伪全息投影和真全息投影有什么区别？_ZNDS问答

falaso

昨天的2015春晚里李宇春的表演结合高科技真的很惊艳且逼真。顺便了解了下全息投影技术。有疑惑的是，伪全息分哪几种？伪全息和我们电影院看的3D电影有什么区别？伪全息总体是不是利用左右眼的视觉差来表现的3D效果？网络上那种自制的伪全息投影（初音演唱会）是利用的左右眼视觉差吗？今年春晚李宇春的演唱还有她之前的模特表演换服装是伪全息还是真全息？伪全息和真全息的区别？

目前伪全息投影大多还只是用45度的玻璃来呈现飘在空中的图像，也并没有3D的效果，只是因为图像本身的明暗关系加上投影在半空中，会让人觉得似乎是立体的。
这种呈现方式的一个变形就是朋友圈里流行的“如何用五分钟制作一个手机上使用的3D全息投影”这篇文章中所解释的“技术”，其实也就是4块梯形玻璃拼在一起而已，立体效果也只是个错觉。这里并没有用到左右眼视觉差。

关于真全息投影，看到大家都在说真全息只是个概念，这里给感兴趣的朋友介绍一家公司。
下面这张图是我自己现场看过的一台真全息投影设备和其投影效果（画面下方的黑色箱子就是这个设备，这张图片是我自己拍摄的，画面中正在画一个苹果，但是由于手机拍摄曝光时间太短，只能看到半个苹果画面）
这台设备可以在空气中进行投影，投影的体积大概在2-3立方米左右，全息投影的像素计算方式和普通屏幕是有区别的，这台设备应该可以做到每秒钟投射500-1000个点，5-15fps。这些点在空间中的位置是由电脑控制的，所以可以通过点的排列呈现出立体的画面。
所以全息投影这个技术并不只是个概念，但是的确离商用的距离还很遥远。
原因有两个，像素的数量比较低，很难呈现复杂的画面，另外这个黑箱子要100万美金。

任何关于真伪的问题，其实都要先确定一个判断的标准，来划清真与伪的界限。究竟什么样才是全息投影？极米君查阅了维基百科，其给出的解释是这样的：
“全息术（英语：Holography），又称全息投影、全息3D，是一种记录被摄物体反射（或透射）光波中全部信息（振幅、相位）的照相技术，而物体反射或者透射的光线可以通过记录胶片完全重建，仿佛物体就在那里一样。通过不同的方位和角度观察照片，可以看到被拍摄的物体的不同的角度，因此记录得到的像可以使人产生立体视觉。”
老实说看到这段话肯定有人发懵，所以极米君给一些通俗易懂的标准：

裸眼，无介质，影像在空气中立体呈现;

可以从360度去观看立体影像的不同角度。

当然最直观的理解就在科幻电影里，比如《钢铁侠》中托尼·史塔克在空气中操控立体的空间，可以完成一些列的放大、旋转等操作。

既然已经知道了真全息投影的标准，那么我们就可以很容易的辨别什么是伪全息投影，什么是真全息投影了。目前谈到全息投影，我们想到最多的商用场景就是虚拟偶像演唱会，比如初音未來、洛天依。

但是很遗憾的是，它们都属于伪全息投影，并不是真正的全息投影。虽然虚拟偶像演唱会给我们呈现出了栩栩如生的立体影像，但是其必须在固定的舞台上，且要在黑暗当中才能实现，而且观众必须要从特定的角度进行观看。

那么虚拟偶像演唱会是怎么实现的呢？它实际上属于一种光学错觉技术，我们称之为佩珀尔幻象，在魔术表演中经常会用到。它的原理并不复杂，是利用一张半透半反的膜，也就是所谓的透明全息膜，作为介质，使得物体在膜中成了个虚像，因为是半透的，所以你可以看到膜后的景物，视觉上给人一种立体的错觉，再加上CG技术以及高亮度的灯光，这种立体影像就会给观众一种惟妙惟肖的真实感觉。

其实就极米君观察，目前商用领域所谓的全息投影大多都是利用的佩珀尔幻象的原理，并不是真正的全息投影。真正的全息投影技术其实还有很多技术门槛需要被攻破，目前只能停留在实验室阶段。
全息投影技术的实现本质上和现在的电影放映技术是一样的，都是对“光”的控制。先采集所需要的内容信息，再复原这些信息，只不过电影放映技术是采集并复原平面信息，而全息投影是要采集并复原立体信息。电影放映技术是用幕布作为介质来承载内容，而目前全息投影的立体信息还没有一个成本低且稳定的介质，可以承载这些立体信息。

而且要注意的是，真正的全息投影其实应该是不需要介质，在空气中成像的，但是目前来看，还没有让空气作为介质，承载立体信息的技术出现。即使是实验室里的全息投影技术，也依然是没有彻底摆脱介质的。

目前全球已知的全息投影技术有三种，分别是360度全息显示屏技术、空气投影技术、激光束投射技术。其中360度全息显示屏技术最容易理解，它是将图像投射镜子上，再让镜子进行高速的旋转，从而产生3D的立体影像；空气投影技术则是利用水蒸气，将影像投射在水蒸气上，由于分子之间的震动不均衡，所以可以形成立体图像；激光束投射技术是极米君认为最为复杂的，它是利用氮气和氧气在空气中散开时，混合成的气体变成灼热的浆状物质，并在空气中投射出3D影像，但这种技术显示的时间很短暂。

总的来说三种全息投影技术都还没能摆脱介质的限制，成本也都非常昂贵，而且都还停留在实验室阶段，短时间内商用是不太可能的，但是利用佩珀尔幻象实现的虚拟偶像演唱会，依托如今成熟CG技术已经可以带来很好的体验，所以没必要纠结它到底采用的是伪全息投影和真全息投影。
本文图片来源于网络，侵删
极米君知识水平有限，欢迎交流学习，不喜勿喷

填坑周末答！！！！
身为一个光信专业的
总算有一个问题是自己专业领域，关注的人还不少，又能扯两句的
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本来想着周日答题的，现在还是。。。嗯，懒癌犯了。。。。。。我要好好答题了。。。最近时间有点紧，先答一点点........
因为题主还是某个不入流211学校的大三学生，所以答案里面有失偏颇的，烦请各位大佬不吝赐教，多包容包容。。。我会尽量不用公式说明，当然实在需要公式的会选最最简单的。
--我大概是知乎上最懒的了吧，拖了，这是半个月？---------
因为可能有些看答案的知友没有学过光学，全息用到了一些光学的基本概念，比如干涉。理解干涉对全息还是挺重要的，我就以最简单的杨氏双缝干涉实验解释下干涉是个啥玩意：

（图来自网络，侵删）
学过大学物理的同学对这个图应该都不陌生，他的现象就是当平行光从图的左端入射，右端的显示屏会出现明暗相间的条纹。比如图中的P点，你说他是亮条纹呢，还是暗条纹呢，光程差就是其中一个重要的影响因素，所谓光程差就是...你看，中间有两个小缝是不是，通过这两个小缝都能够到达P点，距离分别是r（1）和r（2），这两个的差值，就是光程差啦（不算介质折射率，同样下面也不算初始相位什么的，此处只是为了让大家明白光程差大致意思）。而光程差与相位差的关系就是：相位差=光程差*2*pi/波长。
突然发现可能还得跟大家说下为什么要关注相位这个物理量，我们想要做的事情是，以光为载体来传播信息，而我们怎么描述光呢，拿最简单的平面波来说，他的方程是这样的（等我再找找图）：就是描述他不但跟光的强度有关，也跟光的相位有关。
下面可以开始正题啦，开讲全息
全息照相可以再现物体的立体形像，无论拍摄，观察方法，基本原理，都跟普通照相有根本不同。一般来说，全息照相有两个步骤：记录和再现。
这么说吧，咱们现在的光电检测器啊，都只能记录光的强度，比如普通的照相，但这样做的话相当于是丢了一部分信息啊，相位的信息你都没记录啊，所以你不能指望从一张普通照相的照片还原成立体（但是可以通过两张及以上做到3D立体还原），这就相当于别人让你给李四传句话，李四媳妇说你儿子这次考试不及格，打你儿子一顿，而你因为一些原因只听到了后半句并执行，你儿子也很郁闷，不知道你为啥打他啊。
讲到这，我想大家应该都明白了，想要解决这个问题，就必须解决相位问题，但是我们并没有能直接记录相位的光学器件。但是，相位同样可以影响光的强度啊，于是聪明的科学家就想到了增加一束参考光使其与物光干涉，这样就可以同时记录到相位和光强的信息了。（当然这不是全部，还有计算全息等一系列的发展，此处有待补充，待三更吧，先讲下别的东西）
而现在市面上大家能看到的，很遗憾，基本上都不是真正意义上的光学全息技术。包括虚拟歌姬演唱会，杰伦演唱会上和邓丽君的互动...很多都是利用的佩珀尔幻象原理。（这就是题主所问的伪全息了）而这个佩珀尔幻象只是巧妙的光学错觉而已。就是利用一张半透半反的玻璃使物体在镜子中成了个虚像，又因为是半透的玻璃所以你又可以看到玻璃后的景物，所以感觉是产生了幻觉的技术，而这个就跟上面的大神说的一样，你必须在特定位置才能看到这样的效果。有篇知乎文章写到了佩珀尔幻象原理，把链接放上
[code][/code]还有淘宝上卖的这种号称是全息的小玩意，也是利用的这个原理

还挺便宜的，不过这个自己在家就能做啦，具体做法可以自己搜索
---------------说个题外话-------------
我自己在搜索全息的时候，不仅是很多吃瓜群众，包括很多媒体，都分不清到底什么是全息技术，什么是佩珀尔幻象，分类的时候写的乱七八糟。吃瓜群众也就算了，媒体的报道难道出了偏差不需要负责的么。还有前段时间潘建伟教授的事情，很多媒体报道光量子计算机就出现很严重的偏差。
------------------待更

研究生光学专业，读过很多全息的文献。
现在的商业表演的所谓的全息投影，实际上是一种叫做佩玻尔幻想的现象，说的简单一点，就是利用跟镜子一样的镜面反射成像。你去淘宝画个十几块钱就可以买个类似的金字塔型的仪器就可以用手机实现。
这种成像效果好，但是需要借助膜（镜面反射）来成像。真正的全息是，可以不借助任何东西，直接在空气中成像。根据我读过来的文献，目前有利用水制造一个屏幕，在水屏幕上实现一个可以动态的人型头像的全息成像。但是这种仪器很贵，实现商业化暂时不可能。而且实现的像大小不会很大。

hologram·信息光学·苏显渝····

看了一圈答案，没有全息行业从事人员的回答，很遗憾！全息展示的同行们应该还没到达知乎吧。。
作为一个展览展示的从业人员，从展示原理角度讲一下什么是全息。
全息显示的核心技术——是全息膜，不是用了4个平面的玻璃窗能概括的。1个玻璃面、6个玻璃面等等的全息显示技术已经很成熟了，演唱会、春晚舞台上使用的全息技术让更多人关注全息显示，2015年春晚李宇春的《蜀锦》、2018年杰伦的《告白气球》都是一种全息技术的成功运用。
从技术角度说，根本不存在伪全息还是真全息。我曾在这个问题上也纠结了很久，全息显示其实是一种立体虚拟化的显示效果。你或许在博物馆展厅看到过4面玻璃全息显示柜，在晚会舞台上看到一个面的全息显示效果、更或许在最新的展览中见过6个玻璃面制作的全息显示。
从技术实现的方式上研究全息技术，没什么本质区别，都是一个贴在透明（玻璃）界面上的全息膜，从一定角度映射了其他大屏幕发出的画面，站在用户的角度产生了虚拟立体化的影像，再加上现场音响视听系统，让你觉得仿佛穿越任何次元了。但是在策划人员的创意的感召下，在他们的设计中，实现了各种全息显示效果，这份功劳是他们的，无法归咎于全息显示技术是多么地厉害，就是一种舞台运用的显示工具而已。

3D效果确实是利用了左眼右眼视角来实现3D效果的，这方面了解下偏振膜技术。投影实现3D效果需要配置2台投影机，实现左右眼画面的显示。3D技术和全息显示是两种完全不同的显示技术，设备配置也不一样。
春晚舞台上看到周杰伦《告白气球》时，我们都在讨论，这究竟运用了多少种舞台显示技术：全息显示、投影融合、LED大屏显示、运动追踪等等。有个前辈告诉我们，从效果上看，是全息显示，但从技术实现、舞台效果、时间效率上考虑，用投影/LED大屏+现场播控系统，完全搞的定。这说明什么，要从舞台设计的整体角度去理解技术的运营。

在舞台创意设计人员手中，全息显示还有更多创新创意，技术就那么回事，需要各种不同的组合而已。为了我们能看到更新的全息显示效果，我在这里向创意策划的大咖们，敬个礼！！

这篇还没配图

你们有全息显示、水幕投影、3D投影的项目，可以联系我们。团队设备已就绪，随时准备您上车。祝您愉快！

真全息是只有地上的一层平面就能在上方的空气里显示出影像，换角度观看不影响清晰度，而且人体能穿透画面走过去。真全息现在只是一个概念。

伪全息是用倾斜成各种角度的光学材料折射光源形成全息的视觉效果，只能在设计好的角度观看，想穿过去会把脑袋碰个大包。伪全息现在已经可以使用手机和特制视频，通过自制设备实现。

首先要说明，3D全息和3D电影是两个完全不同的概念。而所谓的真全息和伪全息其实也是一个不确切的概念。例如钢铁侠中的全息场景，其实是电脑特技后期制作的，光与光之间是不可能出现拦截效果的。因此，目前所有的全息成像都需要一个成像介质加信号光源，介质比如可以是透度很高的成像膜、成像纱、雾气等，光源可以是投影、显示器等等！春晚中李宇春的表演，实际是45度角衍射原理形成的全息影像，通常称之为幻影成像，就是在舞台的前方搭建一个平台，铺设led屏幕，将制作好的动画和抠像技术处理好的假李宇春在led上播放，反射到上方以45°角搭建的透明成像膜上，观众从正面看，制作的视屏就和真人配合在一个透视空间里了。和初音是一个原理！

真全息现在也只是概念，bleen做到的全息也是需要机器喷出水雾把投影打到水雾上，而且其亮度和效果也不是那么好的，真正的像钢铁侠里那种全息目前也只是概念
现在应用较多的伪全息，首先是棱锥型全息展柜，让人在不同角度看到投影事物的不同角度的影像，让人有看到全息影像的感觉，透明膜全息投影，纱幕雾幕全息投影和透明液晶屏都是现实三维制作的三维影像，结合显示介质的透明效果，形成全息影像的效果

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伪全息投影和真全息投影有什么区别？

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