全息摄影与普通摄影的相同点

全息电影技术

一．全息电影概述

立体电影的历史几乎和普通电影一样长久。

1939年在纽约举行的世界博览会内建立了第一座大型立体电影院，但观看时需要戴上一副用正交线偏正片做成的眼镜，眼镜感到比较疲劳。

二次世界大战后，宽银幕电影得到迅速发展，但无论如何宽银幕电影本身不是三维的。

全息技术的发明给真正的三维电影带来了希望之光。

与立体电影相比，全息电影的主要优点有：

1.能得到三维全息影像。对这样的影像，即使观察者头部不经意的轻微移动也会使影像的透视改变，如同看真实物体一样。并且观察者的眼睛处于自然观察状态，因此长时间的观察也不会感到疲劳。

2．高的信息记录密度。一般全息电影软件具有高的分辨本领。例如前苏联PE型软片，其感光乳胶颗粒的平均直径为5~12nm，分辨率达到每毫米1000条线以上，比目前电影用的彩色胶片的分辨率高几十倍。

3.记录傅里叶变换全息图时，全息像每个小单元的信息都分布在全息图整个表面上，这不仅使软片上的画面尺寸缩小很多倍，而且画面上的划痕和脏点不会导致像质变劣。

此外傅里叶变换全息图还有一重要的适合于电影的性质，即全息图做垂直于光轴移动时，再现像是静止的。

利用这一性质，便可制造简单可靠的、能使软片做缓慢而连续移动的电影放映机。

4.全息电影采用位相记录，与普通电影相比，胶片对光的吸收大大减少，因此，电影放映时全息胶片发热不明显。

5.多（线）聚焦全息银幕的亮度系数比普通的电影屏幕搞许多倍，故前者在放映中需要的光能少。

原苏联于1976年首次放映了全息电影，软片记录的是像全息图。

放映的是一个女孩的全身像，手持鲜花举在脸前，从屏幕中走出来。

每个观众在自己的座位上下、左右摆动头部，可以绕过花束看到她的脸。

因此，看到的是一个真实的三维像。

像的亮度完全比得上普通二维电影。

1982年法国公开展览了海鸥一边展翅搏动，一边向观众飞来的全息动画，它是由巴黎大学电影艺术实验室以及贝尚松大学光学实验室的四人制作的菲涅尔型多种狭缝全息图。

1983年10月欧洲首次采用脉冲激光器在35mm软片上制作了每秒24帧的全息电影，后来又在26mm的软片上制作了每秒25帧的全息电影。其中之一现实的是一位女士向着观众扔肥皂泡。

二．全息电影原理

用全息摄影的方法制作和显示的电影。影像是立体的，有纵深感，亮度范围比普通摄影和电影大得多。

全息电影

全息摄影是利用光波的干涉现象来记录影像和重现影像。

全息片完全是光波波前的记录，直接看到的只有许多细纹组成的图案，看不出和拍摄对象有任何相似之处。

但是,当用激光来照射全息片时,不需戴任何特殊的眼镜，就能看到在全息片后有一个完全立体的影像。

拍摄全息片要用相干光源和高分辨率的感光片，还需规定光路的分光束器和反光镜，但不用物镜。

拍摄过程如图：相干光源分为两束，一束直接射向感光片,称参考光束；一束射向被摄物体，经它反射再达到感光片，称为物体光束。

两条光束在感光片平面相遇，由于它们所经光程不同，以致相位不同，因此发生干涉现象，产生干涉图案，由感光片记录下来，成为全息片。

相干光源发出的光的波长和方向是相同的，它是波前为平面、连续前进未受干扰的单色光。

这种光是产生干涉图案的重要条件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。

三．全息影片的记录和再现

1.菲涅尔型

全息影片采用两步拍摄。

首先拍摄的主全息图H1，如图2所示。

将一水平狭缝S置于全息干板前面。

在垂直方向一边移动狭缝S，一边拍摄连续动作的物体Oi。

这样得到的主全息图H1由一系列的窄条全息图Hi组成，他们的再现像在水平方向具有视差、在纵向具有时差，用记录时参考光R1的共轭光波R1*再现H1，将全息干板置于各个再现像之间的适中位置，引入参考光R2，然后记录菲涅尔全息图H2，如图3所示。

如用R2的共轭光波R2*照明H2，就能再现主全息图H1的一系列狭缝实像，观察者便能看到从与该狭缝像对应的窄条全息图所再现的像。

由于记录时狭缝S垂直移动，因此，在狭缝相面上、下移动观察点，便能观察到具有连续动作的像，也可以让观察者的位置固定不变，而改变全息图H2的照明光的角度，或在垂直方向移动全息图H2，此时狭缝再现像的位置就相应上、下移动，观察就能看到具有上、下水平视差的动画片。

图4是用双色激光拍摄全息图H2的光路图，先放置由红激光拍的主全息图H1r，红色参考光与干板法线夹45度角，H2r为50cm*60cm的8E75干板，其上拍摄H1r再现实像的菲涅尔全息图，然后换上绿激光拍摄的主全息图H1g，绿色参考光从干板法线另一侧45度引入，H2g为50cm*60cm的8E56干板，重复拍摄全息图。

要注意的是，H2r放置时应使其乳胶面迎向参考光，而H2g的乳胶面背对参考光。

曝光后的干板经D-19显影、漂白、干燥，并将H2r、H2g的乳胶面对贴，就成为最终的全息图H2。

H2再现动画装置如图5所示，照明红光、绿光沿H2法线两侧45度角方向进入投影装置，当照明光到H2的距离为2.75m时，可求得狭缝实像到H2的距离为2.24m。

此事全息图H2的再现狭缝实像长2.24m，足够6个人同时观看。

2.彩虹型