全息投影技术

人类对于视觉的追求永远不会停留在2D的影像上。一部阿凡达让大众着实震惊，什么时候这种3D技术可以走出电影院，进入我们的日常生活中。得益于阿凡达的火爆，3D技术逐渐运用于手机电视之中。最近，国产手机TAKEE更是将全息技术运用于手机之中，让消费者可以更真实的体验到3D交互的乐趣。今天为大家梳理一下3D手机的发展历程，感受一下科技的进步魅力。

首先为大家科普一下裸眼3D技术。目前主流的裸眼3D技术共有三种，其中应用最广的应该是“视障式技术”，其实现方法是使用一个开关液晶屏，偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°宽几十微米的垂直条纹，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差壁障。通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观看者可以看到3D影像。

裸眼3D存在缺点而无法普及，但人们想出了替代的办法。这一次，厂家利用的还是2D的显示技术，但通过一定的辅助设备来实现3D的观感。代表产品是亚马逊的FIRE PHONE。首先，FIRE PHONE上具备类似裸眼3D效果的锁屏界面，屏幕上的效果会根据手机角度的不同变换显示内容，地图软件可以根据手机的倾斜程度来实现局部的缩放，观看图片时倾斜手机可以实现照片的放大和缩小等等。利用四颗辅助摄像头，精确地捕捉人眼的位置，通过芯片的实时反馈，最终达到了这一效果。虽然市场对FIRE PHONE的反应我们暂时还不得而知，但亚马逊给了其他厂家一个新的方向，换言之，在语音控制之后，亚马逊的FIRE PHONE给了我们一种全新的控制方式来解放我们的双手。 

在FIRE PHONE之后，HTC M8也可以算得上是3D手机，尽管M8的3D效果仅仅使用在拍摄所谓的3D照片上。但HTC似乎对双摄像头情有独钟，从最早的EVO 3D到如今的M8，双摄像头都是手机的亮点。不过这次M8的3D效果，其实更像是一种高级的PS工具。通过软件的后期修改来实现的3D效果，多少会给人以不真实的感觉。这一点同FIRE PHONE相比还是有一定的差距。

2014年7月17日，钛客科技发布全球第一款全息手机---TAKEE T1，这款和锤子手机代号一样的T1，出场之前可谓风头十足，顶着全球第一款全息手机的称号，TAKEE表示将在IPHONE之后再一次改变智能手机的交互方式，给消费者带来全新的3D体验。

你可能会好奇什么是全息技术，按照发布会上的说法，全息技术从技术成面上可分为物理全息，数字全息和计算全息三类。这次TAKEE手机使用的是计 算全息技术，通过前置的500万广角摄像头，来追踪人眼的视角位置，通过内置的传感器来计算出实际的全息影像，最后通过特殊的指向性屏幕将左右眼的立体图像投射到人眼，从而使人眼产生和实际环境感觉一样的视觉效果。这种全息技术形成的全息图像是基于人眼视角位置而成像的，因此只适合一个人观看，故又称为 “个人全息技术”。不仅如此，为了实现空中交互功能，TAKEE特别配备了名为“太空眼”的特殊配件。通过其上的四颗感应摄像头，可以捕捉手指的位置来完成对手机的操控，保证全息手机游戏无死角。最重要的是，全息技术解决了以往裸眼3D技术带给给人们的眩晕感，让人们在观看3D视频的同时不再感到不适。

 既然说起了全息投影技术，当然少不了它的发展史，1947年，英国匈牙利裔物理学家丹尼斯·盖伯发明了全息投影术，他因此项工作获得了1971年的诺贝尔物理学奖。其它的一些科学家在此之前也曾做过一些研究工作，解决了一些技术上的的问题。全息投影的发明是盖伯在英国BTH公司研究增强电子显微镜性能手段时的偶然发现，而这项技术由该公司在1947年12月申请了专利。这项技术从发明开始就一直应用于电子显微技术中，在这个领域中被称为电子全息投影技术，但是全息投影技术一直到1960年激光的发明才取得了实质性的进展。

   全息投影可以分为如下若干类：透射全息投影，这种技术通过向全息投影胶片照射激光，然后从另一个方向来观察重建的图像。后来经过改进，彩虹全息投影可以使用白色光来照明，以观察重建的图像。彩虹全息投影广泛的应用于诸如信用卡安全防伪和产品包装等领域。这些种类的彩虹全息投影通常在一个塑料胶片形成了表面浮雕图案，然后通过在背面镀上铝膜使光线透过胶片以重建图像。另一种常见的全息投影技术称为反射全息投影，或称为丹尼苏克全息投影。这种技术可以通过使用白色光源从和观察者相同的方向来照射胶片，通过反射来重建彩色的图像，以重建图像。镜面全息投影是一种通过控制镜面在二维表面上的运动来制造三维图像的相关技术。它通过控制反射光线或者折射光线来构造全息图像，而盖伯的全息投影是通过衍射光来重建波前的。促使全息投影在短短的一段时间内就蓬勃发展的关键原因是低成本的固体激光器的大规模生产，如DVD播放机和其他的一些常用设备中所使用的激光器。这些激光器对全息投影的发展也产生了极大的促进作用。

2014年6月，美国加州的一家新创公司，正在研发三维全息投影芯片，最早2015年底之前，智能手机将具备三维投影的功能。研制出一个体积只有药片大小的三维全息投影仪，可以精确控制每一个光束的亮度、颜色，以及角度。

只需要一个芯片，就可以投射出一个可以接受的三维全息图像，不过只要增加芯片数量，则可以投射出形状更加复杂的三维物体，细节更加详实，这一芯片和技术的研发还在初始阶段，第一款芯片，目的是全息投影二维图像，预计芯片可以在2015年的夏天交付给手机厂商。他们研制的第二款投影芯片，将可以实现全息三维投影，立体影像可以漂浮在空气中，看上去就像是一个真实存在的物体。第一款芯片推出几个月之后，第二款芯片也将开始进入生产制造。

另外除了智能手机之外，该公司研发的三维全息投影芯片，还将进入到各种显示设备中，比如电视机、智能手表，甚至是“全息桌面”。届时，三维全息投影时代将真正到来。

每个人都有两个眼睛，每个眼睛的视角大约为80度，但是两个眼睛一起的视角只有120度，也就是说有40度的视角是重合的，所以我们的左右两个眼睛所看到的的东西其实是不同的，比如你闭上左眼用右眼看或者反过来，就能测试出来效果，左右两眼接收到的物体转发给大脑做判断物体的远近才能形成立体感。3D立体技术就是模拟这个过程而形成的。

完成摄影后，在放映室里，3D电影源投放在一定角度的银幕上，观众需要带上3D眼镜观看。仔细观察3D眼镜，我们会发现左右镜片上有密集而细小的朝向不同的条纹。左镜片是纵纹，右镜片是横纹。正是这些条纹，我们才能看到美妙的3D立体图。

完成摄影后，根据“双目效应”，将图像分解，让左眼只看见偏左的画面，右眼只看见偏右侧的画面，这样才能使大脑产生远近的判断而生出立体感。在放映时，偏左的画面和偏右侧的画面所用的投射光是不同的，虽然颜色画面一样，但投影用的光的传播方向是不同的，偏左画面用的是纵波光，偏右画面用的是横波光，由于偏振光的特点纵波光只能穿过纵纹，不能穿过横纹，因此，透过左镜片，我们只能看见偏左侧的画面，同理与右镜片。