Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 全息摄影技术浅谈
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jul  1 21:32:29 2003)

全息摄影又称全像摄影（Holography），是光学上极富诱惑的一项技术。我们都有这样

的体会，洒在马路的油膜在阳光下会呈现出多种色彩，而在吹起的肥皂泡上也会看到同

样的情况，原因是由于肥皂泡两个面的反射光出现了干涉，称光的薄膜干涉现象。光是

摄影的生命，而光有很多的特性，如色散和散射，有经验的摄影师可以充分利用这些现

象变有害为有利，从而为作品添加一些新奇的效果。照相机镜头是由多组透镜合成的,为

避免光在透镜表面的反射损失，人们发明出镜头的镀膜技术，使一定波长的光在反射时

相互抵消，以增加进入镜头的光线使成像更清晰。同样，人们利用光波的干涉特性研究

出了具有立体效果的全息摄影技术。全息摄影曾一度是科学家进行科研的专利技术，现

在普通人经过一定的学习也可以掌握了，如普遍用于信用卡或图书封面的仿伪卡，那是

一种立体显像的东西，在阳光下显示着五光十色的反射光。
　　“全息”这一词我们会感想到很熟悉，联想到耳针中的人体全息图。人耳是人体的

一个缩影，上面对应人体各个器官，从这里人们进一步研究出人体的任何一局部都有整

个身体的信息，所以称全息图，了解这点对全息摄影也就容易理解了。
全息摄影与普通摄影的区别
类 别 全息摄影 一般摄影
记录方式 物束光与参考光束 光学镜头成像（物束光）
记录内容 物体散射光的强度及相位信息 景物本身或反射光强度
成像介质 记录后称全息片（全灰色调） 感光胶片
影像观察方式 一般借助激光还原观看 眼睛直接观看
色彩表现 彩色干涉条纹图像 彩色物体图像
影像特点 三度空间立体感的景物，只有散射光线而并无实物 平面物体图像
　　一、 什么是光的干涉现象
　　在物理课的力学中我们做过水波的干涉实验，而根据光的波动特性，人们也成功地

观察到了光波的干涉与衍射现象。为得到频率相同的二条光线，让光从一个狭缝中同时

射向第二屏的两个小孔，两束光在屏后出现了干涉条纹，条纹的出现是因为二束光的波

峰与波谷会由于叠加时（同相）光加强，相互抵消时（反相）光减弱。这一现象使美国

麻省理工学院的物理学家Stephen Benton发现其后面隐藏着一项高科技，从而对这项技

术做出进一步的研究。
　　二、 全息图像的特点
　　有关全息的原理在1947年就已由英国物理学家丹尼斯伽柏提出了，科学家本人也因

此获得了诺贝尔奖。在全息影像拍摄时，记录下光波本身以及二束光相对的位相，位相

是由实物（图中蓝色光线）与参考光线（图中红色光线）之间位置差异造成的，从全息

照片上的干涉条纹上我们看不到物体的成像，必须使用具有凝聚力的激光来准确瞄准目

标照射全息片，从而再现出物光的全部信息。一个叫班顿的人后来又发现了更为简便使

用白光还原影像的方法，从而使这项技术逐渐走向实用阶段。美国《国家地理杂志》第

一次使用白色光全息片贴在封面时，销售量由一千万份增加到再版后的一千六百万份。

这一技术后由美国传到欧洲和其它国家，广泛用于信用卡等仿伪技术。激光全息摄影技

术也随之风靡全世界。
　　全息摄影是利用激光光波的干涉将影像与再现影像记录下来的一种摄影，它与一般

的立体照片技术完全不同，我们可以围着它观看各个侧面，只是摸不到真实的物体，其

显著的特点和优势有如下几点：
　　1、 再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。
　　2、 拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上，一旦照片损坏也关系不大。
　　3、 全息照片的景物立体感强，形象逼真，借助激光器可以在各种展览会上进行展

示，会得到非常好的效果。

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