「全息图像」全息图像是记录物质波的

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什么是全息照片？

普通图像只记录了物体各点的光强信息（反映在振幅上），丢掉了位像信息，得到的是一个二维平面图像，毫无立体感。全息是利用相干光叠加而发生干涉的原理，借助于所谓参考光波与原物光波的相互作用，记录下二种光波在记录介质上的干涉条纹，这种干涉条纹不仅保存了物光波（从物体反射的光波）的振幅信息，同时还保存了物光波的位相信息，它只有在高倍显微镜下才能观察得到。记录了干涉条纹的全息照片可以看做是个复杂的衍射光栅，当用与原参考光波相同的光再照射该光栅时，其衍射波能重现原来的物光波，在照片后原物的位置就可以观察到原被照物的三维图像。

什么是全息图

　　全息图是一种三维图像，它与传统的照片有很大的区别。 　　传统的照片呈现的是真实的物理图像，而全息图则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息。这些信息储存在一个很微小但却很复杂的干涉模式中。这个干涉模式是由激光产生的。 　　从三维物体上反射出来的光形成一个非常复杂的三维干涉模式。要记录下整个模式，使用的光必须严格定向，而且属于同一颜色。这样的光叫做相干光。因为激光器产生的光具有单一颜色，而且所有光波都协调同步，因此激光是制作全息图的理想光源。 　　当你用光照射全息图时，储存在干涉模式中的信息就会借助入射光再现由物体反射出来的原始光波波阵。你的眼睛和大脑就会觉得原来的物体好像又出现在你面前了。 　　全息技术是实现真实的三维图像的记录和再现的技术。该图像称作全息图。和其他三维“图像”不一样的是，全息图提供了“视差”。视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象——好像有个真实的物体在那里一样。 　　全息技术是伦敦大学帝国理工学院的Dennis Gabor博士发明的。他也因此而获得了1971年的诺贝尔物理学奖。最初，Gabor博士只是希望提高扫描电子显微镜的解析度。上世纪60年代初期，密歇根大学的研究员Leith和Upatnieks制作出世界上第一组三维全息图像。这段时间，前苏联的Yuri Dennisyuk也开始尝试制作可以用普通白光观看的全息图。 　　现在，全息技术的持续发展为我们提供了越来越精确的三维图像。 　　全息图是如何制作的？ 　　你在商店、艺术中心和其他地方看到的很多全息图都是在专业实验室里制作的。典型的制作全息图的实验室包括一台激光器、一个防震光学平台、棱镜、反射镜、光学支持架和其他多种配套设备。制作全息图也需要一个暗室环境。 　　只要有这些设备和一个合适的实验室环境，一个业余爱好者也可以制作全息图。制造价格非常低廉但性能不逊于专业设备的全息设备是可能的。随着廉价激光二极管的诞生，越来越多的人有能力制作全息图。 　　全息图有何用途？ 　　全息图在艺术、科学和技术上有很多用途。它可以用于一些产品的包装上，可以贴在出版物的封面上，也可以用于信用卡、驾照甚至衣服上以防假冒。一个片面的医学图像（例如一个CAT扫面图像）可以最终制作成三维全息图。计算机生成的全息图也可以使工程师和设计师的设计图样获得前所未有的视觉效果。 　　工程师可以在生产过程中利用全息图检查产品上可能出现的裂纹及进行质量控制。这种技术叫做全息无损检测。全息图还用于很多民用和军用飞机。飞行员在望向驾驶舱窗外时，全息图为他们提供很多重要的信息。这叫做智能显示。现在，只能显示在一些汽车上也可以看到。 　　艺术家可以利用全息图进行创作。很多艺术家觉得，全息图为他们提供了一个三维的和纯光学的空间，使得他们可以表达一些在“传统”媒介上不能表达的图像和信息。 　　也许某一天，光子会像今天的电子一样进入你的计算机网络。这一天到来时，全息图就会被用于储存信息。这叫做全息数字存储（HDS）。有了HDS，你就可以在一个方糖大小的尺寸上储存整个国会图书馆的信息。 　　如何观看全息图？ 　　大多数市面上出售的全息图是“白光反射”全息图。反射全息图受欢迎，是因为你可以给它镶框并挂在墙上。要观看一幅反射全息图，你需要一个光源来照射它。这个光源一般是天花板上的电灯，或者带夹子的台灯。 　　把全息图挂到墙上的合适高度上，使光源从大概45度的角度照射它。在离开图像6英尺左右的距离观看图像。高度、角度和距离都可以调整，以使观察效果最佳。 　　观察全息图的最理想的灯是干净的卤灯泡，干净的白炽灯泡也可以。灯泡必须干净，无结雾。一个结雾的光源会产生模糊的全息图像，如荧光灯一样。 　　http://www.hhuc.edu.cn/collview/institution/shuljxinst/Laboratory/holograph/application.htm 　　http://www.eton.com/HTM-C/hologram06.htm

全息图像的概述

第一代激光防伪技术主要用于制作激光模压全息图像防伪标贴。

由于普通光源单色性不好，相干性差，因而使得全息技术发展缓慢，很难拍出令人满意的全息图。直到二十世纪六十年代初激光出现，以其高亮度、高单色性和高相干度特性，迅速推动了全息技术的发展，许多种类的全息图被制作出来，全息理论得到很好的验证。

七十年代末期，人们发现全息图片具有包括三维信息的表面结构（即纵横交错的干涉条纹，这种结构是可以转移到高密度感光底片等材料上去的）。1980年，美国科学家利用压印全息技术，将全息表面结构转移到聚酯薄膜上，从而成功地印制出世界上第一张模压全息图片。这种激光全息图片又称彩虹全息图片，是通过激光制版将影像制作到塑料薄膜上，产生五光十色的衍射效果，使图片具有二维、三维空间感。在普通光线下，图片中隐藏的图像、信息会重现，而当光线从某一特定角度照射时，图片上又会出现新的图像。这种模压全息图片可以像印刷一样大批量快速复制，成本较低，还可以与各类印刷品相结合使用。至此，全息摄影转向社会应用迈出了决定性的一步。

全息摄影原理

全息摄影（Holography）是一种利用相干光学原理制成三维光学像的技术。 全息摄影的原理可以简单地解释为：将被摄物体的信息与一个参考光波交叉干涉，形成一种称为全息图的图像。在这个图像中，每个像素点都包含着被摄物体的全部信息，从而可以用来还原物体的三维图像。 拓展： 全息摄影的基本原理是瑞利–索尔曼效应（Raleigh-Sommerfeld diffraction），它是当一个光源发射光波时，波前会在传播过程中受到衍射和干涉的影响。在全息摄影中，接收光源，与参考光波进行交叉干涉，可以将被摄物的形态信息编码在干涉条纹中。这个编码的过程是通过将被摄物的光学振幅和干涉参考光的相位信息结合到光场上的，然后用一个掩膜记录下来，成为全息图。 全息摄影的光学设备主要由光源、参考光、物体、照相机和全息记录材料五部分组成。其中，光源和照相机通常会使用激光器和高分辨率CCD相机，这样可以拍摄出更精细的三维图像。参考光和物体之间则需要保证一定的相干度，从而建立起交叉干涉的条件，这样才能够在反映光束和物体上产生干涉条纹。而全息记录材料则可以是普通的彩色胶片、熔融石英玻璃等，他们都可以记录下这种复杂的干涉条纹，从而形成全息图。 全息摄影技术具有高效的光学图像记录性能和高度还原三维图像的优点。应用在各类计算机设备、光学检测，还有科学研究等领域。在计算机领域中，全息图可以应用于建立超高分辨率的模型图像，在工业设计及质量控制方面起到了重大的作用。在科学研究方面，全息摄影广泛用于无损检测技术、三维构建、物理光学学等方面。

全息成像原理

全息技术的原理其实就是通过物理中常见的干涉和衍射，从而实现对物体三维图像的采集和显示。使用过程中需要先采用干涉原理，完成对图像光波信息的采集。被拍摄物体在激光的照射下形成散漫式物光束，其中有一部分光束会照射到全息底片上，跟其物光束产生一定的干涉现象，从而实现被照射物体相位和振幅的转换。然后利用干涉反差和间隔将物体的所有信息进行记录，就可以得到一张全息图。

接下来就是图像的再现，其采用的是光衍射原理。全息图在激光照射下，通过衍射得到两个不同类型的图像，其中一个是原始图像信息，另一个是其共轭图像信息，经过再现处理后会得到具有很强的立体感图像，就是我们所说的全息图像了。现阶段全息投影技术可以分成三种不同的类型：空气投影和交互技术、激光束技术和360°全系显示。



全息技术因其能够实现所有被测物体三维图像信息的真实显示，目前已经被广泛应用于图像显示、测量领域、医疗卫生、地形勘测以及粒子运动分析等领域。此外，在汽车、服装、动漫等领域中，全息技术都在现场展示和舞台表演中给我们营造出全然一新的视觉冲击。

平时用数码相机拍摄的图像能处理成全息图像吗？

不行。 平时用数码相机拍摄的图像它只包含二维的影像信息， 而激光 全息图像 ，既然是“全息”就是全部的信息。它记录的是三维的，重现出来也是三维的。 如果你能看到 激光全息图像的像片，他上面是看不到具体的景物的，上面记录的全是 光的衍射 图形。

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