從星戰電影得到靈感,科學家研發出高畫質全息影像設備

使用這種全息影像技術,就能實現這樣的電影場景(圖:Pro.Net.Mk)

全息影像可說是科幻電影或電視劇裡必含的元素之一,無論是星球大戰或星艦迷航記都不例外。澳洲國立大學(Australian National University)的研究人員發明一種微型設備,可創造出高畫質的全息影像,在不久的將來亦可以像科幻電影裡的角色一樣,將全息圖應用在日常生活當中。

高畫質全息圖

相較於一般照片和電腦螢幕只能顯示部分的二維訊息,全息圖能儲存和重現三維影像中光所攜帶的全部訊息,因此能執行複雜的光線操作。

澳洲國立大學的科研團隊成功製造出目前最高畫質的全息影像。該校物理工程研究院的資深研究員王磊博士(Lei Wang,音譯)表示:「小時候,我透過星戰電影首次接觸全息影像的概念。現在能夠親自研發電影中描述的全息影像儀器,絕對是一件很酷的事。」王博士表示,其靈感來自於電影《星際大戰:新的希望》(Star Wars: A New Hope)中,莉亞公主以全息影像向路客·天行者和歐比王·肯諾比提出警告的場景。

他所研發的設備,能透過紅外線製造高畫質的全息影像,並利用矽表面的特性,編譯出高解析度的灰階影像。這個能顯示全息圖的設備體積微小,只由數百萬個微小的矽柱組成,每個矽柱的直徑只有人類頭髮的 500 分之一。

使用這種設備繪製出的全息圖(圖:澳洲國立大學)

參與此研究的研究員克魯克博士(Sergey Kruk)表示,這種新材料是全透明的,所以能將光線的干擾減到最低,而且能夠對光線進行複雜的操控。全靠奈米技術的運用,讓這種全息儀器能實現超出天然材料特性的新光學性能。這種高畫質全息圖證明了該技術有潛力運用在各種領域。

重新定義影像

王博士表示:「未來全息技術將在顯示器及擴增實境(augmented reality)設備中,扮演十分重要的角色,因此現在我們正致力於研究更多其他相關的應用,例如用於相機和衛星的超薄且輕量的光學設備。」

再者,由於這個全息裝置非常輕巧,對於太空任務來說,可幫助減輕火箭重量,輕巧的火箭意味著所需的燃油成本亦能減少。除了運用在航空科技外,全息影像亦可應用在醫學研究,並有助研究醫治疾病的新療法。

全息影像讓我們看見全然不同的影像。這將會重新定義我們對影像輸出的概念,讓更突出和更細緻的畫面融入我們生活中的每一刻。

 

參考資料:

  1. Wang, L., Kruk, S., Tang, H., Li, T., Kravchenko, I., Neshev, D. N., & Kivshar, Y. S. (2016). Grayscale transparent metasurface holograms. Optica, 3(12), 1504. doi:10.1364/optica.3.001504
  2. Wright, W. (2017). Sci-fi holograms a step closer with ANU invention. Australian National University
  3. Trask, S. (2017). Star Wars hologram spurs ANU physics breakthrough. The Sydney Morning Herald
奕晞
明日科學編輯,英國諾丁漢大學微生物學學生,專注研究傳染病與免疫學,目前努力畢業中。

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