來源：映維網(wǎng) 作者 劉源
自1947年全息圖第一次發(fā)明以來，它一直令我們驚嘆不已。全息圖令人難以置信的一點是，它允許我們同時體驗真實世界和虛擬世界。盡管行業(yè)一直認為全息圖是用光來表現(xiàn)對象的最完美方式，但到目前為止，它們的廣泛商業(yè)化一直受到技術限制的阻礙。
為了將全息圖應用于更廣泛領域，三星綜合技術院的研究人員開始專研全息顯示的發(fā)展。在八年的試驗中，團隊一直認為全息圖擁有無限的潛力。日前，小組在科學期刊《自然通訊》發(fā)表了一篇關于薄面板全息視頻顯示的論文。
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三星綜合技術院的論 文對全息圖的研究和發(fā)展意味著什么？全息圖如何最終應用于我們的日常生活？日前，相關作者???（音譯：李洪石），???（音譯：安俊權）和???（音譯：袁江熙）在采訪中回答了所述問題和其他更多的問題。
1. 用光創(chuàng)建栩栩如生的對象
簡而言之，全息圖產(chǎn)生不是實際存在的圖像。就其產(chǎn)生逼真圖像的能力而言，它們類似于我們?nèi)粘Ｉ钪锌吹降母叻直媛曙@示器。兩者的關鍵區(qū)別是圖像呈現(xiàn)的維度。???（音譯：李洪石）解釋道，“盡管傳統(tǒng)的顯示器是基于光強度來描繪圖像，但全息圖不僅控制光的強度，同時需要控制其相位，從而產(chǎn)生三維圖像。”
據(jù)???（音譯：安俊權）所言，全息顯示之所謂被視為最理想的3D顯示形式，一個關鍵原因在于人類感知深度的方式：“人眼利用各種深度感知線索，包括雙目視差、兩個瞳孔角度、焦點調(diào)節(jié)和運動視差來識別物體的深度。盡管大多數(shù)3D顯示方法只提供其中的一些線索，但全息圖提供了所有這些線索。它能夠如同真實的對象一樣復制出真實的對象。”
2. 為全息圖的商業(yè)化鋪平道路
從方便檢疫病人到醫(yī)院就診，再到制作虛擬藍圖、虛擬導航提示，甚至是古代文物的投影，全息技術的應用范圍廣泛且多樣。然而，在全息圖被應用到更多領域之前，研究人員需要解決這項技術廣泛商業(yè)化的最大障礙之一：屏幕尺寸和視角之間的相關性。
全息術的一個關鍵限制是，當屏幕放大時，最佳視角會變窄，而隨著視角的增加，屏幕尺寸則會變小。這意味著，如果2mm*1mm的全高清全息顯示屏具有30度視角，將全息圖的尺寸增加到200mm*100mm會將視角縮小到0.3度。
為了解決窄視角的問題，三星綜合技術院的全息顯示研究團隊開發(fā)了一種特殊的光學元件：Steering-Backlight Unit（s-BLU；光束偏轉背光單元）。???（音譯：袁江熙）表示：“S-BLU包括一個名為Coherent-Backlight Unit（C-BLU；相干背光單元）的薄面板狀光源，后者將入射光束轉換成準直光束。S-BLU同時包括一個光束偏轉器，它可以將入射光束調(diào)整到所需的角度。傳統(tǒng)的4K屏幕尺寸為10英寸，視角非常小，只有0.6度。但你可以使用S-BLU將圖像向用戶彎曲，將視角擴大約30倍。”
在克服窄視角問題的過程中，研究小組創(chuàng)造了一種新的全息顯示屏。它采用了薄平板設計，就像今天市場中的薄面板電視一樣。所述研究的另一個顯著成果是確定了一種利用單片現(xiàn)場可編程門陣列（Single-Chip Field-Programmable Gate Array；FPGA）進行全息圖計算的實時4K全息圖生成方法。新方法利用了所謂的“基于圖層的計算”。作為對比，大多數(shù)方法采用的是“基于點云的計算”。
所述方法利用FPGA實時計算全息圖，在避免信息丟失和過度采樣的條件下對算法進行了優(yōu)化。???（音譯：李洪石）解釋道，這有助于為全息圖以后在日常生活的更多方面找到應用鋪平道路：“從全息圖的創(chuàng)建到復制，我們將能實現(xiàn)一個完整的系統(tǒng)，從而確保商業(yè)化的可能性。”
3. 未來全息顯示的關鍵
盡管全息圖成為日常生活一部分的概念無疑令人感到非常興奮，但研究人員強調(diào)，要達到科幻電影中看到的全息圖，前方的道路依然漫長。這是因為要使全息圖成為日常生活中的景象，我們不僅需要全息顯示器的發(fā)展，同時需要全息內(nèi)容、全息拍攝設備、以及傳輸全息圖所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的過程。
但正如???（音譯：袁江熙）指出的一樣，全息圖有可能很快就會在我們的日常生活中出現(xiàn)：“例如，我們可能會開始看到有限的全息圖用例，比方說鍵盤，甚至全息菜單。隨著全息圖變得越來越普遍，我們同時將開始看到更多基于手指手勢、語音、眼動追蹤、腦電波識別和其他形式輸入的非接觸式用戶界面的使用。”
在論文中，研究人員建議采用一種新的全息顯示框架將是掃清商業(yè)化最重要障礙的關鍵。???（音譯：李洪石）最后總結道：“我們將繼續(xù)盡最大努力將全息圖打造成未來的顯示方式。”
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