为什么全息投影那么小

122人浏览 2024-05-05 04:07:50

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    嘿喂
    嘿喂

    全息投影之所以看起来很小,主要有以下几个原因:

    1. 全息投影技术原理:全息投影是通过光的干涉原理实现的,需要使用激光光源和干涉图样(记录了被投影物体的全部信息)来生成全息图。在全息图中,记录了被投影物体的三维信息,但全息图是以平面形式存在的。当我们将全息图展示出来时,投影出的物体看起来会比真实物体小。

    2. 光学限制:全息投影受到光学系统的限制。在实际应用中,投影器材的尺寸和光学器件的性能会影响到投影的大小。光学系统中的透镜和反射镜等元件的尺寸和放大倍数,会决定投影的最终大小。

    3. 视觉误差:由于人眼对于光线的聚焦和散射,观察全息投影时,我们只能看到一部分散射回来的光线,而不能看到完整的光线,这也会导致投影物体看起来较小。

    4. 技术限制:目前全息投影技术还处于发展阶段,尽管现有的全息投影技术能够实现逼真的三维投影效果,但在实际应用中仍然存在一些限制。如投影器材的尺寸、成本和发光效果的稳定性等问题,这些问题都会导致目前全息投影的尺寸相对较小。

    全息投影看起来较小是由于全息图的平面特性、光学系统限制、视觉误差和技术限制等多方面原因造成的。随着全息投影技术的不断发展和突破,未来可能会出现更大尺寸的全息投影。

  • 37.2℃
    37.2℃

    全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像技术,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。

    当前已实现的3D技术(并非全息)主要为以下几种:

    空气投影和交互技术:在美国麻省一位叫ChadDyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。

    激光束投射实体的3D影像:这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的

    360度全息显示屏:这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像。

    边缘消隐技术:我们在春晚、演唱会、舞台上看到的“全息”技术基本就是此类技术,将画面投射到「全息」膜上或者反射到「全息」膜上,再利用暗场来隐藏起全息膜,从而形成图像悬浮在空中的效果。

    旋转LED显示技术:这种技术利用了视觉暂留原理,通过LED的高速旋转来实现平面成像,但由于LED灯条在旋转时并非密不透风,观察者依然可以看到灯条后的物体,从而让观察者感觉画面悬浮在空中,实现类似3D的效果。

    全息投影技术的原理:  摄制原理:  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。  在3D投影前,要对物体进行120°的3D摄影。看过3D电影的读者应该知道,如果取下3D眼镜观看,画面有重影而模糊不清。这是银幕上的画面并不是一幅,而是两幅角度不同的画面叠加的效果。  为了模拟“双目效应”,我们必须拍摄出偏左侧的画面和偏右侧的画面。在拍摄时,其实有两台3D摄像机同时工作,一台偏向演员左侧,记录偏左的图像;一台偏向演员右侧,记录偏右的图像,再通过电脑处理,将两幅图像叠加,便成了3D电影源。  视觉原理:  注:此为3D成像时的视觉原理。与此略有不同的是,全息投影实际上是真正地呈现出了3D影像。  每个人都有两个眼睛,每个眼睛的视角大约为80度,但是两个眼睛一起的视角只有120度,也就是说有40度的视角是重合的,所以我们的左右两个眼睛所看到的的东西其实是不同的,比如你闭上左眼用右眼看或者反过来,就能测试出来效果,左右两眼接收到的物体转发给大脑做判断物体的远近才能形成立体感。3D立体技术就是模拟这个过程而形成的。  完成摄影后,在放映室里,3D电影源投放在一定角度的银幕上,观众需要带上3D眼镜观看。仔细观察3D眼镜,我们会发现左右镜片上有密集而细小的朝向不同的条纹。左镜片是纵纹,右镜片是横纹。正是这些条纹,我们才能看到美妙的3D立体图。  完成摄影后,根据“双目效应”,将图像分解,让左眼只看见偏左的画面,右眼只看见偏右侧的画面,这样才能使大脑产生远近的判断而生出立体感。在放映时,偏左的画面和偏右侧的画面所用的投射光是不同的,虽然颜色画面一样,但投影用的光的传播方向是不同的,偏左画面用的是纵波光(光波沿纵向传递),偏右画面用的是横波光(光波沿横向传递),由于偏振光的特点纵波光只能穿过纵纹,不能穿过横纹,透过左镜片,我们只能看见偏左侧的画面,同理与右镜片。  由此,重叠的画面被分解,左眼只看见偏左侧的画面,右眼只看见偏右侧的画面,由于双目效应,我们便产生了远近感和立体感。

  • 小雯雯.
    小雯雯.

    二次元全息投影仪工作原理:投影仪通过光学凸透镜的放大,将较小的被测工件在投影屏上形成较大的图像。测量投影仪就是以此为原理而进行精确测量和观察工件的装置。被测工件Y 置于工作台上,在透射或反射照明下,它由物镜0 成放大实象Y(倒像)并经反光镜M1 与M2 反射于投影屏P 的磨沙面上。当反光镜M1 换成正像系统后,Y即成为正像,一个与工件完全同向的影像,观察很直观,给使用者带来极大的方便。

  • 满身青女味
    满身青女味

    目前可以实现,但还不是很成熟。3D全息投影可以通过多种方式实现,目前很多3D全息投影还是借助固态介质来实现的,比如全息膜、玻璃等,还有些通过“POV”技术实现,比如3D全息投影广告机。如果是说那种完全不借助任何介质,直接在空气中成像,也能实现,但还不是很成熟,基本上还没有什么实际用途。

  • 害这一天
    害这一天

    1、成像原理

    全息技术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。

    2、显像过程全息技术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、激光显示+全息=真3D激光全息当激光显示与全息技术相遇,便诞生一种新技术叫激光全息。激光全息特指一种技术,可以让从物体发射的衍射光能够被重现,其位置和大小同之前一模一样。从不同的位置观测此物体,其显示的像也会变化。这种技术拍下来的照片是三维的。激光显示具有色域空间大、光源寿命长、节能环保等独特优势,所以其呈现出来的画面颜色鲜艳、色彩丰富,具有立体的层次感,未来与VR、全息等前沿技术融合应用发挥空间很大。专家认为,激光通过全息技术可实现真三维。

    激光全息投影技术是全息摄影技术的逆向展示,本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,全息投影技术是真正呈现3D的影像,可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。

  • 红豆
    红豆

    个人觉得,要回答这个问题,首先得定义一下全息投影具体指什么,因为现在“全息”这个概念已经有点被用烂了。从最狭义的角度来说,全息指的干涉记录,衍射重现这样的过程。这个想做动态的很困难,除非你做的像电影的胶片一样,而且这个有着单色,可视角度小等问题。宽一点的,可以指用相位调制的都算是全息,比如计算全息之类,这种可以通过用空间光调制器来做,具体的可以参考下前面的某一篇介绍全息的,我就不给你找了,自己找一下。这个现在做单色的全息投影还是能做较大角度的,10+度是可以的。再宽泛点就是三维显示的都算全息,之前nature上面发表的两篇一个是惠普公司的方向背光,现在貌似已经在做产品了,叫什么一时想不起来了,就是在普通的液晶上换了背光板,不过我看了下那个宣传的材料,效果貌似一般。另外一篇是MIT用声光调制器做的,貌似是用的波导的泄露模吧,但好像没有听说要做产品。如果你说的全息投影指的是像科幻片里的那种一打开就可以直接从一个手表大小的仪器向上方投射一个和实物差不多的东西的话,即使是单色的,估计100年内是没太大希望了,因为那个东西需要光在空气中能转折,而现在连相关的理论都并不存在,只有上海大学做了一个用雾气作为转折介质的东西的能大概类似于这个东西。要连雾气都不用,直接用空气来转折,好像还没听说过。

    我觉得全息显示发展慢的另外一个原因应该是这个不是必须品吧,只是锦上添花的东西,并不是科技发展中必备的一环,所以发展慢也是可以理解的。等哪天真到了三维显示不发展很多科技就得停滞了的时候,发展就快了。

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