激光全息三維圖像中的濾光片應用
激光全息三維圖像的研究已經進行了四十多年，在工業(yè)、經濟、生活等多個領域展現出廣泛的應用前景。傳統(tǒng)的全息攝影技術雖然具有其獨特之處，但本質上是一種模擬的非實時性的繁瑣的純光學技術。近年來，隨著數字信息處理技術及其相關器件設備（如計算機、數碼攝像機、CCD器件、新型液晶顯示屏、空間光調制器、因特網等）和自動化控制技術的快速發(fā)展，全息攝影技術迎來了新的發(fā)展機遇。
在這一進程中，濾光片作為關鍵的光學元件，在全息技術的應用中發(fā)揮著不可或缺的作用。濾光片能夠選擇性地讓特定波長的光線通過，濾除其他不需要的光線，從而確保全息圖像的清晰度和準確度。無論是在全息圖的記錄過程中，還是在全息圖像的再現過程中，濾光片都發(fā)揮著至關重要的作用。
在全息三維顯示方面，濾光片的應用使得圖像的色彩更加鮮艷逼真，提高了圖像的視覺效果。同時，濾光片還有助于擴大全息圖的視場和景深，使得觀察者可以從多個角度和深度看到不同的側面和細節(jié)，增強了三維顯示的真實感和立體感。
一、什么是全息三維?
全息三維顯示包括文物，人像，標本，模型，圖象的三維逼真空間顯示，在這方面?zhèn)鹘y(tǒng)全息圖(彩虹，反射，模壓，銀鹽，明膠，光刻膠等全息圖)已有不少的應用，但由于傳統(tǒng)全息圖的缺點(面積小，視場小景深不夠大，顏色不逼真，拍攝處理過程繁瑣。不易進行實時處理，模擬成像的局限性，等等。)妨礙了三維顯示全息技術的進一步發(fā)展和市場化。
二、ZEBRA全息圖的原理與優(yōu)勢
1999年美國ZEBRA IMAGING公司推出了、真彩色數字化大面積大視場大景深光聚合物反射全息圖，推動了三維顯示全息圖的進一步發(fā)展和市場化。ZEBRA全息圖將全息技術和計算機技術結合起來，形成新的數字化自動化象素全息圖技術，全息圖顏色鮮艷逼真不變，水平和垂直動態(tài)視場分別可達100度，全息圖面積可以任意大，使全息三維顯示技術在空間顯示，廣告宣傳，文物，人像，標本，模型，實物圖象，抽象圖象，工業(yè)數據，工業(yè)設計等等方面的三維逼真空間顯示前進了一大步，顯示了全息圖應用光輝燦爛的前景。
在ZEBRA全息圖技術的推廣中，濾光片的應用也起到了關鍵作用。ZEBRA全息圖將全息技術和計算機技術結合起來，形成了新的數字化自動化像素全息圖技術。濾光片的應用使得全息圖的顏色更加鮮艷逼真，同時擴大了全息圖的面積和視場，推動了三維顯示全息圖的進一步發(fā)展和市場化。
日常生活和工作中常見的圖像多半是一維或二維的，例如照片、畫片、熒光屏、液晶顯示屏、大屏幕上呈現出來的圖像文字或信號等等。本文中所研究的圖像是指呈現在空間的三維圖像，在普通室內漫射光照射下并不呈現明顯圖像，但用定向白光照明(多媒體投影機燈泡發(fā)出的白光)后可在空間再現出三維圖像，可看到不同側面和不同深度，猶如原物一樣。
實際上是由全息圖版再現出來的一束光波所形成，虛像由發(fā)散的光束形成，實像是由聚焦在圖版前方空間的光束形成，這圖像光束是原來散射出來的光束逼真再現，給觀察者帶來了強烈的立體感和真實感。激光全息攝影技術所以能有這樣的效果，實際上是應用了現代光信息技術。
三、三維全息
近年來，全息記錄介質研究的一個突破性進展是已經研制成了商用光聚合物記錄介質，其化學處理(顯影、定影)可以被紫外線曝光和加熱代替，實現了制作全息圖的實時化。三維圖像數字化采集的另一個突出優(yōu)點是可以無須事先找出對應的實物來進行拍攝，而應用計算機本身生成一系列的圖像輸入空間光調制器拍成三維全息圖。
此外，在三維全息圖像數字化采集過程中，濾光片也發(fā)揮著重要作用。它能夠幫助提取出圖像中的關鍵信息，提高圖像的質量和分辨率。同時，濾光片還可以與空間光調制器、數碼相機等設備配合使用，實現全息圖像的實時處理和傳輸，為全息技術的應用提供了更加便捷和高效的解決方案。
所謂3D Data visualization (三維數字信息可視化)在飛機上，測出地面地形高度數據輸入計算機，應用全息攝影技術制成全息圖，漫射光照明時無圖像，定向白光點光源照明時，出現三維地形圖。將所測得的石油勘探的海量數據輸入計算機研制成三維全息圖，一目了然地表明地下層石油分布。
四、全息三維圖像數字化采集與傳統(tǒng)的全息攝影技術大對比
1.由于采用像素(條形區(qū)域或方形小區(qū)域)記錄信息，像素的數目是沒有限制的，美國斑馬全息公司采用過的全息記錄版的基本尺寸是2×2英尺，方形小像素大習小是2×2毫米，這塊基本全息記錄版上可以有幾萬個像素，每個像素之上記錄了一束圖像信息，許多塊基本大小記錄版可以拼接成為更大他全息圖版，沒有限制。
2.采用了空間光調制器進行拍攝以及自動化控制和實時處理，免除了煩瑣復雜處理步驟，以及使用昂貴的大功率激光器等。
3.由數碼相機拍攝而輸入計算機的一系列圖像是數字化圖像，這些三維數據便可以從因特網上傳輸，由于三維全息圖象的數據可以達到海量，需要進一步研究有關的圖像壓縮、傳輸和寬帶光纖傳輸網等等技術。
五、 圖像的全息顯示
眾所周知，人們對物體的三維立體視覺是由雙眼視差產生的，一切能使人眼產生雙眼視差的光學裝置或結構就能產生三維立體視覺。自出現三維立體顯示技術以來，三維立體顯示方法和技術已越來越豐富多彩，現在常見的立體顯示光學裝置有紅綠眼鏡、正交偏振片眼鏡、利用全反射原理的柱面光柵、專用光學立體圖像觀察裝置以及最近出現的層析復合圖像立體顯示器等等。其他實現立體顯示的技術還有由快速電子快門實現左右眼圖像分離的屏幕立體顯示、人眼光軸調節(jié)實現雙眼視差的計算機設計立體圖片等等。在諸多的三維顯示技術中，全息技術的立體顯示更顯特別，它在全息記錄材料上記錄的是物光波的振幅和位相信息，全息圖再現的是物光波，不是一對或幾對立體圖像。此外，用全息方法也可實現體視三維圖像顯示，它的特點是觀察時無須其他光學器件輔助。
在圖像的全息顯示方面，濾光片同樣發(fā)揮著重要作用。通過濾光片的選擇性濾波作用，可以使得全息圖像的色彩更加準確、逼真，提高了圖像的視覺效果。同時，濾光片還有助于消除圖像中的雜散光和噪聲，提高了圖像的清晰度和對比度。
全息圖像顯示最直接的方式是激光再現全息。隨著全息技術的不斷成熟和發(fā)展，全息技術正逐漸從實驗室走向市場。市場上已見到越來越多的全息防偽標貼、全息賀卡、全息包裝材料、全息藝術圖片等等。可以認為，全息顯示技術是一項非常有前途的三維立體顯示技術。隨著材料科學的進步和光電器件的發(fā)展，它已顯示出強大的生命力。在不久的將來，大幅全息圖片廣告，全息藝術人像照片，甚至全息電影、全息電視、全息激光打印機、全息立體顯示屏幕、全息顯微顯示等全息三維顯示技術會越來越多地走進我們的日常生活。
濾光片作為全息技術中的重要元件，在全息圖像的記錄、再現和顯示過程中都發(fā)揮著關鍵作用。隨著全息技術的不斷發(fā)展和完善，濾光片的應用也將更加廣泛和深入，為全息技術的應用帶來更多可能性和機遇。