现如今,数码相机、单反相机层出不穷,色彩鲜艳、饱和度高是他们的优点。但不管再怎么更新却始终做不到三维拍照。本文则将介绍一种能够实现三维照相的技术——激光全息照相技术。激光全息照相技术必将成为未来的大趋势。
在信息技术高速发展的现阶段,高新技术蓬勃发展,相较于普通的照相系统,3D照相系统可谓是走在了照相、成像领域的最前沿。由于全息照相技术是利用光的干涉原理实现的,所以实验对光源的相干性要求很高。全息术刚被提出时激光还没问世,实验很难得到相干光源,故全息术很难被实现,一直被封存着。直到上世纪六十年代,激光的出现使全息照相技术获得3D图像成为了可能。之后,激光全息照相迅速发展、一跃而起,登上了历史的舞台。激光全息已应用于很多方面,比如用于全息干涉测量、全息显示、全息照相存贮等方面。
2 激光全息照相与普通照相之间的区别
2.1 激光全息照相与普通照相记录信息的差别
(1)普通照相根据几何光学成像原理,将光波的振幅(即光强)信息根据光的反射、折射原理记录在一个平面上,从而可以从记录振幅的平面上看到被拍摄的物体。但普通照相在成像时丢失了被照相物体的相位信息,因而也就丢失了物体本身的三维信息,最终我们也就只能看到浮于照片表面的平面照。
(2)激光全息照相利用干涉原理,利用两束相干光源,第一束光源照射物体后反射回来的光源,与第二术光源在干板上进行干涉,产生干涉条纹图(也叫全息图)。由于第一束光源照射物体反射光包含物体本生的振幅及相位的全部信息,故两束光相干后产生的干涉条纹同样也包含了物体的振幅及相位信息。振幅包含物体的明暗信息,相位包含物体的位置距离信息。当用参考光波照射全息图时,参考光波在干涉条纹间产生衍射形成原始物光波。从而形成三维物体像,人眼看过去就像是物体还在那儿一样。
(3)综上诉述:普通照相只记录光波振幅信息,而激光全息照相不仅记录光波振幅信息,而且记录光波相位信息。
2.2 激光全息照相与普通照相记录载体的不同源]自[751^`论\文"网·www.751com.cn/
(1)普通照相系统利用几何光学原理,将物体光强信息记录于感光元件——底片之上,当底片缺失或者残损,那么底片所记载的光强信息也会随之损坏,最终导致照片也会破损、不可修复。
(2)而激光全息照相与之不同,包含振幅和相位信息的物光波和参考光波产生干涉,在干板上形成干涉条纹图。当你坐在教室里看黑板时,眼睛所在的点能接收黑板上所有角落反射回来的光线,故能看到黑板上的所有角落。同样的道理,干板上的每个点都能接收到了所有反射回来的物光波的信息,所以就理论而言,即使干板损坏,不论所剩干板有多小,在参考光波的照射下,都能成三维立体的像。只是当干板所剩大小越小时,所成图像的分辨率也就越低。和普通照相相比,激光全息照相易于保存、不怕损坏。这也成了激光全息照相的优点。
(3)综上所述:普通照相将振幅信息置于底片之上,底片损坏,照片也就损坏了。而激光全息照相则将振幅与相位信息以干涉条纹的形式记录于干板之上,即使干板破损,遗留的干板也能展现原物光波全部信息。