1979年2月8日，英國物理學(xué)家伽柏逝世。伽柏因發(fā)明了全息照相技術(shù)而獲得1971年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。那么全息照相和普通的照相有什么不同的？

2004年，為慶祝澤西島正式歸屬英國800周年，白金漢宮曾經(jīng)請(qǐng)攝影師為女王伊麗莎白二世拍攝了一張照片。這可絕對(duì)不是一張普通的肖像照，而是科技含量頗高的全息立體照片。無論參觀者在畫廊的任何位置，立體照片中栩栩如生的女王都會(huì)轉(zhuǎn)身朝向參觀者，好像一直在悄然注視著參觀者一樣。

與普通照相技術(shù)不同，全息照相是利用光的波動(dòng)原理，拍攝并重現(xiàn)物體的真實(shí)立體圖像的技術(shù)。在拍攝全息照片時(shí)，要利用光的相互干涉來記錄物體信息。具體方式為：將被拍攝物體所反射的激光光束，與另一束激光一起直接照射到全息底片上。與水波干涉類似，兩束相同的光也會(huì)相互干涉，在全息干版上留下干涉條紋。利用全息干版上的干涉條紋，物體所發(fā)射光波的全部信息（包括光強(qiáng)度、位相等）都被記錄下來，就仿佛是用編碼方法把物光波“凍結(jié)”起來。記錄著物光波信息的全息干版干涉條紋經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息照片。用肉眼直接觀看全息照片表面，只能看到復(fù)雜的條紋和光柵，絲毫看不到物體的影像。但是一旦用一束與拍照激光光束相同波長(zhǎng)的激光照射全息照片時(shí)，就會(huì)衍射出成像光波，好像原來的物光波被重新釋放出來一樣。所以全息照相的原理可以用八個(gè)字來描述：干涉記錄，衍射再現(xiàn)。

全息成像裝置

全息照相與普通照相雖然都能記錄并再現(xiàn)景物的信息，但兩者在照相原理、記錄與再現(xiàn)過程、照片信息量等方面有著很大的差異。普通照相是根據(jù)透鏡成像原理，將立體景物“投影”到感光底片上，形成光強(qiáng)和光波長(zhǎng)（即顏色）平面分布，因此沒有立體感。全息照相則不同，它再現(xiàn)的是一個(gè)精確復(fù)制的物光波，包含了原物體所反射光波的光強(qiáng)和位相等全部信息，真實(shí)地保存了原來物體的視差和景深，這樣就具有了三維立體感。當(dāng)我們“看”這個(gè)物光波時(shí)，可以從各個(gè)視角觀察到并再現(xiàn)立體像的不同側(cè)面，猶如看到真實(shí)物體一樣，具有景深和視差。一張全息照片相當(dāng)于從多角度拍攝、聚焦成的許多張普通照片，在這個(gè)意義上，一張全息照片的信息量要遠(yuǎn)超過幾千張普通照片。此外，兩者的區(qū)別還在于，由于物體上每一部分反射的光波都覆蓋了整個(gè)全息照片表面，或者說全息照片的每一個(gè)局部都記錄了整個(gè)物體的信息，所以即使全息照片部分損壞了，還可以從剩余的碎片上獲得整個(gè)物體的圖像；而如果一張普通照片損壞了，我們看見的物體的圖像就不完整了。

特別值得注意的是，通過多次曝光還可以在同一全息干版上記錄多個(gè)不同的立體圖像，這些圖像能夠互不干擾地分別顯示出來。上面提到的伊麗莎白女王立體影像，正是通過多次曝光，將女王不同角度的圖像分別記錄在同一全息干版上，從而出現(xiàn)了“女王會(huì)轉(zhuǎn)身”的驚奇效果。

全息影像已成為科幻作品的常見元素

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，第一代激光全息技術(shù)已經(jīng)衍生出各種更為實(shí)用的技術(shù)。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的白光全息以及全彩“彩虹”全息圖像技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于禮品包裝、商標(biāo)、信用卡，甚至紙幣的印刷上，用于實(shí)現(xiàn)防偽。此外，全息技術(shù)還用于全息彩色立體電視和電影大容量數(shù)據(jù)記錄的全息存儲(chǔ)技術(shù)以及軍事領(lǐng)域。

同一張全息照片可呈現(xiàn)各種角度

伽柏