真正的全息电影指日可待

图1：来源:CC0公共领域

全息电影，比如《星球大战:新希望》(Star Wars: A New Hope)中R2D2在莱娅公主(Princess Leia)身上的投影，一直以来都是科幻小说的题材，但对我们大多数人来说，全息技术的应用可能就像我们护照和信用卡上的廉价邮票。通过使用“超表面”材料，这种材料能够以自然材料无法做到的方式操控光线，研究人员认为，他们终于看到了创造真正全息电影的曙光。

东京农业科技大学（TUAT）的研究小组于8月3日在《光学快报 》上发表了这一发现。

如今，静态全息图在我们的货币、信用卡和护照上随处可见。

这些“浮雕全息图”以类似于压印黑胶唱片的方式压印在塑料上，可以用作安全保护装置或使包装纸闪烁，但它们以其低图像质量，静止图像和有限的视角。尽管在大众文化中无处不在，但在21世纪的第三个十年，我们还没有真正的全息电影。

甚至在音乐会上越来越常见的流行歌手的“全息图”也不是真正的全息图，而是一种非常古老的戏剧技巧的更新版本，该技巧通过镜子和光来欺骗眼睛，这种幻觉很容易被观众看到仅稍微移动到设置的一侧。

  但是东京农业科技大学的研究人员展示了一部真正的全息电影，其概念是受19世纪最早的电影放映机顺序播放的启发。

图2：研究人员展示了一个真正的全息电影，其概念是受到了19世纪第一批电影放映机连续回放的启发。

这一概念的证明取决于所谓的超表面，一种只有纳米厚的薄膜材料，其微观结构是人工制作的，以传递在自然材料中没有的特性，比如对光线的巧妙操纵。超表面包含了比光的波长更小的尺度上的非常微小的重复图案。是它们的形状和特殊的排列，而不是像传统材料那样，它们的化学成分，允许超表面改变光的路径。

研究人员“印制”了一个主要由金制成的，表面为48个矩形框的阵列，这些框对激光发出的衍射光以产生真实的全息三维图像出现在空中（就像莱娅公主一样），可以从房间的大多数角度观看。

每一帧超表面都有些许不同，就像一卷胶片一样使用的是48张地球旋转的图像。全息电影以每秒30帧的速率连续重建，这是大多数直播电视中使用的帧速率。

开发该系统的工程师之一岩田健太郎说：“我们使用氦氖激光作为光源，产生微红色的全息图像。因此，其目的是开发这种技术以最终产生全彩色。我们希望它可以从任何角度观看：“整个半球””3D投影。”

电子束光刻打印机还花了六个半小时来绘制48帧图像，这是一个非常短的胶片循环播放的过程。研究人员认为，一部六分钟的全息电影将耗时800多个小时。