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全息影像技術

   2012-05-29 轉載于網絡佚名4420
導讀

一個世紀以前,當電報的發明人塞繆爾摩爾斯第一次見到使用銀版照相術拍攝下來的照片時,曾驚訝地認為,如此逼真的圖像決不應當被

一個世紀以前,當電報的發明人塞繆爾·摩爾斯第一次見到使用銀版照相術拍攝下來的照片時,曾驚訝地認為,如此逼真的圖像決不應當被稱作大自然的復制品,它們就是自然本身的一部分。在如今見多識廣的人們眼中,摩爾斯的反應未免有些大驚小怪。在這個數碼相機能充分展現其魅力的時代中,沒人會像當初圣彼得堡中初見照片的人們那樣,害怕照片中的人會對自己眨眼睛,看出自己的想法。但是,當南巴黎大學的化學物理學家和膠片感光專家杰奎琳·貝洛妮(Jacqueline Belloni)在一次學術會議上將伊夫·根特制作的一幅蝴蝶的全息照片展示給大家時,一位恰巧同時也是蝴蝶標本收集愛好者的物理學家卻非常費解地問她,到底為什么要在作學術報告時候展示這種鱗翅類昆蟲的標本盒子。那位物理學家無論如何都不肯相信這只不過是一幅全息照片。
   其實,那位物理學家的驚疑也在情理之中,盡管全息攝影術對大多數人而言早就不是一個新鮮概念。早在激光出現以前,1948年伽伯為了提高電子顯微鏡的分辨本領而提出了全息的概念,并開始全息照相的研究工作。1960年以后出現了激光,為全息照相提供了一個高亮度高度相干的光源,從此以后全息照相技術進入一個嶄新的階段。相繼出現了多種全息的方法,不斷開辟全息應用的新領域。伽伯也因全息照相的研究獲得1971年的諾貝爾物理學獎金。
  無論是全息攝影,還是最早的銀版照相術,它們的奧秘都在對光的記錄。所有的光都擁有三種屬性,它們分別是光的明暗強弱、光的顏色以及光的方向。早期的銀版照相和黑白照片只能記錄下光的明暗變化,而彩色照片在此之外,還能通過記錄光的波長變化,反應出它的顏色。全息攝影是惟一能同時捕捉到光的三種屬性的一種攝影術,通過激光技術,它能記錄下光射到物體上再折射出來的方向,逼真地再現物體在三維空間中的真實景象。
  然而,一直到根特兄弟的作品問世之前,所謂的真實再現一直都不過是理論上的。或許是因為好的全息圖像罕見而且難于生成,或許因為全息攝影的科學原理過于深奧,在全息攝影發明了半個世紀之后,它卻仍然是一項充滿了神秘色彩的技術。
  在一些媒體對伊夫·根特及其兄弟成就的報道中,有人將他們描述為“惟一真正實現了全息攝影的再現自然功能的人”,還有人說,他們的作品就像摩爾斯所說那樣,是“大自然的一部分”。這些評論可能有些言過其辭,因為實際上,全世界也有許多其他人在從事著全息攝影的研究,國際全息圖像制造者聯合會(International Hologram Manufacturers Association)就是一個聚集了全球全息攝影專家和愛好者的組織。但伊夫·根特毫無疑問是這些專家中的翹楚,在2001年冬季,這個聯合會將“本年度最佳全息攝影作品”和“最新全息攝影技術”這兩項最有分量的大獎頒發給了伊夫,就是最好的說明。一次在奧地利召開的全息攝影學術會議上,當根特兄弟發言并展示自己的作品時,“140多位經驗豐富的全息攝影高手都充滿欽佩之情地深吸了一口氣”。菲力普在回憶當時的場景時不無得意,他說,“當人們涌上來觀看我們制作的全息圖片的時候,整個屋子都為之一空。”當時在場的所有專家都被那些幾可亂真的圖片迷住了,他們忍不住伸手去觸摸作品中身著老撾傳統舞蹈服裝的小木偶衣服上的精美花紋,還有人想要拭去掛在正在吃小甜餅的小姑娘嘴邊的餅干碎屑——當然,他們摸到的,同那位物理學家一樣,只不過是一層薄薄的玻璃而已。
  現在,伊夫的工作得到了業界承認和贊許,可是,當他在1992年因為所在的實驗室倒閉而被解雇,回到家鄉小鎮上以一個自由職業者的身份開始自己的全息攝影技術研究時,情況卻完全不同。他花了兩年左右時間研究出所有必需設備,包括一臺最重要的便攜全息肖像照相機。但當這一切就緒之時,惟一一家生產他所需要的膠片的制造商——愛克發公司(Agfa)——卻突然決定停止生產此種膠片。在發明了“牛”之后,伊夫還必須教會自己制造出“草”來。
  在隨后的幾年中,伊夫·根特就在自己簡陋的實驗室中自學相關的化學原理,并反復實踐。菲力普的加入給了他很大幫助。后來,他們終于發明出名為“終極”(Ultimate)的感光乳劑。同其他的感光乳劑一樣,“終極”的主要成分也是感光性極好的溴化銀顆粒,但“終極”中的溴化銀顆粒直徑只有10納米,是普通膠片上感光顆粒的1/10到1/100。正是這些微小的顆粒使“終極”能記錄下細至纖毫的每一個細節,并在同一個感光層上同時記錄下紅、綠、藍三色。
  伊夫找到了被他稱為“30年來所有人都在尋找的感光乳劑”,但他卻還有很長的路要走。他做出了復制肖維巖洞壁畫的整個方案,卻因為找不到政府的權威人士而求告無門。他還建議為巴黎的迪斯尼樂園建立一個來訪名人的全息攝影肖像館,談判卻一拖再拖。所有見過他作品的人,都承認那是完美的全息圖像,但法國的投資者過于謹慎,他們不僅要下金蛋的鵝,還要一群這樣的鵝能夠工業化、大規模下出金蛋,才肯從自己的口袋里掏錢。為了尋求投資人,根特兄弟及其父親甚至想過要移民到魁北克。
  最早的全息攝影作品 轉機出現在一位美國合伙人的加入之后。他所擁有的機器能將“終極”母版上的全息圖像復制到杜邦公司制造的某種聚合體材料上。盡管這些圖像還達不到“終極”膠片上的圖像水準,但卻遠比從前的聚合體材料上的全息圖像好多了。伴隨著這種杜邦材料上的全息圖像的大規模生產,使用“終極”膠片的工業化生產也是指日可待。此外,國際全息圖像制造者聯合會的首肯也為根特兄弟的工作增添了分量。雖然伊夫所應用的技術目前還沒有一項是受專利保護,但在不久的將來,它們有望作為專門技術(Know-How)為他帶來巨大的財富。
 
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