全息摄影

全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息的新型摄影技术。普通摄影是记录物体面上的光强分布，它不能记录物体反射光的位相信息，因而失去了立体感。全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。全息摄影可应用于工业上进行无损探伤，超声全息，全息显微镜，全息摄影存储器,全息电影和电视等许多方面。 www.18art.com

全息摄影

全息摄影 #3$$#%%%%%%%6$

80年代初，法国全息摄影展在世界各地展览，人们欣赏到了神奇莫测的全息摄影。墙头上，看来明明伸出了一只水龙头，举手前去拧一下，结果是抓了个空；一只镜框，里面没有什么图像，可是当一束光射过来，框里就出现一位美丽的姑娘，她缓慢地摘下眼镜，正向人微笑致意；一只玻璃罩，里面空无一物，可是，在光的照耀下，罩里马上现出维纳斯像；在镜框上，玻璃罩内，图像还在不断地变换。

凡是见过法国肖维岩洞中的那些史前绘画的人，无不为那细微的明暗变化、运用自如的透视法和优雅流畅的线条所折服。这些原始人用赭石绘制于32000年前的犀牛、狮子和熊，虽经岁月侵蚀，却依然能够给人带来极大的视觉撼动。但是，并不是所有人都像让-马林·肖维和他的两位朋友那么运气:当他们在1994年12月18日于偶然之中发现了这个岩洞的时候，所有的岩洞都为他们敞开大门，所有的绘画都无条件展现在他们简陋的探照灯下。然而，当这一发现被公之于众，并作为当年最伟大的考古和艺术发现之一被法国政府斥巨资加以研究保护之后，肖维岩洞的大门却对公众关闭了。连从事相关研究的专家，在入洞考察之前，都不但要经过繁琐的审批过程，还要披挂齐全，做足保护功夫，并且保证不能接触洞壁。普通人就更无缘一睹真容，只能望着杂志上平板的图片凭空摹想了。

不过，居住在古老的葡萄酒之乡波尔多城郊小镇上的伊夫·根特及其兄弟菲力普·根特却可能用他们的全息照片将这一切变为历史。 www.18art.com

一个世纪以前，当电报的发明人塞缪尔·摩尔斯第一次见到使用银版照相术拍摄下来的照片时，曾惊讶地认为，如此逼真的图像决不应当被称作大自然的复制品，它们就是自然本身的一部分。在如今见多识广的人们眼中，摩尔斯的反应未免有些大惊小怪。在这个数码相机能充分展现其魅力的时代中，没人会像当初圣彼得堡中初见照片的人们那样，害怕照片中的人会对自己眨眼睛，看出自己的想法。但是，当南巴黎大学的化学物理学家和胶片感光专家杰奎琳·贝洛妮(Jacqueline Belloni)在一次学术会议上将伊夫·根特制作的一幅蝴蝶的全息照片展示给大家时，一位恰巧同时也是蝴蝶标本收集爱好者的物理学家却非常费解地问她，到底为什么要在作学术报告时候展示这种鳞翅类昆虫的标本盒子。那位物理学家无论如何都不肯相信这只不过是一幅全息照片。

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其实，那位物理学家的惊疑也在情理之中，尽管全息摄影术对大多数人而言早就不是一个新鲜概念。其实，早在1947年，匈牙利物理学家、诺贝尔物理学奖获得者丹尼斯·嘉柏就发明了全息摄影术，当时，这曾被称为“我们这个时代最伟大的发明之一”。

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无论是全息摄影，还是最早的银版照相术，它们的奥秘都在对光的记录。所有的光都拥有三种属性，它们分别是光的明暗强弱、光的颜色以及光的方向。早期的银版照相和黑白照片只能记录下光的明暗变化，而彩色照片在此之外，还能通过记录光的波长变化，反应出它的颜色。全息摄影是惟一能同时捕捉到光的三种属性的一种摄影术，通过激光技术，它能记录下光射到物体上再折射出来的方向，逼真地再现物体在三维空间中的真实景象。

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然而，一直到根特兄弟的作品问世之前，所谓的真实再现一直都不过是理论上的。或许是因为好的全息图像罕见而且难于生成，或许因为全息摄影的科学原理过于深奥，在全息摄影发明了半个世纪之后，它却仍然是一项充满了神秘色彩的技术。

在一些媒体对伊夫·根特及其兄弟成就的报道中，有人将他们描述为“惟一真正实现了全息摄影的再现自然功能的人”，还有人说，他们的作品就像摩尔斯所说那样，是“大自然的一部分”。这些评论可能有些过甚其辞，因为实际上，全世界也有许多其他人在从事着全息摄影的研究，国际全息图像制造者联合会就是一个聚集了全球全息摄影专家和爱好者的组织。但伊夫·根特毫无疑问是这些专家中的翘楚，在2001年冬季，这个联合会将“本年度最佳全息摄影作品”和“最新全息摄影技术”这两项最有分量的大奖颁发给了伊夫，就是最好的说明。一次在奥地利召开的全息摄影学术会议上，当根特兄弟发言并展示自己的作品时，“140多位经验丰富的全息摄影高手都充满钦佩之情地深吸了一口气”。菲力普在回忆当时的场景时不无得意，他说，“当人们涌上来观看我们制作的全息图片的时候，整个屋子都为之一空。”当时在场的所有专家都被那些几可乱真的图片迷住了，他们忍不住伸手去触摸作品中身着老挝传统舞蹈服装的小木偶衣服上的精美花纹，还有人想要拭去挂在正在吃小甜饼的小姑娘嘴边的饼干碎屑——当然，他们摸到的，同那位物理学家一样，只不过是一层薄薄的玻璃而已。

现在，伊夫的工作得到了业界承认和赞许，可是，当他在1992年因为所在的实验室倒闭而被解雇，回到家乡小镇上以一个自由职业者的身份开始自己的全息摄影技术研究时，情况却完全不同。他花了两年左右时间研究出所有必需设备，包括一台最重要的便携全息肖像照相机。但当这一切就绪之时，惟一一家生产他所需要的胶片的制造商——爱克发公司——却突然决定停止生产此种胶片。在发明了“牛”之后，伊夫还必须教会自己制造出“草”来。

在随后的几年中，伊夫·根特就在自己简陋的实验室中自学相关的化学原理，并反复实践。菲力普的加入给了他很大帮助。后来，他们终于发明出名为“终极”(Ultimate)的感光乳剂。同其他的感光乳剂一样，“终极”的主要成分也是感光性极好的溴化银颗粒，但“终极”中的溴化银颗粒直径只有10纳米，是普通胶片上感光颗粒的1/10到1/100。正是这些微小的颗粒使“终极”能记录下细至纤毫的每一个细节，并在同一个感光层上同时记录下红、绿、蓝三色。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

伊夫找到了被他称为“30年来所有人都在寻找的感光乳剂”，但他却还有很长的路要走。他做出了复制肖维岩洞壁画的整个方案，却因为找不到政府的权威人士而求告无门。他还建议为巴黎的迪斯尼乐园建立一个来访名人的全息摄影肖像馆，谈判却一拖再拖。所有见过他作品的人，都承认那是完美的全息图像，但法国的投资者过于谨慎，他们不仅要下金蛋的鹅，还要一群这样的鹅能够工业化、大规模下出金蛋，才肯从自己的口袋里掏钱。为了寻求投资人，根特兄弟及其父亲甚至想过要移民到魁北克。

转机出现在一位美国合伙人的加入之后。他所拥有的机器能将“终极”母版上的全息图像复制到杜邦公司制造的某种聚合体材料上。尽管这些图像还达不到“终极”胶片上的图像水准，但却远比从前的聚合体材料上的全息图像好多了。伴随着这种杜邦材料上的全息图像的大规模生产，使用“终极”胶片的工业化生产也是指日可待。此外，国际全息图像制造者联合会的首肯也为根特兄弟的工作增添了分量。虽然伊夫所应用的技术目前还没有一项是受专利保护，但在不久的将来，它们有望作为专门技术(Know-How)为他带来巨大的财富。

全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了位相信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。全息摄影可应用于工业上进行无损探伤，超声全息，全息显微镜，全息摄影存储器,全息电影和电视等许多方面。产生全息图的原理可以追溯到300年前，也有人用较差的相干光源做过试验，但直到1960 年发明了激光器──这是最好的相干光源──全息摄影才得到较快的发展。

激光全息摄影是一门崭新的技术，它被人们誉为20世纪的一个奇迹。它的原理于1947年由匈牙利籍的英国物理学家丹尼斯·加博尔发现，它和普通的摄影原理完全不同。直到10多年后，美国物理学家雷夫和于帕特倪克斯发明了激光后，全息摄影才得到实际应用。可以说，全息摄影是信息储存和激光技术结合的产物。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

激光全息摄影包括两步：记录和再现。 #3$$#%%%%%%%6$

１．全息记录过程是：把激光束分成两束；一束激光直接投射在感光底片上,称为参考光束；另一束激光投射在物体上，经物体反射或者透射，就携带有物体的有关信息，称为物光束.物光束经过处理也投射在感光底片的同一区域上.在感光底片上，物光束与参考光束发生相干叠加，形成干涉条纹，这就完成了一张全息图。 #3$$#%%%%%%%6$

２．全息再现的方法是：用一束激光照射全息图，这束激光的频率和传输方向应该与参考光束完全一样，于是就可以再现物体的立体图像。人从不同角度看，可看到物体不同的侧面,就好像看到真实的物体一样，只是摸不到真实的物体。

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在普通摄影中,照相机拍摄的景物，只记录了景物的反射光的强弱，也就是反射光的振幅信息，而不能记录景物的立体信息。而全息摄影技术，能够记录景物反射光的振幅和相位。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，位相是由实物与参考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。

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其显著的优势有如下几点

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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。 www.18art.com

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。

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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。

在我们的生活中，当然也常常能看到全息摄影技术的运用。比如，在一些信用卡和纸币上，就有运用了俄国物理学家尤里·丹尼苏克在20世纪60年代发明的全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像。但这些全息图像更多只是作为一种复杂的印刷技术来实现防伪目的，它们的感光度低，色彩也不够逼真，远不到乱真的境界。研究人员还试着使用重铬酸盐胶作为感光乳剂，用来制作全息识别设备。在一些战斗机上配备有此种设备，它们可以使驾驶员将注意力集中在敌人身上。把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来，展出时可以真实地立体再现文物，供参观者欣赏，而原物妥善保存，防失窃，大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告，亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照。小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰，它可再现人们喜爱的动物，多彩的花朵与蝴蝶。迅猛发展的模压彩虹全息图，既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票，也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡，甚至钞票上。装饰在书籍中的全息立体照片，以及礼品包装上闪耀的全息彩虹，使人们体会到21世纪印刷技术与包装技术的新飞跃。模压全息标识，由于它的三维层次感，并随观察角度而变化的彩虹效应，以及千变万化的防伪标记，再加上与其他高科技防伪手段的紧密结合，把新世纪的防伪技术推向了新的辉煌顶点。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

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[1] 西祠 http://www.xici.net/b603867/d54165991.htm
[2] 电子行业论坛 http://www.coema.org.cn/bbs/Archive_view.asp?boardID=40&ID=3072