3D全息投影-USB迷|专注于互联网分享

2024年3月19日发(作者：绳乐英)

1 引言

人眼之所以有立体感的感受，是由于人眼是横向的观察物体的，两眼之间的间隔在6cm左右，

并且观察的角度也存在差异，人眼观察到的物体在视网膜形成图像后进过神经中枢的融合反射和视

觉心理反应便产生了强烈的三维立体感。全息投影技术的最大优点就是真实感强，显示出来的图像

跟现实中的完全相同，给予观看者强烈且深刻的视觉心理反应。从这一角度认为，全息投影才是真

正意义上的三维图像，并且也是不久的将来快速发展的趋势

2. 3D全息投影简介

3D全息投影技术是近些年来流行的一种高科技技术，它是采用一种国外进口的全息膜配合投

影再加以影像内容来展示产品的一种推广手段。它提供了神奇的全息影像，可以在玻璃上或亚克力

材料上成像。这种全新的互动展示技术将装饰性和实用性融为一体，在没有图像时完全透明，给使

用者以全新的互动感受，成为当今一种最时尚的产品展示和市场推广手段。

原理：

全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其

第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物

光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的

位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息

记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照

片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在

相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初

始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上

各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底

片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

3. 3D全息投影发展历史

1947年匈牙利人Dennis Gabor在研究电子显微镜过程中，首次提出了全息术这一全新的成

像概念。全息术利用光的干涉原理，以条文形式记录物体发射的特定光波，并在特殊条件下使其

重现，形成可视的三维图像。这种图像记录了丰富的信息，包括物体的振幅、相位、亮度、外形分

布等。但在当时的条件下，运用全息术产生的图像质量很差，是因为采用水银灯记录全息信息，而

水银灯的性能太差，无法分离同轴全息衍射波，因此大量的科学家花费了十年的时间却没使这一技

术有很大的进展。

1962年，美国人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息技术基础上，将通信行业中的“侧视雷达”

理论应用在全息技术上，发明了离轴全息术，带动了全息技术进入了全新的发展阶段。这一技术采

用离轴光记录全息图像，然后再用离轴再现光得到三个空间相互分离的衍射分量，可以清晰的观察

到所需的图像，有效克服了全息图成像质量差的问题。

1969年，本顿发明了彩虹全息术，能在白炽灯光下观察到明亮的立体成像。其基本特征是，

在适当的位置加入一个一定宽度的狭缝，限制再现光波以降低像的色模糊，根据人眼水平排列的特

性，牺牲垂直方向物体信息，保留水平方向物体信息，从而降低对光源的要求。彩虹全息技术的发

明，带动了全息技术进入了第三个发展阶段。

传统全息技术采用卤化银等材料制成感光胶片，完成全息图像信息的记录。由于需要进行显影、

定影等后期处理，整个制作过程非常繁琐。而现代的全息技术材质采用新型光敏介质，如光导热塑

料、光折变晶体、光致聚合物等，不仅可以省去传统技术中的后期处理步骤，而且信息的容量和衍

射率都比传统材料较高。然而，采用感光胶片或新型光敏介质，都需要通过光波衍射重现记录的波

前信息，肉眼直接观察再现结果，这样难以定量分析图像的精确度，无法形成精确的全息影像。