科普:深度解说“全息”技术

  • 发布时间2021-06-16
  • 作者光子晶体科技

▲光子芯片透明屏-360度柔性屏

    人们经常在博物馆,政府展厅里面看到一个45度的斜面(图一)或者是倒金字塔型(图二)的东西里面浮现出一个悬空的图像,非常奇妙。

 
科普:深度解说“全息”技术
(图一)

科普:深度解说“全息”技术
(图二)
 
    人们一般把它称作全息显示,实际上它跟全息没有一点关系,仅仅是用一个普通的液晶显示屏(其它显示器也可以),上面装了一个45度的半反镜。液晶显示屏上图像经半反镜折转一下,形成一个虚像,对观察者就可以透过半反镜看到一个虚像。
 
科普:深度解说“全息”技术
(图三)
 
    这一原理非常简单,在网上可以找到许多教程,利用简单的器材:手機或平板電腦、透明膠片(厚度0.25mm)、美工刀、膠帶,就可以做出专业级的全息浮空显示。图二就是一个小学生的做出来的,可以看到45度的半反镜还是拿胶带黏起来的。
 
    这种技术近年来被广泛应用于全息舞台,全息展柜,各类展厅上。小到几厘米,大可以做到十几米甚至更大。由于投影技术,LED大屏的普及,系统做得更为炫酷。但是其中斜放的一个半反镜是必须的。虽然很多视频拍摄中,看不出来。最近为宣传的一些活动、事件,比如张艺谋的“印象西湖”,重现邓丽君的表演,全息马戏团表演,就是拿这种方式来做出来的。虽然炫酷,但是和全息,光场,3D没有一点关系。丹尼斯 盖博 (Dennis Gabor)在天堂听到他发明的全息技术被这么多人套用,不知是喜还是忧。
 
    这项技术,实际上是100多年前人们就知道,把它叫做pepper's ghost。“佩珀的幽灵”是一种用于剧院,游乐园,博物馆,电视和音乐会的展示幻觉技巧。它以英国科学家约翰亨利佩珀(1821-1900)的名字命名,他在1862年的一次演示中普及了这种技术。但他还不是这项技术的发明人,Giambattista della Porta是一位16世纪的那不勒斯科学家,他的1584年作品Magia Naturalis(自然魔法)第一次详细描述了这种技术。
 
    图四、图五是100多年前,亨利佩珀演示这项技术时代效果图和光路图,只要具有一点高中物理的人就不难明白他的原理。
 
科普:深度解说“全息”技术
(图四)

科普:深度解说“全息”技术
(图五)
 
    这种方式是呈现在斜放的玻璃后的,有时候对人的视觉冲击还不够大。从2015年开始有人更进一步在前面放了一个定向反射镜。所谓定向反射器,实际上就是我们经常在交通标志上用的那种材料,可以定向把光反射回来的。这样一个图像被折转出来,好像成像在空气中一样。这个的光学原理在图六,一目了然。
 
科普:深度解说“全息”技术
(图六)
 
    这种技术最近竟被人包装成所谓的用负折射率成像或革命性的抬头显示技术。从资本端拿到不少投资。看来投资行业也是一个高危行业。识破这种魔术其实非常简单,只要一个系统中有类似45度角斜面,或者一个大的接近立方体的黑箱(45度斜面被隐藏在其中),不管它以什么样的术语包装,一定是这种超过几百年的古老技术。不是说古老的技术不能有新的应用,而是把它用不相关的新术语包装,宣称是自己的原创就是欺诈了。这项技术的主要应用限制也在这个立方体的黑箱上,体积庞大,无法小型化,只能在特定的场景,比如舞台,博物馆等方面使用。
 
    光子透明芯片(nanoAR™)显示技术,和上述技术有什么不同?我们不需要倾斜45度的反射镜,不需要反射镜下面放置一个巨大的液晶屏幕,以及复杂的箱体机构(这种复杂结构导致应用仅限制在舞美以及个别展柜展示)。  我们只需要一台投影机和垂直放置的光子投影屏幕(全透明),可以在全透明的基材上(玻璃、亚克力等)显示亮丽的图像,效果透明,高清,色彩艳丽,显示尺寸可以任意大、放置的位置也可以任意方式不受结构的限制,广泛的应用在商业显示、舞台舞美、广告传媒、车载HUD以及各种AR应用以及终极的光场显示等。
关键标签:全息显示  AR