關於全息成像和虛擬投影的相關技術,牧楓在將華源科技的研究資料吃透後,已經算得上這一行的專家了,包括這兩門技術中應用到的一係列尖端知識,全都掌握的非常透徹。
所謂的全息影像,就是記錄著幹涉條紋的底片,經過顯影、定影等處理程序後,就會成為一張全息圖,也可以稱作全息照片。
下一步就是利用衍射原理,再現物體的光波信息,這是一個成象過程,所形成的圖像不再是平麵信息,而是物體原本的三維信息,所以看起來具有完美的立體感,這也是全息成像和普通照相的根本區別。
想要實現全息成像,需要克服許多技術難點,最重要的就是拍攝全息影像所用的光源。
由於底片上記錄著幹涉條紋,所以光源必須是相幹光源,因為全息照相的基本原理就是光的幹涉原理,拍攝所用的光源必須具有很好的相幹性。
激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源,因為激光具有很好的空間相幹性和時間相幹性,當下的全息照相基本都采用he-ne激光器,用來拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。
不過這種激光器也有缺點,對於體積比較大的物體,所拍攝出來的底片就不盡如人意了,一旦底片上的幹涉條紋受損或者不完整,將會直接影響到最終的成像效果。
目前無論是華源還是宏泰,亦或是其他國家的頂尖技術團隊,都卡在了這一關上,如何研發出更先進的激光器,就是全息技術進步的關鍵點。
昊天給出的其中一幅設計圖紙,就是激光器的設計圖,其設計的精密複雜程度,即便是牧楓已經掌握了全息技術的相關知識,也看了好一會兒才明白過來,除了震驚以外,再也沒有其他詞能形容他現在的心情。
激光,是人類進入20世紀以來,繼原子能、計算機和半導體之後的又一重大發明,被稱為最快的刀、最準的尺和最亮的光。
最初激光的中文名叫做鐳射,是英文名ser的音譯,原本是通過受激輻射光擴大的意思,其原理早在1916年就已被著名物理學家愛因斯坦發現,1964年按照華夏著名科學家錢學森先生的建議,將光受激輻射改稱為激光。
生活中,激光的應用比比皆是,激光切割、光纖通信、激光光譜、激光測距、激光雷達、激光武器等等,很多人都見過激光,但卻不知道這種筆直又明亮的光到底從何而來。
物質由原子組成,原子獲得能量後處於不穩定的狀態,也就是激發態,這個時候它就會以光子的形式把能量發射出去,無數光子激射而出,就形成了光。
普通的光源,比如家家戶戶都有的電燈,發出來的光子各不相同,而且會往各個方向亂跑,非常不團結,所以形成的光就會照亮大片地方,也是人類最常用的照明方式。
激光卻不同,這些通過特殊手段引誘激發出來的光子,不但光學特性一樣,步調也完全一致,好比是經過了嚴格訓練的軍隊,心往一處想,勁往一處使,最終導致激光能夠成直線照射,而且威力也相當大。
既然有光出現,那就必然有顏色的區分,激光也一樣,因為光的顏色,由光的波長或頻率來決定,一定的波長對應一定的顏色。
太陽輻射出的可見光段,波長分布範圍約在0.76微米至0.4微米之間,對應的顏色從紅色到紫色共7種,連現在的小學生都知道,白光通過三棱鏡後,可以分解為赤、橙、黃、綠、青、藍、紫7種不同顏色的光,雨後出現彩虹,也是相同的原理所造成。
世間萬物之所以能展現出絢麗多姿的色彩,正是因為陽光擁有極其廣闊的色域。
不透明物體的顏色,取決於它反射的色光,紅色物體反射紅光,吸收其他所有色光,所以展現出來的顏色就是紅色。
相反,透明物體的顏色,取決於透過它的色光,紅色的透明物體,隻允許紅光透過,其他所有的色光則被吸收,所以就呈現出透明的紅色。
在人類發明出了單色光之後,物體能展現出來的顏色又有了新的變化,如果用純粹的紅光照射藍色不透明物體,因為紅光被吸收,又沒有藍光被反射出來,所以最終這個藍色不透明的物體就變成了黑色。
激光器受限於光的特性,所以才有了各種顏色,比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源,隻發射某一種顏色的光,這些顏色雖然亮度極高,看起來也非常醒目,但卻不適合作為真正全息成像的光源。
目前已經實現的全息成像技術,最著名的應用成果之一,就是日本的虛擬偶像初音未來的演唱會,這場演唱會利用全息成像技術,結合全息投影膜,把初音未來這個完全虛擬的角色成功實體化。
現場展現出來的效果,可以說是轟動全球,人們第一次看到動漫中的虛擬角色活生生地出現在眼前,那種震撼的體驗感,讓許多人看完演唱會後還迴味不已。
不過受限於激光器的顏色,展現出來的成像受到了一定程度的幹擾,色彩不夠明亮的同時,顏色的細膩程度也不充足。
在昊天還沒有完全和身體融合之前,牧楓也曾想過該如何解決這個問題,不過他並沒有想出很好的辦法,因為這個難題已經困擾了頂尖科學家們幾十年。
要想達到完美再現豐富色彩的效果,激光器就要發出能無限接近陽光的光芒,這種光芒要擁有極為廣闊的色域,才能真實地還原出繽紛色彩,讓視覺體驗更上一層樓。
在其他領域的應用上,激光已經發揮出了極其重要的作用,但是在全息成像領域,激光卻將其局限性完全暴露了出來,成為困擾技術進步的最大技術難題。
昊天給出的激光器設計圖,其餘部分和尋常激光器倒是沒有太大區別,唯獨其中用於發出激光的物質,卻是讓牧楓沉迷其中,久久不能自拔。
因為這種物質並不存在於自然界中,而是一種真正的人造物!
所謂的全息影像,就是記錄著幹涉條紋的底片,經過顯影、定影等處理程序後,就會成為一張全息圖,也可以稱作全息照片。
下一步就是利用衍射原理,再現物體的光波信息,這是一個成象過程,所形成的圖像不再是平麵信息,而是物體原本的三維信息,所以看起來具有完美的立體感,這也是全息成像和普通照相的根本區別。
想要實現全息成像,需要克服許多技術難點,最重要的就是拍攝全息影像所用的光源。
由於底片上記錄著幹涉條紋,所以光源必須是相幹光源,因為全息照相的基本原理就是光的幹涉原理,拍攝所用的光源必須具有很好的相幹性。
激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源,因為激光具有很好的空間相幹性和時間相幹性,當下的全息照相基本都采用he-ne激光器,用來拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。
不過這種激光器也有缺點,對於體積比較大的物體,所拍攝出來的底片就不盡如人意了,一旦底片上的幹涉條紋受損或者不完整,將會直接影響到最終的成像效果。
目前無論是華源還是宏泰,亦或是其他國家的頂尖技術團隊,都卡在了這一關上,如何研發出更先進的激光器,就是全息技術進步的關鍵點。
昊天給出的其中一幅設計圖紙,就是激光器的設計圖,其設計的精密複雜程度,即便是牧楓已經掌握了全息技術的相關知識,也看了好一會兒才明白過來,除了震驚以外,再也沒有其他詞能形容他現在的心情。
激光,是人類進入20世紀以來,繼原子能、計算機和半導體之後的又一重大發明,被稱為最快的刀、最準的尺和最亮的光。
最初激光的中文名叫做鐳射,是英文名ser的音譯,原本是通過受激輻射光擴大的意思,其原理早在1916年就已被著名物理學家愛因斯坦發現,1964年按照華夏著名科學家錢學森先生的建議,將光受激輻射改稱為激光。
生活中,激光的應用比比皆是,激光切割、光纖通信、激光光譜、激光測距、激光雷達、激光武器等等,很多人都見過激光,但卻不知道這種筆直又明亮的光到底從何而來。
物質由原子組成,原子獲得能量後處於不穩定的狀態,也就是激發態,這個時候它就會以光子的形式把能量發射出去,無數光子激射而出,就形成了光。
普通的光源,比如家家戶戶都有的電燈,發出來的光子各不相同,而且會往各個方向亂跑,非常不團結,所以形成的光就會照亮大片地方,也是人類最常用的照明方式。
激光卻不同,這些通過特殊手段引誘激發出來的光子,不但光學特性一樣,步調也完全一致,好比是經過了嚴格訓練的軍隊,心往一處想,勁往一處使,最終導致激光能夠成直線照射,而且威力也相當大。
既然有光出現,那就必然有顏色的區分,激光也一樣,因為光的顏色,由光的波長或頻率來決定,一定的波長對應一定的顏色。
太陽輻射出的可見光段,波長分布範圍約在0.76微米至0.4微米之間,對應的顏色從紅色到紫色共7種,連現在的小學生都知道,白光通過三棱鏡後,可以分解為赤、橙、黃、綠、青、藍、紫7種不同顏色的光,雨後出現彩虹,也是相同的原理所造成。
世間萬物之所以能展現出絢麗多姿的色彩,正是因為陽光擁有極其廣闊的色域。
不透明物體的顏色,取決於它反射的色光,紅色物體反射紅光,吸收其他所有色光,所以展現出來的顏色就是紅色。
相反,透明物體的顏色,取決於透過它的色光,紅色的透明物體,隻允許紅光透過,其他所有的色光則被吸收,所以就呈現出透明的紅色。
在人類發明出了單色光之後,物體能展現出來的顏色又有了新的變化,如果用純粹的紅光照射藍色不透明物體,因為紅光被吸收,又沒有藍光被反射出來,所以最終這個藍色不透明的物體就變成了黑色。
激光器受限於光的特性,所以才有了各種顏色,比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源,隻發射某一種顏色的光,這些顏色雖然亮度極高,看起來也非常醒目,但卻不適合作為真正全息成像的光源。
目前已經實現的全息成像技術,最著名的應用成果之一,就是日本的虛擬偶像初音未來的演唱會,這場演唱會利用全息成像技術,結合全息投影膜,把初音未來這個完全虛擬的角色成功實體化。
現場展現出來的效果,可以說是轟動全球,人們第一次看到動漫中的虛擬角色活生生地出現在眼前,那種震撼的體驗感,讓許多人看完演唱會後還迴味不已。
不過受限於激光器的顏色,展現出來的成像受到了一定程度的幹擾,色彩不夠明亮的同時,顏色的細膩程度也不充足。
在昊天還沒有完全和身體融合之前,牧楓也曾想過該如何解決這個問題,不過他並沒有想出很好的辦法,因為這個難題已經困擾了頂尖科學家們幾十年。
要想達到完美再現豐富色彩的效果,激光器就要發出能無限接近陽光的光芒,這種光芒要擁有極為廣闊的色域,才能真實地還原出繽紛色彩,讓視覺體驗更上一層樓。
在其他領域的應用上,激光已經發揮出了極其重要的作用,但是在全息成像領域,激光卻將其局限性完全暴露了出來,成為困擾技術進步的最大技術難題。
昊天給出的激光器設計圖,其餘部分和尋常激光器倒是沒有太大區別,唯獨其中用於發出激光的物質,卻是讓牧楓沉迷其中,久久不能自拔。
因為這種物質並不存在於自然界中,而是一種真正的人造物!