本期我們在線從“全息”的定義出發(fā)，多角度分析市面上的現(xiàn)有技術(shù)，看看哪些是花拳繡腿，哪些是真才實(shí)學(xué)。（以下均爲(wèi)作者觀點(diǎn)，歡迎專業(yè)人士指正）
第一，全息（hologram）是一個合成詞，源自希臘語：holos（全部）+gramma（信息），顧名思義，它是記錄並重現(xiàn)物體全部光學(xué)信息的一種技術(shù)。那麼，光學(xué)信息包括什麼呢？我們在線都知道，光可以被看做是一種波，那麼波的振幅、波長、相位等信息基本上“全息”的收集對象。
全息影像與一般影像在視覺觀感上最大的區(qū)別就是所謂的“立體感”，而營造“立體感”的關(guān)鍵因素則是光所攜帶的相位信息。我們在線人眼能看到物體是由于其自己發(fā)光或反光，這些光線就像是連入眼睛的數(shù)據(jù)線，將物體的各種光學(xué)信息傳送到我們在線眼中，從而認(rèn)知物體。
與人眼工作方法類似，一般影像記錄方法接收物體反光的振幅（影響明暗、輪廓）和波長（決定色彩）信息，並用一定的手段進(jìn)行還原，無法包含相位（反映深度）信息，而全息的記錄方法則以兩束激光照射物體産生的幹涉條紋將相位信息錄入膠片，再次向膠片照射激光，則可“重放”所有光學(xué)信息，形成具有立體觀感的圖像。
最基本的全息攝影工作流程：一道激光由分光器分成兩束，一束照射在被拍攝物體上，進(jìn)而反照在膠片上，這時，它已經(jīng)不只是一束光，而是物體上千千萬萬的點(diǎn)的漫反照光，我們在線稱之爲(wèi)“物光”；另一束則直接照射膠片，我們在線稱之爲(wèi)“參考光”，“物光”與“參考光”相互疊加、削減，即發(fā)生幹涉現(xiàn)象，在膠片上進(jìn)行一定時長的曝光，形成幹涉條紋並記錄在膠片上。
幹涉條紋之間的間隔和反差其實(shí)就是物體每一點(diǎn)的光學(xué)信息的“編碼”，這些條紋很小，只有用顯微鏡才能觀察到，而膠片看起來就是晶瑩的；用雷同的“參考光”照射膠片，“參考光”與膠片上的幹涉條紋發(fā)生衍射，相當(dāng)于“物光”的所有點(diǎn)與“參考光”在膠片中再次相遇，還原了當(dāng)時拍照的狀態(tài)，物體上所有點(diǎn)的“物光”再次被“召喚”出來，“重組”物體，從而“解碼”了立體圖像。
使用相幹光幹涉效應(yīng)制造全息圖的過程。由分光鏡將光分成兩束：打在物體上光線和參考光。協(xié)同作用，形成能被膠片記錄的幹涉圖樣。實(shí)驗(yàn)室中的激光是能夠滿足相幹性的理想光源。兩個獨(dú)立的一般光源則不能形成相幹光，因此無法形成幹涉條紋。來源：Wikipedia
重建物體的立體像的過程。來源：Wikipedia
舉一個生活中不存在但可以想象的類比，將一只杯子急速冷凍，無數(shù)水分子在其外表凝結(jié)成霜，假設(shè)這些水分子從此可以在職何狀態(tài)下固定不動，我們在線將溫度升高，固態(tài)的水分子變爲(wèi)氣態(tài)，杯子解凍並移開，此刻，再將溫度急速降回一開始冷凍的狀態(tài)，水分子再次凝結(jié)成霜，並重現(xiàn)了物體的形狀。這裏的一個個水分子相當(dāng)于幹涉形成的“物光”光點(diǎn)，空氣爲(wèi)膠片，可控的溫度則相當(dāng)于“參考光”，隨著溫度的還原，杯子的“像”也被還原。
