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用激光操控雾霾,居然操控出了3D全息影像!

   2018-04-13 7010
导读

之前说过很多种全息影像的技术。比如这个全息影像桌↓↓欧几里得全息投影桌还有这种电风扇一样的显示器↓↓Hypervsn 全息显示器更有另辟蹊径的 MR 显示大玻璃↓↓DeepFrame 显示器但实话说,上面这些显示方式,都有它们的缺陷:欧几里得全息投影桌需要你戴上笨重的眼镜和定位装置。Hypervsn 全息显示器的影像只能处在一个平

之前说过很多种全息影像的技术。
比如这个全息影像桌↓↓

欧几里得全息投影桌

还有这种电风扇一样的显示器↓↓

Hypervsn 全息显示器

更有另辟蹊径的 MR 显示大玻璃↓↓

Deepframe 显示器

但实话说,上面这些显示方式,都有它们的缺陷:
欧几里得全息投影桌需要你戴上笨重的眼镜和定位装置。

Hypervsn 全息显示器的影像只能处在一个平面,所以算是平面全息,效果打折扣。

而那个大玻璃里的影像则只能远观不可亵玩。

杨百翰大学有几位研究人员,他们就对目前的全息技术深感不满意。

他们想要的是像科幻电影里,那种不需要戴啥设备就能出现在眼前的 3D 全息影像。
就像星球大战里莱娅公主的全息影像一般↓↓

不满意那就自己干呗!

结果,他们还真的研发出来接近这种幻想的东西--
Photophoretic-trap Volumetric Display
光泳陷阱立体显示

看上图那个积木样的立体图像,是不是很真实很立体呢。

再来看几个:
蝴蝶↓↓

小火龙!

别以为只有这些线条状的图像,给你看看小地球↓↓

尽管现在研究还很初步,图像都比较简单,分辨率不高。

但这些影像起码真的做到了 3D 全息。
不用你戴什么设备,随便多少人多近距离看都没问题,因为它是真实存在的发光微粒。

说到这就得给大家解释解释它的原理了。

咱们空气中有大量微小的尘埃、颗粒,就像雾霾。

雾霾是能看见的,但是有些直径特别小的基本上就肉眼不可见了。

但他们被强光照射了,就会现出原形,可参考丁达尔效应。

研究人员就把这些小粒子当做了全息影像的载体。

接下来研究人员又利用了另一项技术--光泳
光泳是指悬浮在气体或液体中的小粒子,当被足够强度的光照射时,因为受热不均匀,会开始往远离光源的方式移动的现象。
不用理解得很深刻,你只需要知道,光泳就像一只看不见的手,可以将小粒子推动。

接下来关键来了。

研究人员一边用红绿蓝三色光照射颗粒,让它显现出特定的颜色。

一边用光泳技术让颗粒动起来,快速地划出一道轨迹。

那么,如果颗粒按特定路线走,并且够快的话,图像就出现了。

以上就是这种全息的原理。

虽然现在来看它还完全达不到科幻里那样的效果。

问题主要集中在粒子运动速度还不够快、量不够导致的分辨率不够。

但接下来如果把激光投射装置再做大,多一些光泳的颗粒,能达到的效果还是非常值得期待的。
激光装置的结构图
 
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