第二節 技藝驚人的照片(1 / 2)

從“百日留影”的第一張照片開始,影集裏便記錄起我們人生的旅程。照相和照片,是我們都非常熟悉的事物。然而,普通照相方法所得到的照片,卻存在著無法克服的缺點,總是那麼不盡人意。譬如說,在節假日裏,我們來到公園裏遊玩,選擇了一個景物優美別致處留個影,這裏的一切景物,寬闊如毯的草坪,萬紫千紅的花壇,曲徑通幽的小路,八角玲瓏的涼亭,長虹跨水的拱橋,湖麵蕩漾的小舟……它們都是三維(具有長寬高)的,可是,所得到的照片卻把人和景物都壓縮成為沒有厚度的扁像,那些生動的三維空間景物卻變成了二維平麵的圖形,留在紙平麵上,幾乎完全失支了豐富的立體形象。當然,從照片中也是能看出某些立體形象來的,不過,從這種平麵圖形中能“看出”立體景物來,全憑實際經驗。我們都有這樣的經驗:景物離得遠,看上去就矮、窄、小,景物離得近,看上去就高、寬、大;而且,遠景看起來淡漠模糊,近景看起來細節清晰;此外,前麵的景物遮擋著後麵的景物,近景和遠景的明暗層次也有差異。依據這些特點,便可以從平麵圖般的照片上分析和辨別出景物的近遠、高低和左右。

普通照相方法及其所得到的照片的這種缺點,現在能夠克服了。現代科學技術為我們提供了一種能夠捕捉景物一切可見性質的信息、獲得三維立體照片的新技術——全息術。研究全息理論、方法及其應用的科學,稱為全息攝影學或全息照相術。這是現代科學技術百花園中的一枝奇花。

全息照相這位現代光學部門裏的新成員,要認識它,還得從普通照相的“症結”談起。本來,在人的眼睛裏,周圍景物都是立體的,可是普通照相機“哢嚓”那麼一下子,就給照成平麵的了。一個在具有長寬高三維空間中的六麵體,在照片上卻變成了扁平的隻有長高或寬高二維的“平麵體”,要想能夠同時獲得被拍照的物體的前後左右各個方麵的像,就需要用多台照相機從不同的角度去拍攝。普通照相方法為什麼不能夠獲得三維的立體像呢?這是因為,普通照相機的關鍵部件是一組透鏡,透鏡成像是透鏡對人或景物的各個部位進行光的聚焦的結果。那麼,如果去掉照相機的鏡頭,同樣按動快門,那將會怎麼樣呢?結果是,照相底片上一片漆黑。原來,光是一種電磁波,表征電磁波狀態的量有兩個——振幅和相位。振幅的大小決定了光的強弱,而相位的大小決定了光的瞬時特征。在沒有透鏡的情況下,曝光時間即使縮短至幾百分之一秒,但比起光波的周期來,這段時間還是太長了。這時,照相底片記錄的是光波在這麼長時間內的平均結果,也就是說,光的強弱被平均了,而相位關係失去了。如果我們能在比一個光波的周期短得多的時間(t<1.3×10-15~2.5×10-15秒)內曝光,則沒有透鏡也能拍下景物的像。但是,這隻是理論上的說法而已,因為如此短的時間是無法控製的,而且底片靈敏度太低了,如此短的曝光時間是不能使照相底片感光的。

全息照相方法和普通照相方法完全不同,它根本不需要透鏡組來聚焦成像;全息照片也和普通照片完全不同,它所記錄的不是被拍攝物體的光學像,而是一組幹涉條紋。全息照片上記錄的幹涉條紋包含了振幅和相位的全部信息,因而沒有普通照片那樣的缺點。全息照相所產生的奇異效果是人們所意想不到的。

用全息照相方法所得到的照片,在適當的光照下,原來的景物就會再現在我們的麵前。由於全息照片記錄了景物光波的全部信息,所以再現出來的景象和原來的一模一樣。全息照片再現出來的景象是如此逼真:使人產生身臨其境之感,以致想走過去仔細看看,想伸出手去摸一摸。原來,全息照片十分逼真的立體形象,是普通照片包括立體照片所沒有的。觀察全息照片就和觀察實際景物一樣,具有相同的視覺效應和同樣豐富的信息內容。全息照片就像一個窗口,那些景物以其全部景深呈現在它的後麵,如果我們把頭抬起、低下或者左右移動,就可以看到景物的各個側麵,甚至可以看到一物體遮擋著的另一物體。這樣一來,像“百日留影”那樣,母親為了扶住椅子上的嬰兒而躲在椅子的背後,那可就藏不住了。如果拍攝的景物是一較大場麵,那麼,由全息照片再現出來的景象是遠近層次清晰,深淺濃淡適中,栩栩如生,恰到好處,幾乎無異於實際的場麵。全息照片是真正的立體照片。這就是全息照相的第一個特點——真實性。

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