1979年2月8日，英國物理學(xué)家伽柏去世。伽柏因發(fā)明白全息照相技術(shù)而獲得1971年諾貝爾物理學(xué)獎。那麼全息照相和一般的照相有什麼不同的？
2004年，爲(wèi)慶祝澤西島正式歸屬英國800周年，白金漢宮曾經(jīng)請攝影師爲(wèi)女王伊麗莎白二世拍攝了一張照片。這可絕對不是一張一般的肖像照，而是科技含量頗高的全息立體照片。無論參觀者在畫廊的任何位置，立體照片中栩栩如生的女王都會轉(zhuǎn)身朝向參觀者，好像一直在悄然注視著參觀者一樣。
與一般照相技術(shù)不同，全息照相是使用光的波動原理，拍攝並重現(xiàn)物體的真實立體圖像的技術(shù)。在拍攝全息照片時，要使用光的相互幹涉來記錄物體信息。具體方法爲(wèi)：將被拍攝物體所反照的激光光束，與另一束激光一起直接照射到全息底片上。與水波幹涉類似，兩束雷同的光也會相互幹涉，在全息幹版上留下幹涉條紋。使用全息幹版上的幹涉條紋，物體所發(fā)射光波的全部信息（包括光強度、位相等）都被記錄下來，就仿佛是用編碼方法把物光波“凍結(jié)”起來。記錄著物光波信息的全息幹版幹涉條紋經(jīng)過顯影、定影等處理順序後，便成爲(wèi)一張全息照片。用肉眼直接觀看全息照片外表，只能看到複雜的條紋和光柵，絲毫看不到物體的影像。但是一旦用一束與拍照激光光束雷同波長的激光照射全息照片時，就會衍射出成像光波，好像原來的物光波被重新釋放出來一樣。因此全息照相的原理可以用八個字來描述：幹涉記錄，衍射再現(xiàn)。
全息成像裝置
全息照相與一般照相雖然都能記錄並再現(xiàn)景物的信息，但兩者在照相原理、記錄與再現(xiàn)過程、照片信息量等方面有著很大的差異。一般照相是根據(jù)透鏡成像原理，將立體景物“投影”到感光底片上，形成光強和光波長（即顔色）平面分布，因此沒有立體感。全息照相則不同，它再現(xiàn)的是一個精確複制的物光波，包含了原物體所反照光波的光強和位相等全部信息，真實地保存了原來物體的視差和景深，這樣就具有了三維立體感。當(dāng)我們在線“看”這個物光波時，可以從各個視角觀察到並再現(xiàn)立體像的不同側(cè)面，猶如看到真實物體一樣，具有景深和視差。一張全息照片相當(dāng)于從多角度拍攝、聚焦成的許多張一般照片，在這個意義上，一張全息照片的信息量要遠超過幾千張一般照片。另外，兩者的區(qū)別還在于，由于物體上每一部分反照的光波都覆蓋了整個全息照片外表，或者說全息照片的每一個局部都記錄了整個物體的信息，因此即使全息照片部分損壞了，還可以從剩余的碎片上獲得整個物體的圖像；而如果一張一般照片損壞了，我們在線看見的物體的圖像就不完整了。
特別值得注重的是，通過多次曝光還可以在同一全息幹版上記錄多個不同的立體圖像，這些圖像能夠互不幹擾地分別顯示出來。上面提到的伊麗莎白女王立體影像，正是通過多次曝光，將女王不同角度的圖像分別記錄在同一全息幹版上，從而出現(xiàn)了“女王會轉(zhuǎn)身”的驚奇結(jié)果。
全息影像已成爲(wèi)科幻作品的常見元素
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，第一代激光全息技術(shù)已經(jīng)衍生出各種更爲(wèi)實用的技術(shù)。20世紀60年代出現(xiàn)的白光全息以及全彩“彩虹”全息圖像技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于禮品包裝、商標、信用卡，甚至紙幣的印刷上，用于實現(xiàn)防僞。另外，全息技術(shù)還用于全息彩色立體電視和電影大容量數(shù)據(jù)記錄的全息存儲技術(shù)以及軍事領(lǐng)域。
同一張全息照片可呈現(xiàn)各種角度
伽柏
