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德国SeeReal开发出三维全息摄影立体显示器

导读: 德国SeeReal Technologies GmbH开发出了使用三维全息摄影技术的立体显示器。通过使用对多个视点进行全息图缜细分割所得的亚全息图,在任何位置均可显示高精细3D图像

 德国SeeReal Technologies GmbH开发出了使用三维全息摄影技术的立体显示器。通过使用对多个视点进行全息图缜细分割所得的亚全息图,在任何位置均可显示高精细3D图像。使用像素间距为25~50μm的普通液晶面板,可显示全高清(High Definition)的精细视频。

  该技术在07年5月美国加利福尼亚州长堤市举办的“SID 2007 (Society for Information Display)”上进行了发表(英文发布资料)。静止图像的全息摄影技术方面,对于相干光源,通过1张全息图即可得到立体图像,而对于视频,要想以相同方法实现3D全高清高精细视频,则需要3.5TFLOPS(1T=1012,FLOPS为每秒的浮点运算)的计算量。通过该计算,使用透镜阵列制成的亚全息图、相对于视窗分割成较小的图像,即可在任何视点得到所需分辨率的立体图像。另外,通过利用LED和有机EL等非相干光源的背照灯,能够得到散斑较少的立体图像。

  该公司预定在10月24日举办的“2007平面显示器展”上展出20英寸的单色显示器。


  全息摄影又称全像摄影(Holography),是光学上极富诱惑的一项技术。我们都有这样的体会,洒在马路的油膜在阳光下会呈现出多种色彩,而在吹起的肥皂泡上也会看到同样的情况,原因是由于肥皂泡两个面的反射光出现了干涉,称光的薄膜干涉现象。光是摄影的生命,而光有很多的特性,如色散和散射,有经验的摄影师可以充分利用这些现象变有害为有利,从而为作品添加一些新奇的效果。照相机镜头是由多组透镜合成的,为避免光在透镜表面的反射损失,人们发明出镜头的镀膜技术,使一定波长的光在反射时相互抵消,以增加进入镜头的光线使成像更清晰。同样,人们利用光波的干涉特性研究出了具有立体效果的全息摄影技术。全息摄影曾一度是科学家进行科研的专利技术,现在普通人经过一定的学习也可以掌握了,如普遍用于信用卡或图书封面的仿伪卡,那是一种立体显像的东西,在阳光下显示着五光十色的反射光。

    “全息”这一词我们会感想到很熟悉,联想到耳针中的人体全息图。人耳是人体的一个缩影,上面对应人体各个器官,从这里人们进一步研究出人体的任何一局部都有整个身体的信息,所以称全息图,了解这点对全息摄影也就容易理解了。

    一、 什么是光的干涉现象

    在物理课的力学中我们做过水波的干涉实验,而根据光的波动特性,人们也成功地观察到了光波的干涉与衍射现象。为得到频率相同的二条光线,让光从一个狭缝中同时射向第二屏的两个小孔,两束光在屏后出现了干涉条纹,条纹的出现是因为二束光的波峰与波谷会由于叠加时(同相)光加强,相互抵消时(反相)光减弱。这一现象使美国麻省理工学院的物理学家Stephen Benton发现其后面隐藏着一项高科技,从而对这项技术做出进一步的研究。

    二、 全息图像的特点

    有关全息的原理在1947年就已由英国物理学家丹尼斯伽柏提出了,科学家本人也因此获得了诺贝尔奖。在全息影像拍摄时,记录下光波本身以及二束光相对的位相,位相是由实物(图中蓝色光线)与参考光线(图中红色光线)之间位置差异造成的,从全息照片上的干涉条纹上我们看不到物体的成像,必须使用具有凝聚力的激光来准确瞄准目标照射全息片,从而再现出物光的全部信息。一个叫班顿的人后来又发现了更为简便使用白光还原影像的方法,从而使这项技术逐渐走向实用阶段。美国《国家地理杂志》第一次使用白色光全息片贴在封面时,销售量由一千万份增加到再版后的一千六百万份。这一技术后由美国传到欧洲和其它国家,广泛用于信用卡等仿伪技术。激光全息摄影技术也随之风靡全世界。

    全息摄影是利用激光光波的干涉将影像与再现影像记录下来的一种摄影,它与一般的立体照片技术完全不同,我们可以围着它观看各个侧面,只是摸不到真实的物体,其显著的特点和优势有如下几点:

    1、 再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。
    2、 拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上,一旦照片损坏也关系不大。
    3、 全息照片的景物立体感强,形象逼真,借助激光器可以在各种展览会上进行展示,会得到非常好的效果。

立体三维显示与立体三维电视

平面二维显示图像缺乏立体感。在电视中,若增强显示图像的立体感,便会增强观看的效果,令人感到既逼真又清晰。在军用雷达及其他电子装备中,若实现了立体三维显示,便会将所要显示的景物直观而简便地显示出来。例如,利用机载雷达或舰用声纳水声设备观测地面或海底起伏的地形,若用立体三维显示来显示便十分简便。遗憾的是立体三维显示技术的发展一直进展缓慢,迄今付诸实用的立体三维显示产品真是屈指可数。

总的来说,立体三维显示基本上可分为如下两种方式:一是利用人眼的双目效应实现的立体三维显示;另一是借助全息摄影术来显示的立体三维图像。

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