全息摄影和三维图像

在本世纪中期可能看到的另一个技术进展是真正的三维电视（3-DTV）和三维电影（3-D movies）。回到20世纪50年代，看三维电影要戴上沉闷的眼镜，其透镜是蓝色和红色的。它利用了左眼和右眼稍稍不能对齐这个事实。电影屏幕显示两个图像，一个蓝色的，一个红色的。因为这些眼镜的作用好像过滤器，产生两个截然不同的图像到左眼和右眼，当大脑融合这两个图像时产生看到三维图像的幻觉。因此“景深”感觉是一个骗局。（你的两眼距离得越远，可感觉的景深越大。这就是为什么有些动物眼睛在它们头的两边：获得最大景深。）

一项改进是用偏振镜做的三维眼镜（3-D glasses），这样左眼和右眼看到的是两个不同的偏振图像。用这种方法可以看到全色的三维图像，而不只是蓝色和红色的。因为光是一个波，可以上下或左右振动。偏振镜是只允许一个方向的光通过镜片。因此，如果你的眼镜有两片偏振透镜，具有不同的偏振方向，就能得到三维效果。如果有两个不同的图像射进隐形透镜也许就能得到更完美的三维效果。

需要戴特殊眼镜的3D电视已经投入市场了。但是不久，3D电视就不再需要戴特殊眼镜了，而是用小扁豆似的透镜。这种电视是特别制作的，使它以略微不同的角度投射两个单独的图像，一眼一个。因此你的眼睛看到分离的图像，产生3D的幻觉。然而，你的头必须正确定位，在你看屏幕时你的眼睛必须对准“最佳点”。（这是利用众所周知的光学幻觉。在新颖的商店里，当我们走过一张图片时，这个图片神秘地转换了。它的实现是通过取两张图片，把每张撕成很多小条，然后把这些小条交互拼在一起，产生一个复合的图像。然后在此复合图像上部放一块有很多垂直槽的透镜玻璃板，每个槽精确地放在两个条的上面。这个槽的形状是特别设计的，当你从一个角度看它时，你可以看到一个条，从另一个角度看则看到另一个条。因此，当你经过玻璃板时，你看到每张图片从一个图像转变成另一个图像，往回走也一样。3D电视将用移动图像代替这些静止的图像取得同样的效果，而不使用眼镜。）

但是最先进的三维模拟是全息图。不使用任何眼镜就可以看到精确的3D图像的波前，就好像它立即出现在你眼前。全息图面市大约有几十年了（它们出现在新颖的商店、信用卡和展览会中），它们也通常会出现在科幻电影中。在《星球大战》中，秘密计划是通过莱娅（Leia）公主发给叛军同盟的3D全息信息制定的。

问题在于全息图是很难创建的。

全息图是通过一个单一的激光束，并将它一分为二产生的。一条光束落到想要拍摄的物体上，然后弹回落到特殊的屏幕上。第二条激光光束直接落到此屏幕上。两条光束的混合产生复杂含有原始物体的“冻结的”3D图像的干涉模式，然后被屏幕上特殊的膜层所捕捉。然后，让另一束激光透过屏幕，就可以看到原始物体的图像活灵活现地以3D形式出现了。

全息电视存在两个问题。首先，图像必须照射到屏幕上。坐在电视屏幕的前面就可以看到原来物体的精确的3D图像。但是你不能伸手摸这个物体。在你面前看到的3D图像是一个幻觉。

这意味着如果你在全息电视上看3D足球比赛，无论你怎样移动，你面前的图像的改变就好像真的一样。看上去你好像就坐在50码线上，离开足球运动员只有几英寸远在看比赛。然而，如果你伸手去抓球，就会碰到屏幕。妨碍全息电视发展的真正技术问题是信息储量。一个真正3D图像含有大量信息，比单一的2D图像内部存储的信息多很多倍。计算机可以有规则地处理2D图像（二维图像），因为图像被分成小点，叫做像素，每个像素被一个小晶体管照亮。但是要使3D图像移动，一秒钟需要闪现30个图像。迅速算一下就能知道，要产生移动3D全息图像所需要的信息远远超出今天因特网的能力。

到本世纪中期，随着因特网带宽呈指数增长，这个问题也许能解决。

真正的3D电视看上去会是怎样的呢？

一种可能性是屏幕的形状像一个圆筒或圆屋顶，你坐在里面。当全息图像照到屏幕上时，我们看到3D图像围绕我们，就好像我们真的在那儿一样。