Question

求初音未来洛杉矶演唱会全息投影的原理，是用空气投影还是投影机直接背投在全息投影膜上？

Answer 1

全息投影技术（front-projected holographic display）也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。

摄制原理

其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物

全息投影拍摄过程

体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。

其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

在3D投影前，要对物体进行120°的3D摄影。看过3D电影的读者应该知道，如果取下3D眼镜观看，画面有重影而模糊不清。这是因为，银幕上的画面并不是一幅，而是两幅角度不同的画面叠加的效果。

为了模拟“双目效应”，我们必须拍摄出偏左侧的画面和偏右侧的画面。在拍摄时，其实有两台3D摄像机同时工作，一台偏向演员左侧，记录偏左的图像；一台偏向演员右侧，记录偏右的图像，再通过电脑处理，将两幅图像叠加，便成了3D电影源。

视觉原理

注：此为3D成像时的视觉原理。与此略有不同的是，全息投影实际上是真正地呈现出了3D影像。

每个人都有两个眼睛，每个眼睛的视角大约为80度，但是两个眼睛一起的视角只有120度，也就是说有40度的视角是重合的，所以我们的左右两个眼睛所看到的的东西其实是不同的，比如你闭上左眼用右眼看或者反过来，就能测试出来效果，左右两眼接收到的物体转发给大脑做判断物体的远近才能形成立体感。3D立体技术就是模拟这个过程而形成的。

完成摄影后，在放映室里，3D电影源投放在一定角度的银幕上，观众需要带上3D眼镜观看。仔细观察3D眼镜，我们会发现左右镜片上有密集而细小的朝向不同的条纹。左右镜片光栅互成90度角。正是这些条纹，我们才能看到美妙的3D立体图。

完成摄影后，根据“双目效应”，将图像分解，让左眼只看见偏左的画面，右眼只看见偏右侧的画面，这样才能使大脑产生远近的判断而生出立体感。在放映时，偏左的画面和偏右侧的画面所用的投射光是不同的，虽然颜色画面一样，但投影用的光的振动方向是不同的，偏左画面和偏右画面用的是振动方向相互垂直的，由于偏振片只能透过振动方向与光栅平行的光，所以双眼看到的图像是分别透过偏振眼镜透过的光形成的像。

由此，重叠的画面被分解，左眼只看见偏左侧的画面，右眼只看见偏右侧的画面，由于双目效应，我们便产生了远近感和立体感。

Answer 2

演唱会上所采用了一款3D全息透明屏幕来把初音给全方位显示出来。3D全息透明屏幕是一种采用了全息技术的透明投影屏幕，这种投影屏幕具有全息图像的特点，只显示来自某一特定角度的图像，而忽略其他角度的光线。即使是在环境光线很亮的地方，也能显示非常明亮、清晰的影像。也就是说，这个演唱会的关键是3D全息透明屏幕，在初音跳上舞台那一刻，无论你从哪个角度来看，你都能看到一个完整的初音。

所谓的全息投影技术，是全息摄影技术的逆向展示，本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。全息投影技术突破了传统声、光、电局限，空间成像色彩鲜艳，对比度、清晰度都非常高，空间感、透视感很强。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。

Answer 3

演唱会中使用的3D全息透明屏幕是一种采用了全息技术的透明投影屏幕，这种投影屏幕具有全息图像的特点，只显示来自某一特定角度的图像，而忽略其他角度的光线。即使是在环境光线很亮的地方，也能显示非常明亮、清晰的影像。