你們肯定有見(jiàn)識(shí)過(guò)“全息投影”，比如初音歌姬的舞臺(tái)演唱會(huì)，2015 年李宇春的節(jié)目《蜀繡》一下子分出三個(gè)“春哥”來(lái)，甚至是用技術(shù)將已故的歌手在舞臺(tái)上再現(xiàn)。這些技術(shù)像是魔術(shù)一般，讓許多不可能發(fā)生的事情展現(xiàn)在觀眾眼前，所以很多人就把這些“栩栩如生”的影像當(dāng)成了“全息技術(shù)”的實(shí)際運(yùn)用。

然而，你可能看到的是“假全息”

有一種技術(shù)叫做“Pepper's Ghost”（佩珀?duì)柣孟螅且环N光學(xué)幻象。引用 Wikipedia 中文版的釋義：

佩珀?duì)柣孟笫且环N在舞臺(tái)上與某些魔術(shù)表演中產(chǎn)生幻覺(jué)的技術(shù)。這種技術(shù)借由使用一面平坦的玻璃與特定的光源技術(shù)，使物體可以出現(xiàn)或消失，或是變形成其他物體。

這一發(fā)現(xiàn)是由英國(guó)科學(xué)家 John Pepper 發(fā)現(xiàn)的，其實(shí)現(xiàn)方法也不算困難。首先舞臺(tái)需要兩層設(shè)置，演員在第一層表演，燈光透過(guò)一層玻璃或者膠片照射在演員身上，再通過(guò)這層玻璃片反射到放置在第二層的玻璃上，投影在實(shí)際上處于第二層的舞臺(tái)上，就形成了 Pepper's Ghost 這一現(xiàn)象，如這張圖：

Pepper's Ghost 說(shuō)明圖

也就是說(shuō)，你看到的“全息”就是一門(mén)光源技術(shù)小技巧。

由于當(dāng)時(shí)用于照明的燈光亮度比較低，所以投射出來(lái)的影像亮度低，且非常地虛。所以很多時(shí)候，這一技術(shù)用于在舞臺(tái)上模擬鬼魂的效果。而到了現(xiàn)代，由于技術(shù)的發(fā)展，燈光照明的亮度上去了，并且輔以先進(jìn)的 CG 技術(shù)，就連虛擬形象“立體化”也不在話下。

現(xiàn)代技術(shù)中，過(guò)去用于反射圖像的玻璃也升級(jí)為“全息膜”。全息膜相較于玻璃，其透明度更高。隨著設(shè)備升級(jí)，產(chǎn)生 Pepper's Ghost 的方法也演化出兩種：

• 直接將圖像投射到全息膜上

• 將圖像投射在鏡面上，利用反射投射到呈 45° 角的全息膜上

無(wú)論是升級(jí)了使用材料，還是改變了投影手法，現(xiàn)代的 Pepper's Ghost 原理并沒(méi)有變化。如果你也有興趣，在了解其背后的原理之后，完全可以自己做一個(gè)“全息投影”出來(lái)。

那么什么能被稱(chēng)為全息？

要弄清楚這個(gè)問(wèn)題，我們首先要所謂的“全息術(shù)（holography）”這個(gè)概念。全息（holography）是一個(gè)技術(shù)名詞，指通過(guò)相干光（比如說(shuō)激光）干涉原理記錄和查看圖像，當(dāng)合適地將其呈現(xiàn)時(shí)，便可以精確地再現(xiàn)被記錄物體的三維外觀。

而在大眾眼里，只要能看見(jiàn)在空中漂浮的光影就會(huì)當(dāng)成“全息圖像”，然而要實(shí)現(xiàn)以上的視覺(jué)效果有很多方式，甚至可以完全與相干光沒(méi)有任何關(guān)系。

真正的全息影像是什么樣，各位可以看一段1972年的視頻：Introduction to Holography。視頻里用膠卷記錄了物體的整個(gè)三維圖像信息，并通過(guò)激光重現(xiàn)出來(lái)。

因此要想清楚地區(qū)分全息術(shù)和其他的光學(xué)現(xiàn)象，我們需要弄清楚是什么讓我們產(chǎn)生了三維視覺(jué)。當(dāng)我們看近處的物體時(shí)，有 6 個(gè)主要的深度線索起到?jīng)Q定性的作用：

• 透視：遠(yuǎn)處的物體看起來(lái)更小；

• 遮擋：近處的物體會(huì)擋住處的物體；

• 雙眼（立體）視差：左右眼看到同一物體的不同視圖；

• 單眼（運(yùn)動(dòng)）視差：當(dāng)頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)處和近處的物體會(huì)以不同幅度運(yùn)動(dòng)；

• 聚合：當(dāng)眼睛聚焦在近處物體時(shí)兩眼視線匯合；

• 調(diào)節(jié)：根據(jù)物體的距離，眼球相應(yīng)地調(diào)整焦點(diǎn)。

全息術(shù)所展現(xiàn)出的影像要滿足以上六個(gè)特點(diǎn)，騙過(guò)大腦才能被稱(chēng)為“全息術(shù)”。

不過(guò)這與一開(kāi)始我們所知道的定義有些沖突，其中沒(méi)有提及過(guò)任何關(guān)于相干光等詞匯。那么我們不妨結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，稍做折中：

能夠讓受眾看到三維圖像，且滿足 1-6 點(diǎn)關(guān)鍵要素。

Pepper's Ghost 之所以沒(méi)有被納入到全息術(shù)的范圍里，最大的原因在于，它所展現(xiàn)出的信息并沒(méi)有涵蓋物體的全部視覺(jué)信息。如果你不在設(shè)計(jì)好的角度內(nèi)觀看，完全顯現(xiàn)不出“漂浮影像”的效果。真正的全息影像應(yīng)該是“萬(wàn)丈高樓平地起”，無(wú)論觀眾在哪個(gè)角度觀看都如同見(jiàn)到了實(shí)物一般，甚至能穿過(guò)影像或者與影像交互。

很負(fù)責(zé)任的告訴你，如果滿足以上六點(diǎn)關(guān)鍵要素，無(wú)論是能“憑空造物（影像）”的設(shè)備，還是像 HoloLens 這種直接將影像投射到你眼睛中設(shè)備，甚至是直接生成虛擬影像 Oculus Rift 和 HTC Vive 都能稱(chēng)得上是“全息設(shè)備”。