全息术简介，如何形成三维图像

如果您携带钱、驾照或信用卡，那么您就是在携带全息图。Visa 卡上的鸽子全息图可能是大家最熟悉的。当您倾斜卡片时，彩虹色的鸟会改变颜色并且看起来会移动。与传统照片中的鸟不同，全息鸟是三维图像。全息图是通过激光光束的干涉形成的。

激光如何制作全息图
全息图是使用激光制作的，因为激光是“相干的”。这意味着激光的所有光子都具有完全相同的频率和相位差。分离激光束会产生两束颜色相同的光束（单色）。相反，普通白光由许多不同频率的光组成。当白光发生衍射时，频率分裂形成彩虹色。

在传统摄影中，物体反射的 光照射到胶片上，胶片中含有一种对光有反应的化学物质（即溴化银）。这产生了对象的二维表示。全息图形成三维图像，因为光干涉图案被记录下来，而不仅仅是反射光。为了实现这一点，激光束被分成两束，穿过透镜以扩展它们。一束（参考光束）被引导到高对比度胶片上。另一个光束瞄准物体（物体光束）。来自物体光束的光被全息图的主体散射。一些散射光射向摄影胶片。来自物体光束的散射光与参考光束异相，因此当两束光相互作用时，它们会形成干涉图样。

胶片记录的干涉图案编码三维图案，因为距物体上任何一点的距离都会影响散射光的相位。然而，全息图的“立体”程度是有限度的。这是因为物体光束仅从一个方向击中目标。换句话说，全息图只显示从物体光束的角度来看的透视图。因此，虽然全息图会根据视角发生变化，但您无法看到物体的背后。

查看全息图
全息图像是一种干涉图案，除非在正确的照明下观察，否则它看起来像随机噪声。当全息图板被用于记录它的相同激光束光照亮时，奇迹就会发生。如果使用不同的激光频率或其他类型的光，重建的图像将不会与原始图像完全匹配。然而，最常见的全息图在白光下是可见的。这些是反射型体积全息图和彩虹全息图。可以在普通光线下观看的全息图需要特殊处理。在彩虹全息图的情况下，使用水平狭缝复制标准透射全息图。这在一个方向上保留了视差（因此透视可以移动），但在另一个方向上产生了颜色偏移。

全息图的用途
1971 年诺贝尔物理学奖授予匈牙利裔英国科学家丹尼斯·加博尔，“以表彰他对全息照相法的发明和发展”。最初，全息术是一种用于改进电子显微镜的技术。直到 1960 年激光的发明，光学全息术才开始腾飞。尽管全息图在艺术上立即流行起来，但光学全息术的实际应用一直滞后到 1980 年代。今天，全息图用于数据存储、光通信、工程和显微镜中的干涉测量、安全和全息扫描。

有趣的全息图事实
如果将全息图切成两半，每一片仍然包含整个物体的图像。相反，如果将照片切成两半，则会丢失一半信息。
复制全息图的一种方法是用激光束照射它并放置一个新的感光板，使其接收来自全息图和原始光束的光。从本质上讲，全息图就像原始物体一样。
复制全息图的另一种方法是使用原始图像对其进行浮雕。这与从录音中制作唱片的方式非常相似。压花工艺用于批量生产。