2009年美國(guó)總統(tǒng)大選期間，遠(yuǎn)在芝加哥的采訪(fǎng)記者杰西卡與紐約演播室的主持人借助于全息影像技術(shù)實(shí)現(xiàn)面對(duì)面交流
　　
　　在很多科幻電影里，都有類(lèi)似的場(chǎng)景，即戲中的人物可以對(duì)著劇中其他人物的虛擬影像說(shuō)話(huà)，讓身處不同空間的人面對(duì)面交流。事實(shí)上這已不是科幻片里的情節(jié)，借助于3D全息影像技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)。比如，2009年的美國(guó)總統(tǒng)大選，美國(guó)有線(xiàn)電視新聞網(wǎng)（CNN）運(yùn)用全息影像技術(shù)將遠(yuǎn)在芝加哥奧巴馬總部現(xiàn)場(chǎng)采訪(fǎng)的記者的影像再現(xiàn)在演播室中，與現(xiàn)場(chǎng)主持人面對(duì)面地進(jìn)行交流；再如加拿大多媒體舞臺(tái)劇《動(dòng)漫大師諾曼》，舞臺(tái)藝術(shù)與電影片斷在同一空間出現(xiàn)了非凡的融合；倫敦全息T臺(tái)秀中美輪美奐的全息投影畫(huà)面伴隨模特的走秀更是令人仿佛置身于仙境一般。夢(mèng)幻般的3D全息影像技術(shù)一次次向世人充分展示了高科技的無(wú)窮魅力，帶領(lǐng)我們穿越時(shí)空……
　　
　　全息影像技術(shù)簡(jiǎn)介
　　
　　全息拍攝技術(shù)是匈牙利物理學(xué)家伽伯在1948年為改善電子顯微鏡成像質(zhì)量提出的，1962年激光器問(wèn)世，全息技術(shù)自此蓬勃發(fā)展，先后出現(xiàn)了白光反射全息術(shù)、彩虹全息術(shù)等一系列高新技術(shù)。若把這些技術(shù)應(yīng)用于影像領(lǐng)域，即誕生了如夢(mèng)如幻的全息影像技術(shù)。因?yàn)槿⒂跋窦夹g(shù)得到的圖像是三維立體（即3D）的，所以又被稱(chēng)作3D全息影像技術(shù)。但它與傳統(tǒng)3D技術(shù)相比有著完全不同的物理原理，完全不需要特制的偏振眼鏡，也無(wú)需借助投影幕的幫助。3D全息影像技術(shù)利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)過(guò)程分為：第一步拍攝，即利用干涉原理記錄物體光波信息（圖2）；第二步成像過(guò)程，即利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息（圖3）。全息圖像的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，而且通過(guò)多次曝光可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，各圖像能互不干擾地分別顯示出來(lái)。
　　
　　3D全息影像技術(shù)改變生活
　　
　　想象一下，一群醫(yī)生圍坐于懸在辦公桌上的大腦全息影像前討論手術(shù)進(jìn)展問(wèn)題；一張普通的全息醫(yī)療保健卡可儲(chǔ)存自你出生以來(lái)的全部病歷信息；在家里的玻璃窗上便可以實(shí)現(xiàn)三維互動(dòng)影院、視頻課堂。3D全息影像技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、存儲(chǔ)技術(shù)、智能顯示等等方面取得的科技成果讓人驚嘆不已……
　　手術(shù)室將迎來(lái)一場(chǎng)革命
　　時(shí)光把我們帶到2020年，寬敞的辦公室里，一群醫(yī)生在一個(gè)懸于辦公桌上的大腦前討論手術(shù)進(jìn)展問(wèn)題?！澳憧吹酱竽X中那團(tuán)腫塊樣的東西了嗎？那就是腫瘤……”，醫(yī)生們交流著。幾分鐘后，醫(yī)生們放下手術(shù)刀，再次聚到大腦全息圖邊上檢查手術(shù)的進(jìn)度。
　　通過(guò)那張病人腦部的全息圖，醫(yī)生們可以清楚地看到正在進(jìn)行腦腫瘤切除手術(shù)的病人的每一個(gè)大腦腦回，只要繞著全息圖走幾步，醫(yī)生們就可以全方位多角度地觀察大腦的情況，這將比直接觀察病人大腦更為清楚且不留盲點(diǎn)。而且圍繞病人頭部的CT 掃描儀會(huì)隨時(shí)記錄手術(shù)過(guò)程中大腦的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而及時(shí)修正大腦的全息圖像。若全息圖像中代表腫瘤的那些陰影消失得干干凈凈，手術(shù)便圓滿(mǎn)成功，幾乎不可能出現(xiàn)因腫瘤未完全切除而導(dǎo)致病人重新進(jìn)行手術(shù)的情況。這就是不久的將來(lái)，3D全息影像技術(shù)可能帶來(lái)的手術(shù)革命。
　　方寸之間，塑造魔盤(pán)神話(huà)，存儲(chǔ)技術(shù)的新革命
　　想象一下，未來(lái)5年內(nèi)的某一天，當(dāng)你身體不舒服隨便走進(jìn)一家醫(yī)院，醫(yī)生將你的醫(yī)療保健卡插進(jìn)電腦，眨眼之間，躍入眼簾的是自你出生以來(lái)的全部病歷信息，包括透視、CT以及某次摔傷做核磁共振掃描的圖片，還有成長(zhǎng)階段各個(gè)時(shí)期身體的各項(xiàng)指標(biāo)檢查結(jié)果……如此超大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)即將走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入我們的生活。這就是“三維立體存儲(chǔ)數(shù)據(jù)技術(shù)”，即全息存儲(chǔ)。
　　全息存儲(chǔ)被《福布斯》雜志評(píng)為未來(lái)十大“最酷”技術(shù)之一。全息存儲(chǔ)與全息照相一樣，也是利用了光的干涉原理。全息存儲(chǔ)器在存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)時(shí)都是以頁(yè)為單位，一個(gè)光柵可以?xún)?chǔ)存一批數(shù)據(jù)，稱(chēng)為一頁(yè)。與其他存儲(chǔ)技術(shù)不同，全息存儲(chǔ)技術(shù)并不僅僅利用介質(zhì)表面，它能夠在光碟的同一位置上向縱深刻錄，實(shí)現(xiàn)立體存儲(chǔ)全息數(shù)據(jù)，它同時(shí)還具有數(shù)據(jù)讀取速率高及可并行讀取等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。DVD碟片大小的全息光盤(pán)，其容量達(dá)到1.6TB（1TB=1024GB），可以存儲(chǔ)350倍于現(xiàn)行DVD標(biāo)準(zhǔn)（4.7GB）容量的內(nèi)容。而隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間不到1毫秒，且數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作為非接觸式。在切斷電源供應(yīng)的條件下，數(shù)據(jù)可在感光介質(zhì)中保存數(shù)百年之久。
　　隨著3D全息影像技術(shù)蓬勃發(fā)展，新型動(dòng)態(tài)、半動(dòng)態(tài)（可更新）全息存儲(chǔ)可以輕松實(shí)現(xiàn)處理和傳輸動(dòng)態(tài)、交互式全息彩色影像，3D全息顯示將會(huì)深受其利。
　　獨(dú)具魅力的新一代防偽技術(shù)革命——模壓全息技術(shù)
　　在科技館參觀時(shí)，我們常常看到這樣神奇的一幕，一個(gè)看起來(lái)很普通的玻璃片，上面似乎什么也沒(méi)有，但在自然光的照射下，玻璃片上可能會(huì)出現(xiàn)許多彩色的條紋；當(dāng)用激光照射玻璃片時(shí)，我們驚奇地看到兩個(gè)憨態(tài)可掬的大熊貓正在吃竹子，并且從不同的角度能看到不同的畫(huà)面，各畫(huà)面都具有真實(shí)的立體感，這就是激光模壓全息技術(shù)帶給我們的神奇體驗(yàn)。
　　早在20世紀(jì)60年代，在一些信用卡和紙幣上，就出現(xiàn)了運(yùn)用全彩全息圖像技術(shù)制作出的聚酯軟膠片上的“彩虹”全息圖像，這是最早的光學(xué)全息術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。1980年，彩虹全息術(shù)與當(dāng)時(shí)發(fā)展日趨成熟的全息圖模壓復(fù)制技術(shù)相結(jié)合，形成壓印全息技術(shù)，成就了風(fēng)靡世界的全息印刷產(chǎn)業(yè)。在所有的信用卡上都印著一只珍珠色的立體白鴿，栩栩如生，就好像要從信用卡里飛出來(lái)一樣!這一效果是用一束激光照射白鴿的石膏模型獲得的。
　　20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的模壓全息產(chǎn)品，至今已產(chǎn)業(yè)化。第一個(gè)模壓全息防偽標(biāo)識(shí)是1980年在美國(guó)出現(xiàn)的，隨后產(chǎn)生了全息信用卡、全息商標(biāo)、全息鈔票、全息卡通、全息裝飾材料、甚至全息服裝等保密防偽及裝璜裝飾的全息圖新應(yīng)用。
　　21 世紀(jì)包裝工業(yè)中最具魅力、防偽力度最強(qiáng)的材料就屬模壓全息圖。
　　夢(mèng)幻般、穿越空間的影像革命——?jiǎng)討B(tài)3D全息影像技術(shù)
　　試著想象一下，在偌大的展廳中央，一輛全新寶馬概念車(chē)的影像懸浮在半空中，各個(gè)角度的細(xì)節(jié)都清晰可見(jiàn)，而且隨著人們手指的揮動(dòng)，汽車(chē)可以360°旋轉(zhuǎn)、立體分解，甚至可以迅即變成飛機(jī)……
　　在未來(lái)，電影已經(jīng)不單是一塊懸掛于墻上的銀幕，觀眾仿佛置身于一個(gè)虛幻的戲劇舞臺(tái)上親身體驗(yàn)或參與到一段段故事中，每個(gè)戲中人物都是那么真切……
　　這些夢(mèng)幻展現(xiàn)都離不開(kāi)動(dòng)態(tài)3D全息影像技術(shù)。
　　一種新型的攝影機(jī)，由幾百個(gè)甚至幾千個(gè)微型高清攝像頭組成的復(fù)眼矩陣攝影機(jī)奠定了全息影像拍攝的基礎(chǔ)。而且攝影機(jī)的鏡頭已經(jīng)不再是鏡片結(jié)構(gòu)的，而是像人眼般的液態(tài)生物鏡頭。這種新型攝影機(jī)不是利用數(shù)碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，而是由24個(gè)環(huán)形投影設(shè)備將不同角度影像投影至中心的特殊棱鏡上，再經(jīng)過(guò)一系列的光學(xué)衍射匯集到一起后形成具有真實(shí)維度空間的立體影像。觀眾的視線(xiàn)能從任何一面穿透它，通過(guò)表面鏡射和反射，觀眾能從錐形空間里看到自由飄浮的影像和圖形。棱鏡使用特殊的視覺(jué)角度屏蔽技術(shù)，讓你看不到不屬于你自身角度的其他圖像，真正實(shí)現(xiàn)360°全息立體影像。
　　這種原本只存在于想象中的技術(shù)現(xiàn)在已真實(shí)展示在我們面前，全息幻影舞臺(tái)，真人和虛幻人同臺(tái)表演，夢(mèng)幻舞臺(tái)等等，就是該技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。
　　新一代觸摸技術(shù)革命——交互式多重觸摸全息屏
　　在未來(lái)，你可以?huà)仐壍入x子和液晶電視，英超足球賽在自家的咖啡桌或是玻璃窗上便可上演；玻璃窗上可以實(shí)時(shí)投影拉丁舞遠(yuǎn)程教學(xué)，教練的每個(gè)動(dòng)作，你都能看得一清二楚；除此之外，你還能隨時(shí)與朋友“面對(duì)面”交流。實(shí)現(xiàn)這一系列玄妙的演示過(guò)程，離不開(kāi)多重觸摸技術(shù)與3D全息影像技術(shù)的結(jié)合體——交互式多重觸摸全息屏。
　　交互式多重觸摸全息屏已經(jīng)成為如今最為流行的交互式產(chǎn)品之一，利用多重觸摸全息透明屏可以輕松實(shí)現(xiàn)在玻璃窗上看電影的夢(mèng)想，即使在室外強(qiáng)烈日光照射條件下，或是在采光充足的室內(nèi)，玻璃窗上仍能投射出明亮、鮮艷且逼真的影像，這是因?yàn)槿藗儾捎昧丝狗瓷浼夹g(shù)，而且電影的觀看視角最大可達(dá)到180°。多重觸摸全息透明屏外觀如同普通玻璃，具有極佳的透視效果，即使在投影機(jī)把圖像投射到屏幕上的時(shí)候，屏幕后方的人也能看到屏幕前方的事物，但不會(huì)產(chǎn)生光學(xué)和結(jié)構(gòu)扭曲或者是莫爾條紋。諸多的優(yōu)點(diǎn)使得交互式多重觸摸全息屏一經(jīng)問(wèn)世便頻頻在各種展覽會(huì)和發(fā)布會(huì)上作為新型廣告載體出現(xiàn)，甚至諸如寶馬、奔馳等高檔汽車(chē)上也已在車(chē)窗上設(shè)置了一塊明亮的全息投影區(qū)。同時(shí)它深受博物館等機(jī)構(gòu)的歡迎，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)既可以再現(xiàn)珍貴文物供參觀者欣賞，又能使原物得到妥善保存。
　　可以預(yù)見(jiàn)，不久的將來(lái)，在家里或汽車(chē)玻璃窗上就能實(shí)現(xiàn)三維互動(dòng)的可視電話(huà)、家庭影院、視頻課堂、GPS導(dǎo)航……真正讓我們實(shí)現(xiàn)穿越空間的夢(mèng)想。
　　紅外、微波和超聲全息影像技術(shù)
　　除光學(xué)全息外，紅外、微波和超聲全息影像技術(shù)也獲得了大力發(fā)展，這些全息影像技術(shù)在軍事偵察和監(jiān)視上有重要意義。一般的雷達(dá)只能探測(cè)到目標(biāo)方位、距離等，全息影像技術(shù)則能給出目標(biāo)的立體影像，實(shí)現(xiàn)智能顯示。但是由于可見(jiàn)光在大氣或水中傳播時(shí)衰減速度很快，在不良的氣候條件下甚至無(wú)法工作。而紅外、微波及超聲波全息影像技術(shù)可以有效克服這一缺點(diǎn)。其原理與全息影像技術(shù)相同，它們應(yīng)用了紅外光、微波及超聲波拍攝全息照片，然后用可見(jiàn)光再現(xiàn)物像。超聲全息照相還能再現(xiàn)潛伏于水下物體的三維圖樣，因此可用來(lái)進(jìn)行水下偵察和監(jiān)視。
　　此外，人們對(duì)于地震波、電子波、X射線(xiàn)等方面的全息技術(shù)也正在深入研究中，全息顯微術(shù)和X射線(xiàn)全息術(shù)的結(jié)合可用來(lái)研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和生命現(xiàn)象的細(xì)微變化發(fā)展過(guò)程?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全息技術(shù)必將為人類(lèi)的幸福生活做出更大的貢獻(xiàn)。
　　
　　【責(zé)任編輯】趙菲