全息影像探祕 教你DIY炫酷僞全息影像

總是有人抱有這樣的幻想。在未來，人類可以完全拋棄電視、電腦、手機這些帶有屏幕的顯示產品。就像在各種各樣的科幻、諜戰大片中，用手一揮，巨大的顯示屏上多頁圖表或者照片直接出現在面前，無需觸碰屏幕，用手一揮，屏幕上的內容自然切換。甚至能夠讓不同時空的人面對面進行交談，這些都被統稱爲全息影像技術。

有人可能剛剛看完第一段，就已經迫不及待的準備到評論區大懟特懟一番筆者，你們也許會說，全息影像技術其實早就已經出現了，而且目前已經開始被廣泛應用起來，比如說幾年前周杰倫演唱會中與已故傳奇歌星-鄧麗君上演的隔空對唱，當時演唱會中佈設了3D全息投影設備，並且經過了精密的調教最後呈現出了彷彿真實存在的鄧麗君。還有那個唱甩蔥歌的虛擬歌手初音未來演唱會。奧運會、春晚等大型舞臺類節目中全息影像技術也頻頻亮相。

當我們在各種科幻電影中看到的場面活生生地出現在眼前時，全世界就開始爲這些黑科技瘋狂點贊，筆者也確實被這些夢幻般的虛擬現實所震撼，但是冷靜下來仔細觀察，它們都有一些共通的缺陷：場景固定且在展現時都處於黑暗的環境之中，這就與鋼鐵俠中託尼·斯塔克利用全息技術在大燈照耀的辦公室下操作相差甚遠。

筆者認爲，文章前面提到的一些已經實現的全息影像技術，其中有些並不能完全稱之爲全息技術，甚至說它們都是“假全息”都不爲過。那麼，全息影像到底是什麼？爲何這項技術出現了70餘年，至今爲何久久不能普及？

目前的全息影像技術都是假的！

不要驚訝，全息影像這項技術確實已經出現了七十年之久。1947年，英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯，全息投影的發明是蓋伯在英國BTH公司研究增強電子顯微鏡性能手段時的偶然發現，他因此項工作獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。這項技術從發明開始就一直應用於電子顯微技術中，在這個領域中被稱爲電子全息投影技術。

根據維基百科給出的定義，真正的全息影像技術是指通過相干光（激光就是其中一種）干涉原理記錄和查看圖像，當合適地將其呈現時，便可以精確地再現被記錄物體的三維外觀。是一種記錄被攝物體反射（或透射）光波中全部信息（振幅、相位）的照相技術，而物體反射或者透射的光線可以通過記錄膠片完全重建，彷彿物體就在那裏一樣。通過不同的方位和角度觀察照片，可以看到被拍攝的物體的不同的角度，因此記錄得到的像可以使人產生立體視覺。

簡單講，真正的全息影像可以說是不同過任何介質，從地平線上的空氣中就能顯示出來影像，而且觀看角度可以隨意變換，體驗者能夠從三維立體的畫面之中穿梭自如。目前我們看到的一些令人震撼的場景，比如說上文中提到的周杰倫演唱會、初音未來虛擬歌手等等其實並不是真正的全息技術。

很可惜，目前世界上還沒有直接通過空氣不通過其他介質呈現的技術並沒有出現，甚至連相關理論都沒有形成。目前，絕大多數我們看到的舞臺表演中運用的所謂全息技術，都是“佩珀爾幻象”或是投影，不應該被稱爲全息。

周杰倫與鄧麗君隔空對唱這種技術，鄧麗君的三維立體圖像是事先使用計算機技術製成的，然後，通過投影將影片在舞臺上的全息投影膜上播放。而巨大全息膜呈45度角放置在舞臺上，通過地面的投影折射上去。這種全息膜具有一半透光，一半反光的特點，呈半透明狀，在保持清晰圖像的同時，產生逼真的空間效果。

第3頁：這種假全息影像自己在家就能做

這種假全息影像自己在家就能做

其實步驟非常簡單，首先準備直尺、剪刀、圓規、膠水（或透明膠帶）。材料：普通透明塑料薄膜（不能太軟）、一張草稿紙。當然要有一臺能夠播放視頻的設備，比如說手機或者平板。

注意事項：等腰三角形的頂角爲70.2度，“底邊等於屏幕的寬度”這個不需要太標準，只要不比播放的視頻寬度小就可以。

製作流程：步驟一：確定屏幕的寬度，用尺子量下。我的手機4.9cm步驟二：在草稿紙上畫以等腰三角形的腰長爲半徑畫圓，在圓上任意一點爲圓心，半徑爲等腰三角形的底邊（即屏幕寬度）步驟三：將塑料薄膜覆蓋在所畫的圓上，在三角形的頂點處扎孔以作標記。用刀切割下四個連在一起的等腰三角形。步驟四：將邊沿兩邊用膠水或膠帶連在一起，呈金字塔狀。

操作：下載一段3D全息視頻或者圖片，將手機打開後水平放到金字塔上，屏幕中心對應塔尖，儘量挨着。並且周圍的環境最好是暗場燈光不要太亮，水平直視金字塔一面，這樣一段全息影像就被投射出來了。

第4頁：看多了科幻片都覺得理所應當了

看多了科幻片都覺得理所應當了

如果我們把科幻電影裏那種打開一個類似手錶的裝置就能憑空產生一個與實物大小相符，不受光線影響，並且在任何角度都能完美呈現的虛擬景象，估計未來數年內都不會出現。因爲沒有介質的話光是不會發生折射的，也就意味這這種技術在空氣中中就能夠轉折。目前最接近的技術是美國麻省理工學院研究生ChadDyne發明的空氣投影和交互技術，影像可以在氣流形成的介質中投射出具有交互功能的圖像。

讓我們把全息技術的概念擴大一下，上文中講到的“佩珀爾幻象”姑且算作是全息影像技術，在消費級市場普及的難度依然巨大。由於造價昂貴加上環境要求較爲嚴苛，繼續拿周杰倫的隔空對唱爲例，周杰倫與45名特效師組成的團隊奮戰了2個多月，怒砸一億新臺幣，才成功將鄧麗君“復活”。

另外這項技術在環境上也有着相當大的限制。爲了保證投射質量，投影設備工作時周圍都不能出現強光源。這也就是爲什麼目前全息投影設備只有在大型演唱會或者大型發佈會中才會應用，在消費級市場一直無法得到普及的原因。

寫在最後：

看多了科幻片，都覺得這是理所當然應該存在的東西。在本文中，雖然筆者不止一次地給大家潑冷水，但是我與大家迫切想要體驗如臨虛幻世界的心情是一樣的。目前市場上VR、AR等虛擬現實技術火熱發展，讓我們或多或少體驗到什麼是使人眼產生和實際環境完全感覺一樣的視覺效果。隨着全息投影技術的不斷髮展，相信未來的應用會越來越廣泛也越來越完善，屆時我們也就真正進入了科幻時代。