科普：深度解說“全息”技術
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2021-06-16 04:08:53 -
admin
▲光子芯片透明屏-360度柔性屏
人們經常在博物館，政府展廳里面看到一個45度的斜面（圖一）或者是倒金字塔型（圖二）的東西里面浮現出一個懸空的圖像，非常奇妙。
（圖一）
（圖二）
人們一般把它稱作全息顯示，實際上它跟全息沒有一點關系，僅僅是用一個普通的液晶顯示屏（其它顯示器也可以），上面裝了一個45度的半反鏡。液晶顯示屏上圖像經半反鏡折轉一下，形成一個虛像，對觀察者就可以透過半反鏡看到一個虛像。
（圖三）
這一原理非常簡單，在網上可以找到許多教程，利用簡單的器材：手機或平板電腦、透明膠片(厚度0.25mm)、美工刀、膠帶，就可以做出專業(yè)級的全息浮空顯示。圖二就是一個小學生的做出來的，可以看到45度的半反鏡還是拿膠帶黏起來的。
這種技術近年來被廣泛應用于全息舞臺，全息展柜，各類展廳上。小到幾厘米，大可以做到十幾米甚至更大。由于投影技術，LED大屏的普及，系統(tǒng)做得更為炫酷。但是其中斜放的一個半反鏡是必須的。雖然很多視頻拍攝中，看不出來。最近為宣傳的一些活動、事件，比如張藝謀的“印象西湖”，重現鄧麗君的表演，全息馬戲團表演，就是拿這種方式來做出來的。雖然炫酷，但是和全息，光場，3D沒有一點關系。丹尼斯 蓋博 (Dennis Gabor)在天堂聽到他發(fā)明的全息技術被這么多人套用，不知是喜還是憂。
這項技術，實際上是100多年前人們就知道，把它叫做pepper's ghost。“佩珀的幽靈”是一種用于劇院，游樂園，博物館，電視和音樂會的展示幻覺技巧。它以英國科學家約翰亨利佩珀（1821-1900）的名字命名，他在1862年的一次演示中普及了這種技術。但他還不是這項技術的發(fā)明人，Giambattista della Porta是一位16世紀的那不勒斯科學家，他的1584年作品Magia Naturalis（自然魔法）第一次詳細描述了這種技術。
圖四、圖五是100多年前，亨利佩珀演示這項技術時代效果圖和光路圖，只要具有一點高中物理的人就不難明白他的原理。
（圖四）
（圖五）
這種方式是呈現在斜放的玻璃后的，有時候對人的視覺沖擊還不夠大。從2015年開始有人更進一步在前面放了一個定向反射鏡。所謂定向反射器，實際上就是我們經常在交通標志上用的那種材料，可以定向把光反射回來的。這樣一個圖像被折轉出來，好像成像在空氣中一樣。這個的光學原理在圖六，一目了然。
（圖六）
這種技術最近竟被人包裝成所謂的用負折射率成像或革命性的抬頭顯示技術。從資本端拿到不少投資?？磥硗顿Y行業(yè)也是一個高危行業(yè)。識破這種魔術其實非常簡單，只要一個系統(tǒng)中有類似45度角斜面，或者一個大的接近立方體的黑箱（45度斜面被隱藏在其中）,不管它以什么樣的術語包裝，一定是這種超過幾百年的古老技術。不是說古老的技術不能有新的應用，而是把它用不相關的新術語包裝，宣稱是自己的原創(chuàng)就是欺詐了。這項技術的主要應用限制也在這個立方體的黑箱上，體積龐大，無法小型化，只能在特定的場景，比如舞臺，博物館等方面使用。
光子透明芯片（nanoAR™）顯示技術，和上述技術有什么不同？我們不需要傾斜45度的反射鏡，不需要反射鏡下面放置一個巨大的液晶屏幕，以及復雜的箱體機構（這種復雜結構導致應用僅限制在舞美以及個別展柜展示）。 我們只需要一臺投影機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、亞克力等）顯示亮麗的圖像，效果透明，高清，色彩艷麗，顯示尺寸可以任意大、放置的位置也可以任意方式不受結構的限制，廣泛的應用在商業(yè)顯示、舞臺舞美、廣告?zhèn)髅?、車載HUD以及各種AR應用以及終極的光場顯示等。
