全息照相以假乱真

“砰！……哐啷！……”

玻璃被砸碎和碎玻璃掉在地上的巨大响声，把人们惊呆了！

这是20世纪70年代末的一个夜晚，美国一家珠宝商店的大玻璃橱窗前的情景。橱窗里陈列着好多五光十色、绚丽夺目的珍贵珠宝。几个强盗见宝起歹心，砸碎了橱窗玻璃，伸手就要抢珠宝……玻璃橱窗倒是碎了，可是强盗们却被惊得目瞪口呆——里面的珠宝影踪杳无，好似不翼而飞！以为碰到什么秘密机关的强盗们，吓得撒腿就跑，刹那间也杳无踪影！

这是怎么回事？

原来，橱窗内是一张珠宝的“全息摄影”底片，不懂“高科技”的强盗们被逼真的立体图像骗了。

那什么是全息摄影呢？

普通照相只能记录景物表面的光的强弱(振幅)信息，因此照片只反映了光的信息的一部分，是一幅二维空间的平面图像。

应用激光的全息照相技术，能够记录景物表面的光的全部信息——包括强弱信息和相位信息。因此，它可以逼真地再现物体的三维空间。用全息摄影技术从几个角度拍摄的景物，栩栩如生，有逼真的立体感。更有趣的是，把视点上下左右移动时，人们就仿佛看到了真的物体一样，甚至从侧面还能看到原来物体被遮住的一面。因此，我们对着一幅全息照片，不仅能看到景物的正面，还能看到景物的侧面、背面。

不用镜头的全息摄影逼真的程度，使得原来人们认为能忠实记录物体的、用镜头的普通摄影“自愧不如”。

那家美国珠宝商店就是采用激光全息摄影技术，拍摄了钻石、珍珠、翡翠等珠宝玉器的照片，放在橱窗里。强盗打碎玻璃后，灯光熄灭，激光照片黯然失色，那些逼真的“珠宝”当然也就“灰飞烟灭”了……全息摄影的原理，是出生在匈牙利的英国科学家丹尼斯·盖伯(1900～1979)在1947年提出来的。当时，他在研究如何克服电子显微镜分辨率的极限(那时是12纳米)，就提出能记录光的全部信息——强弱和相位，从而得到物体三维立体图像的全息照相理论(他只谈到同轴型)。此外，他还实际得到了人类第一张全息图片，只不过很模糊。

当时认为，全息摄影需要相干性很好的单色强光，显然只有激光才符合条件。所以，直到1960年激光出现以后，全息摄影才成为实用的技术。可见，全息照相是激光最有趣的应用。

1961年，美国的利思和乌帕特尼克斯利用激光拍摄成功了第一张实用的离轴型全息图片，用激光参考波照射的时候，重现了清晰的三维物体图像。有了这实践的成功，此后的1971年，他们的先驱——盖伯才获得诺贝尔物理学奖。

从20世纪70年代以来，全息照相术发展很快，在照相显示、干涉测量、显微术、质量控制、结构分析、流体力学、热力学和信息贮存与处理等方面都有广泛应用。例如，在1972年，意大利就为逐渐损坏的古典艺术珍品拍摄了50张全息照片保存起来。

后来，全息记录信息的新方法已经推广到红外、微波和声波。

此外，用光信息处理方法还研制出激光模拟计算装置，在其他技术的配合下，用于处理模糊图像——识别特征或提高清晰度，速度比电子计算机还快几百倍，而且效果更好。例如，用它处理电子显微镜拍的丝状噬菌体的双螺旋结构照片，使分辨率从05纳米提高到025纳米，从而解决了生物物理学界长期争论的一个问题。

全息摄影的另一发展是，原来要用激光做光源，而现在已经研制出白光反射型全息摄影，还发明了用太阳光和电灯光做光源的技术。这样，就为全息摄影的普及和更加广泛的应用创造了有利条件。

全息摄影在光学信息处理、集成光学和医学研究等方面的应用，也都还有极大的发展潜力。