幻术师罗伯森（Étienne-Gaspard Robert）当先在暗淡的摒弃教堂中演出恐怖秀，随后这种“恐怖剧院”风靡悉数这个词欧洲。此外，一些江湖方士和堪称有通灵术的东说念主也以此行骗，获取财帛和声誉。

1797年罗伯森的恐怖秀现场，在那时的恶果涓滴不亚于现时的“千里浸式鬼屋”，把不雅众们皆吓坏了。

到了19世纪，英国科学家亨利·迪尔克斯（Henry Dircks）和约翰·亨利·佩珀尔（John Henry Pepper）两东说念主共同发明了其后被称为佩珀尔幻象的本事。这种新奇的本事欺诈了有角度的玻璃对光的半透半反性质，不错变成看起来出现时空中的图像。由于建造便捷且恶果很好，流传尽头粗鄙，并最终成为了投影本事的开头之一。

佩珀尔幻象的清楚图。演员扮成的幽灵藏在舞台大地下被阴私处。舞台上建造了与地板呈45°角的玻璃，当灯光顷刻间打在“幽灵”身上时，从不雅众的视角就会看到“幽灵”的虚像与舞台上的行径发生互动，产生令东说念主叹息的恶果。

敬佩有的读者也曾珍贵到了，一些演唱会等于欺诈了访佛的旨趣，将本不存在的东说念主物展现时不雅众们的眼前，比如某位绿色的诬捏歌手。

悦目爱看

这些饰演往往堪称我方使用了全息投影本事，但履行的恶果仅仅较为高档的投影，从侧面看就会发现它与全息相片的不同之处——这些影像莫得空间深度！

全息术（holography）在1947年由丹尼斯·盖伯发明，并使他赢得了诺贝尔物理学奖。这种本事欺诈光的干系性来记载物体的一齐信息。

通过分光镜将激光（早期则使用电子束）分红两束，一束打在物体上，而另一束被称为参考光的则平直作用在全息胶片上，它们共同在胶片上变成私有的干与条纹图样——这等于记载物体影像的重要“密码”。

欺诈干系光干与效应制造全息图的历程。实验室中的激光是概况满足干系性的欲望光源。两个独处的正常光源则不行变成干系光，因此无法变成干与条纹

要想解开密码，则需将与参考光疏浚的后光打在胶片上产生衍射，即可重建出物体的立体像

重建物体的立体像的历程

全息本事不错在一张全息胶片上记载具有物理深度的图像，况且不会因为胶片的轻视而损毁，是一种有后劲储存海量视觉信息的本事。

年代久远的全息卡片仍然恶果很好

但是它与传统的投影，以及咱们今天常见的各式成像本事一样，皆无法脱离成像载体这一按捺，距离电影中那种悬浮在空气中的图像之间，还有很远的距离。

02

全息投影的“尺度”

投影本事悉力于于将平面图像披露在幕布或其他介质上，而全息本事则悉力于于在介质中存储并展示空间信息。聚拢这两种本事的性情，以及电影中的证明体式，咱们不错落寞追忆出欲望的全息投影应该满足的某种“尺度”。

当先，全息投影最佳概况同期展示图像包括光强和相位在内的悉数信息，是具有体积的影像，但不一定在悉数角度皆可见。

其次，全息投影最佳概况看起来漂流在空中，或者干脆真是漂流在空中。更弘大的是，全息投影最佳不错与不雅看者产生一定的交互。这两点就条目完满的全息投影本事具有难以被感知到的成像载体claude 文爱，本事难度尽头之大。

因为在生涯中，咱们“看到”某些事物，履行上是看到了这些事物发出或者反射的后光。这也决定了投影本事险些必须需要一种载体，要是莫得介质，光源发出的后光只可直线传播，就不行经过反射参加咱们的眼睛里，成像也就无从谈起。

要是但愿在莫得介质的情况下成像，就需要后光平直参加咱们的眼睛里。近些年光学超材料的发展为满足这一条目提供了可能。

03

现存的全息投影本事

全息投影的本事难度是如斯之大，甚至于直到今天为止，东说念主类也莫得在现实中见到过如同科幻大片中的那种全息本事。但好音讯是，工程师和科学家们从未摒弃过寻找着实的全息投影本事的起劲。

在今天，也曾有一些本事不错部分罢了咱们所设计的全息投影的恶果了。

1

“迅捷如风”派

视觉暂留表象是由于视网膜关于光信号的反馈速率有限所导致的，光信号传入大脑神经，需经过一段片时的时辰，光的作用收尾后，视觉形象并不立即隐没。一般情况下，视觉暂留的时辰约为0.1~0.4秒，东说念主们欺诈这一恶果狡计了很多好奇且灵验的本事。比如小时候常见的翻页动画书等。

童年回忆中亦然有科学好奇的

除了图像自身，披露器也不错欺诈视觉暂留恶果制作。比如近几年很火的旋转led，等于欺诈视觉暂留恶果，让图像好像漂流在空中一样。

既然不错欺诈一条led灯带来模拟二维的屏幕，那咱们当然不错用相同的本事来产生带有体积感的图像。举例用一圈led旋转起来产生球形的图像，或者是平面led屏幕来去通安产生立体的图像等。

这种步伐的平允在于，由于成像载体的高速通顺，它关于不雅看的东说念主来说险些不可见，而且披露恶果也很好，尽头接近于民众心目中的全息投影本事。

但是污点亦然不问可知的：由于屏幕通顺的速率相配快，要是有东说念主想要和这么产生的全息影像互动，其后果会尽头可怕，你和全息投影只可活一个。

2

“打得火热”派

也有一些东说念主接续了佩珀尔幻象的念念路，通过嘱咐环境守密成像载体的旯旮，或者平直欺诈水雾，烟尘等微小颗粒这类半透明介质看成成像载体，让图像看起来出现时空中。

这亦然一种尽头熟悉的本事阶梯，一些演唱会、各式景点等格式皆能看到这种本事的影子。

各式景点里有林林总总的水雾投影饰演

但这种本事本色上照旧在一个平面上成像，也无法保存全息胶片那样复杂的干与信息，因此产生的图像并莫得体积感，充其量只可算是伪全息。

出不来，根底出不来，jpg

3

“空中阁楼”派

跟着材料科学在现代的马上超越，领有负折射率的光学超材料也被应用于光学成像系统中。

敬佩民众皆用过放大镜或者眼镜，这些折射率为正的传统光学透镜会在其后方变成显着的实像。但是使用负折射率材料制作透镜时，经过这种透镜的光会在透镜之前而不是之后变成显着的实像，从而罢了着实好奇上的无介质空中成像。

也曾有一些病院和科技馆用上这项本事了，看起来尽头科幻

但是现时，这种本事也只可在空中披泄漏平面图形，况且不问可知的可视角度尽头低，不错说只好在一些极端的场景下，才有应用价值。

4

“先进本事”派

除了上述较为“传统”的成像步伐，科学家们也在不停尝试欺诈新本事来制造全息投影。

我国科学家就使用高能量密度的飞秒激光脉冲罢了了电离空气发光，并通过狡计光路不停调度聚焦位置，罢了了在空气中小鸿沟的悬浮成像。

好意思国一研究团队则欺诈激光制造光阱，在光阱中按捺微小的粒子，通过不停挪动光阱的位置并映照不同感情的光，来罢了空气中的悬浮成像。

这两种本事的成像恶果皆相配接近科幻电影中的恶果，但是由于本事处于发展初期，图像的尺寸和分手率皆受到戒指，只可寄但愿于改日这些本事能着实走进消耗者手中。

除此除外，还有很多欺诈VR、AR本事的“全息投影”，但它们并不着实出现时现实寰球中，是以这里不作念评价。

全息本事的探索尽头粗重，但东说念主类不会摒弃对视觉奇不雅的追求。因此小编敬佩，终有一天，全息投影本事也会像来自科幻电影的诸多本事一样，着实走进现实。

到了那一天，这种颠覆性的披露本事会若何影像东说念主类寰球呢？

参考府上

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_lantern

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Étienne-Gaspard_Robert

[3]Magic-Holo.com

[4]【用单片机DIY的一款旋转LED时钟+告白牌-哔哩哔哩】 https://b23.tv/2zGVPJv

[5]【Arduino版的立体灯 超等炫酷-哔哩哔哩】 https://b23.tv/YxADbMU

[6]【东超科技-可交互空中成像-哔哩哔哩】 https://b23.tv/R5k80QO

[7]【空中飘来几个字！飞秒激光“点亮”空气变成3D影像-哔哩哔哩】 https://b23.tv/9sOZgrl

[8]【卡片制作于1994年距今有30年3D-哔哩哔哩】 https://b23.tv/nNoEv7s

[9]范超.基于等效负折射率平板透镜的无介质空中成像交互系统的狡计与开垦[D].中国科学本事大学，2020.DOI:10.27517/d.cnki.gzkju.2020.001537.

[10]罗心洁，李伟平，贾庆伟，等.可交互式浮空成像本事[J].功能材料与器件学报，2024，30(04):183-189.DOI:10.20027/j.gncq.2024.0027.

[11]Smalley， D.， Nygaard， E.， Squire， K. et al. A photophoretic-trap volumetric display. Nature 553， 486–490 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25176

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裁剪：K.Collider

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