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【全息投影】還原真實的全息影像

發布于 2017-06-17 19:51 分類:全息投影導讀 來源:壹碼視界

要對辨別看到的影像是不是全息,首先要明確全息的定義是什么。根據字典和維基百科上的定義,全息(holography)是一個技術名詞,指通過相干光(激光就是其中一種)干涉原理記錄和查看圖像,當合適地將其呈現時,便可以精確地再現被記錄物體的三維外觀。

別被忽悠了!這才是真正的全息影像

但是外文時??吹降囊粋€詞是“hologram”,它指的是進行全息記錄時在記錄媒介(比如膠片)上形成的印記,并不是我們看到的影像。而媒體、PR和大眾時常將“hologram”與另一詞“holographic image”混用,后者指的是通過照射光線(相干光)到hologram上再現的三維影像,就是漂浮著能被我們看到的畫面。

別被忽悠了!這才是真正的全息影像
 

真正的全息影像是什么樣,各位可以看一段1972年的視頻:Introduction to Holography。視頻里用膠卷記錄了物體的整個三維圖像信息,并通過激光重現出來。

以上就是嚴格意義上的全息,那么定義完了我們來談一談現實。

別被忽悠了!這才是真正的全息影像
HoloLens可以讓用戶看到漂浮在空中的三維影像,雖然實際視場角沒有宣傳圖這么大

現實是,當大眾提到全息時,他們想到的不是激光和干涉原理,而是眼中看到的漂浮在空中的三維影像。正是這個原因導致“全息”這個詞被濫用,只要是震撼視覺的虛擬影像都有可能被叫做全息。希望攀上“黑科技”的PR,想要吸引眼球的媒體和不明就里但相信自己親眼所見的大眾,共同促成了這一現象。

要讓你眼中看到漂浮的三維影像,其實辦法非常多,而且通常和激光、干涉沒多大關系,而是在利用我們的視覺系統看外部世界的方式。當我們看近處的物體時,有6個主要的深度線索幫助我們形成三維視覺。

1、透視:遠處的物體看起來更??;

2、遮擋:近處的物體會擋住處的物體;

3、雙眼(立體)視差:左右眼看到同一物體的不同視圖;

4、單眼(運動)視差:當頭部運動時,遠處和近處的物體會以不同幅度運動;

5、聚合:當眼睛聚焦在近處物體時兩眼視線匯合;

6、調節:根據物體的距離,眼球相應地調整焦點。

全息影像就是要把這6個深度線索全部重現,完全騙過大腦,讓它以為“見到鬼”了。如果是這樣的話,那些不是基于激光和干涉,但能達到同樣效果的顯示技術是不是也可以稱為全息呢?

所以,如果我們現實一點,從用戶視覺的角度來判斷是否全息,再把第6個點忽略(因為如果包括進來絕大部分設備都會被排除),那么我們可以給出下面這個標準:

一款全息顯示設備至少應該為一位用戶創造虛擬三維物體影像,且要滿足第1-5條深度線索。

這么定義可以很好地對各種自稱全息顯示的設備進行評判分類,同時又符合公眾對全息的理解。下面就來回答一些讀者的疑問:

1、需要介質的都不算全息?

這個問題所說的介質應該是指上一篇文章中佩珀爾幻象所用的玻璃或全息膜,如果按照本文的標準,是否有介質并不影響是否是全息。而真正的全息是肯定要介質的,見上文中的視頻。

2、初音未來和里約8分鐘是不是全息?

這個問題問的應該是初音未來的演唱會是不是全息,這個基本可以說是否定的,因為它用的就是一個平面投影機制,缺少第3、4和5個深度線索,從側面看就是平的;里約8分鐘所用的技術目前不能確定,但猜測也應該是某種類似的投影機制。

別被忽悠了!這才是真正的全息影像

3、Magic Leap和HoloLens是不是全息設備?

如果Magic Leap和demo中演示的一樣,那么他們都是,它們可以滿足第1-5條深度線索,甚至是第6條。

4、三角(四角)玻璃展示臺是不是全息?

不是,其原理也是佩珀爾幻象,你可以看到影像的三個或四個面,并不是360度。

別被忽悠了!這才是真正的全息影像

5、VR頭盔是不是全息設備?

帶空間位置追蹤的頭盔是全息顯示設備,比如HTC Vive和Oculus CV1,因為其支持1-5條深度線索,而Gear VR和Cardboard不是。

6、3D電視是不是全息設備?

不是,因為沒有第4條深度線索。

通過以上這些問題,我們大概可以了解全息想要的視覺效果是什么。實際上,本文的這一標準已經是經過妥協的,許多人認為HoloLens不應該被稱為全息顯示設備,而是偽全息,因為你需要戴個笨重的頭盔來看到那些影像。這些人并沒有錯,但把HoloLens稱為全息也不是不對,它確實可以實現同樣的效果,畢竟許多人看清真實世界還需要眼鏡呢(近視),看全息多個眼鏡能怎樣。

別被忽悠了!這才是真正的全息影像
電影《星球大戰》里的機器人投出全息影像

小編覺得,對于大眾來說,只要不把科幻電影里那種像手電筒一樣打出一個全息影像當成真實的全息技術,不把佩珀爾幻象這種2D光影技巧當成全息,就夠了。

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