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亦真亦幻的全息世界

2015-05-09 23:08
天堂的苦涩
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  光,是地球上万物生存的基础。人类对于光学的研究和利用也由来已久。2015年恰值光科学历史上一系列重要里程碑的纪念周年,被联合国设立为光和光基技术年。本月的科技史话栏目特约请光学研究者,介绍光学的相关研究内容。

  电影《阿凡达》中侵略者们推演时用到的3D沙盘是否给你留下了深刻印象?透过沙盘,潘多拉星球的地形地貌一览无余,真是酷炫到没有朋友!但这种技术其实离我们并不遥远,丹尼斯·盖博教授在1947年发明的全息技术就已经将这种魔法照进了现实,他也因此获得了1971年的诺贝尔物理学奖。全息(holography)是盖博教授创造的一个新名词,来源于希腊语“holos”和“gram”,意思是“整体”和“书写”,国内译为“全息”,即“完全的信息”。

  坊间流传着这样一个令人啼笑皆非的故事,说的是70年代末期,美国一家珠宝商店采用激光全息技术,拍摄了钻石、珍珠、翡翠等珠宝玉器照片,放在橱窗里展出。谁曾想,到了夜里,橱窗里这些五光十色、琳琅满目的“珠宝”竟招来了一伙窃贼,他们破窗而入,妄图抢劫。哪知打破橱窗后,灯光熄灭,橱窗里的“珠宝”竟然“不翼而飞”。

  一张小小的全息照片,为何能达到如此以假乱真的效果呢?这与全息照片记录信息的方式有关。最初的黑白摄影依靠光敏材料记录物体上各点的亮暗关系。随着彩色摄影技术的出现,人们能够捕捉到更多有关物体色彩方面的信息,从而走进了彩色世界。而相比于这两者,全息技术创造性地记录了物体上各点的空间位置关系,一举突破了二维的局限,这样人们通过全息图就能够看到逼真的三维物体像了。因此,全息显示被公认为是实现真三维显示的终极技术。

  历经半个多世纪风起潮涌,从盖博的同轴全息术,到利思和乌帕特尼克斯的离轴全息术,再到丹尼苏克全息图和班顿的彩虹全息术,全息术也早已今非昔比。军事侦察、工业测量、航空航天……全息术的应用比比皆是。身份证、护照、信用卡、钞票上也随处可见全息防伪技术的身影,这些彩色的全息防伪薄膜让盗版、假币无处遁形。利用现在的全息存储技术,指甲盖大小的特殊晶体上就可存储上万幅数字图像。DVD碟片大小的全息光盘容量可达1.6TB(1TB=1024GB),相当于350张普通DVD;传输速率也可达1Gb/s,相当于DVD的40倍,实现真正的“秒传”。

  想象着在不远的将来,随着全息技术的不断发展,电影能够摆脱荧幕和3D眼镜的束缚,在空中上演;建筑师们能够在拟真的建筑里随意走动,客户也能同步地观看解说;千里之外的医生可以检查病患的身体状况。相信那一天并不遥远。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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