什麼是雷射全息術？ 全息影像的拍攝要求

雷射全息攝影是一項新技術，被譽為20世紀的奇蹟。 它的原理是由匈牙利裔英國物理學家丹尼斯·加博爾（Dennis Gäbor）於1947年發現的，它與普通的攝影原理完全不同。 直到 10 多年後，美國物理學家 Reiff 和 Jupat Nyx 發明了雷射，全息攝影才得以付諸實踐。

可以說，全息攝影是資訊儲存和雷射技術相結合的產物。 雷射全息包括兩個步驟：記錄和複製。

全息記錄過程是：將雷射束分成兩束; 雷射束直接投射到光敏底片上，稱為參考光束; 另一束雷射投射到物體上，當它被物體反射或透射時，它攜帶著物體的相關資訊，稱為物體光束。 物光束也被處理並投射到感光底片的同一區域。

在感光底片上，物光束和參考光束相干疊加，形成干涉條紋，從而完成全息圖。 全息複製是通過用雷射束照射全息圖來完成的，雷射束的傳輸頻率和方向應與參考光束完全相同，以便可以再現物體的立體影象。

當人們從不同的角度看時，他們可以看到物體的不同側面，就好像他們看到的是真實的物體，但他們無法觸控到真實的物體。 全息攝影與普通攝影的區別：在普通攝影中，相機捕捉到的場景只記錄了場景反射光的強度，即反射光的振幅資訊，而不能記錄場景的立體資訊。

另一方面，全息技術能夠記錄來自場景的反射光的振幅和相位。 拍攝全息圖時，會記錄光波本身和兩束光的相對相位，這是由於物體與參考光之間的位置差異造成的。 我們無法從全息圖上的干涉條紋**看到物體的影象，必須使用內聚雷射精確瞄準目標並照射全息圖，以再現物體光的全部資訊。

全息圖 全息圖是指一種新的攝影技術，它記錄了所有資訊，例如被攝體反射波的振幅和相位。 普通攝影是記錄光強在物體表面的分布，無法記錄物體反射光的相位資訊，因此失去了立體感。 全息測量使用雷射作為照明源，並將光源發出的光分成兩束，一束指向感光器，另一束由受試者反射，然後指向光敏感測器。

將兩束光疊加在感光膜上產生干涉，感光膜上各點的感光程度不僅隨強度而變化，而且隨兩束光的相位關係而變化。 所以全息攝影不僅記錄了物體上的反射強度，還記錄了相位資訊。 如果人眼直視這張感光底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用雷射照射，人眼可以透過底片看到原始拍攝物體的三維圖像是完全一樣的。

全息照片**可以再現整個場景，即使只剩下一小部分。 全息攝影可應用於工業中的無損檢測、超聲波全息、全息顯微鏡、全息儲存器、全息影視等多個方面。 80年代初，法國全息展在世界各地展出，人們享受著神奇的全息攝影。

牆上似乎伸出了乙個水龍頭，他抬手想擰一擰，結果卻是空的; 乙個畫框，裡面沒有影象，但當一束光射進來時，乙個美麗的女孩出現在畫框中，緩緩摘下眼鏡，對著人微笑; 乙個空的玻璃蓋，但在光線下立即出現了一尊維納斯雕像; 在框架上，在玻璃蓋內，影象在不斷變化。

1、全息攝影系統應穩定。 由於全息膠片上的干涉條紋細而密，在攝影過程中最輕微的干涉都會導致干涉條紋模糊。 因此，全息相機系統需要能夠抵抗衝擊、聲學干擾和溫度變化。

2.光源必須是相干光源。 全息圖是基於光干涉的原理，所以光源必須有良好的相干性。 雷射光源具有良好的空間和時間相干性，可以獲得良好的全息圖。

3、物光與參考光的光程差應盡可能小。 最好有兩束光的光路相等，最多不超過2cm，並用細繩測量調光路徑; 兩束光之間的角度應在 30° 到 60° 之間，最好在 45° 左右。

4.全息膠片解像度高。 全息膠片上會記錄細小、密集的干涉條紋，因此需要高解像度的感光材料。 一般解像度為每公釐3000條，可以滿足全息圖的要求。

全息圖像技術可以通過干涉和衍射原理投射三維影象，並使用雷射作為照明源，這是下一代顯示技術。

全息圖技術的型別包括透射式、反射式、影象表面式、彩虹式、正向、模製和算術式。 透射式是最常見的技術之一。

全息圖像技術特點：它可以快速還原物體的三維影象，搭配帶有立體聲的手稿書，可以帶來身臨其境的真實感，並且可以在博物館中用於展示藏品，相比VR等技術，全息圖不需要戴眼鏡**，**體驗更出色， 而且成本更低。

全息圖技術產品：全息圖、全息圖顯示裝置、全息顯示。 衍生技術：360全息幻影成像系統、全息投影技術、霧幕雲景乃立體成像。

資料擴充套件：全息圖像技術又稱虛擬成像技術或全息成像，其成像原理是通過光波干涉來記錄物體光波的相位和振幅，同時通過衍射原理顯示物體的光波資訊，從而達到成像效果。 自 20 世紀 60 年代雷射出現以來，全息圖像技術發展迅速。

全息原理適用於各種形式的波動，如X射線、微波、聲波、電子波等。

全息攝影它是一種利用相干光學原理製作三維光學影象的技術。

全息術的原理可以簡單地解釋為，受試者的資訊與參考光波交叉干擾，形成稱為全息圖的影象。 在此影象中，每個畫素都包含有關物件的所有資訊，這些資訊可用於再現物件的三維影象。

擴張：

全息術的基本原理是羅利-索末菲衍射，即光源發出光波，波前在傳播過程中受到衍射和干涉的影響。 在全息圖中，接收光源並與參考光波交叉干擾可以對干涉條紋中受試者的形態資訊進行編碼。 該編碼過程是通過將主體的光學振幅和干涉參考光的相位資訊組合到純光場上，然後用掩模記錄成全息圖來完成的。

全息攝影的光學裝置主要由光源、參考光、物體、相機和全息記錄材料五部分組成。 雷射和高解像度CCD相機常用於光源和相機，可以捕捉到更詳細的三維影象。 需要保證參考光與物體之間一定程度的相干性，以建立交叉干涉的條件，以便在反射光束和物體上產生干涉條紋。

全息記錄材料可以是普通的彩色膠片、熔融石英玻璃等，它們可以記錄這種複雜的干涉條紋，形成全息圖。

全息技術具有高效的光學影象記錄效能和高度還原的三維影象等優點。 它用於各種計算機裝置、光學測試和科學研究。 在計算領域，全息圖可用於建立超高解像度模型影象，這在工業設計和質量控制中發揮著重要作用。

在科學研究方面，全息攝影廣泛應用於無損檢測技術、三維建築、物理光學等領域。

雷射全息術是光學全息術，是利用光波的干涉現象，以干涉條紋的形式記錄光波在主體表面的振幅和相位資訊的有效手段，是記錄光波全部資訊的有效手段。 光學全息技術廣泛應用於精密計量、資訊儲存與處理、生物醫學等領域。

它是一種在沒有鏡頭的情況下記錄和再現物體的三維（立體）影象的攝影方法。 它是一種記錄有關來自物體的光波波前振幅和相位的資訊的技術，並在需要時再現該光波。

普通攝影是基於幾何光學原理，利用鏡頭成像來記錄每個點的光強分布，影象是二維平面影象，物體與影象之間的關係是對應的點，只要底片被破壞，影象就無法再現。 而且，與外界環境相比，普通照片的要求並不高，一般條件都可以滿足。 全息圖則不同，它基於光干涉和衍射等物理光學定律，引入適當的相干參考波，既能記錄物體光的振幅資訊，又能記錄普通攝影過程中丟失的相位資訊。

在感光基板上得到的不是物體的影象，而是物光與參考光之間的干涉條紋，以及這些條紋的明暗對比，條紋的形狀和密度反映了物體光波的幅值和相位分布。 經過開發和修復，獲得了全息圖。 它相當於乙個複雜的光柵，原始物體的光波只有在適當的光波照明下才能重建。

全息影像提供三維真實影象。 物體與影象的關係對應於點和表面，全息圖上的每乙個點都記錄了所有物體和光線的資訊，無論是磨損還是損壞，只要得到一小塊全息圖，就可以真實地再現原始物體。 當然，雷射全息的拍攝要求也比普通攝影要嚴格得多。

首先，光源必須是相干光源，而全息攝影是基於光的干涉原理，所以光源必須具有良好的相干性[5]。 雷射的出現為全息圖提供了理想的光源。 其次，全息攝影系統要有穩定性，因為全息負片記錄在細密的干涉條紋上，所以在攝影過程中非常小的干擾會造成干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄，為此，全息實驗台就要求防震， 全息台上的所有光學器件都用磁性材料牢牢地吸在工作台的鋼板上，此外，通過光路的氣流、聲波干擾和溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化，因此，在第一次大聲喧嘩時不宜被允許， 不允許隨意移動，整個實驗室應絕對安靜。

第三，物光與參考光的光程差應盡可能小，最多不超過2厘公尺。 此外，還需要使用高解像度的全息底片，因為全息底片的記錄有細而密集的干涉條紋，因此需要高解像度的感光材料。 普通照相感光底片由於鍍銀顆粒較粗，每公釐只能記錄50 100條紋，而雷射全息乾板的解像度可達每公釐3000條紋，可以滿足全息攝影的要求[6]。

最後，全息**的沖洗過程也非常關鍵。 總的來說，對雷射全息的相對條件的要求還是非常苛刻的。

雷射全息**，又稱彩虹全息**，是通過雷射製版將影象製作到塑料薄膜上，產生色彩斑斕的衍射效果，使**具有二維和三維的空間感。 在正常光線下，**中隱藏的影象和資訊會被再現，當光線從某個角度照射時，**上會出現新的影象。

1.全息**和普通的科普**不同，在適當的照明下，全息**上顯示的場景是立體的，可以看到場景的方方面面。

2.全息攝影與常規攝影的區別在於，常規攝影只記錄被拍攝物體表面的光強變化，即只記錄光的振幅; 而全息圖記錄了光波的所有資訊，除了振幅外，它們還記錄了光波的相位。 通過這種方式，有關空間物體的光波場的所有資訊都被儲存和記錄。 然後利用全息**的衍射對特定波長的單色照明光，揭示原始的空間場景。

它可以“復活”乙個“凍結”的場景，出現在人們的眼前。

3、普通攝影只能儲存被拍攝物件光強的空間分布，不能滿足希望在特定環境中感知真實3D場景的人的要求; 全息攝影是記錄物體光波的干涉條紋和照射物體的相應參考光波，從而記錄包括物體振幅（光強）和相位在內的所有光場資訊，因此稱為“全息”。