曲(qu)面屏、瀑布屏……這幾年相關技術的(de)發(fa)展(zhan)讓顯示屏也有了更(geng)多形態(tai)，但這些(xie)所謂的(de)「黑科技」在(zai)索尼(ni)的(de)「圓柱(zhu)屏」面前都只能是弟弟。

▲圖片(pian)來自：索尼官網

7 月 28 日，在美(mei)國洛杉磯的 SIGGRAPH 2019（國際計算機圖形和(he)交互(hu)技術會(hui)議）展(zhan)會(hui)上，索尼展(zhan)出了一款(kuan)圓柱型(xing)透(tou)明式全息顯示屏，讓(rang)觀眾可從 360 度欣賞到(dao)無差別影象。

別(bie)看官網給出(chu)的(de)照片只顯(xian)(xian)(xian)示(shi)了一(yi)(yi)個簡(jian)單的(de)卡通圖案，要做到 360 度無死(si)角(jiao)呈現同一(yi)(yi)畫面絕(jue)非易事(shi)。通常情況下(xia)，透(tou)明顯(xian)(xian)(xian)示(shi)屏很難兼顧(gu)透(tou)明度和投(tou)影亮(liang)度，索尼采用(yong)的(de)是一(yi)(yi)種既能(neng)(neng)保(bao)持(chi)高(gao)透(tou)明度又能(neng)(neng)高(gao)亮(liang)度顯(xian)(xian)(xian)示(shi)影像的(de)全(quan)息(xi)顯(xian)(xian)(xian)示(shi)屏，配(pei)合(he)圓柱投(tou)影光(guang)學(xue)設計解決了這一(yi)(yi)難題。

這塊圓(yuan)柱(zhu)透明顯示屏還(huan)搭載了 IMX383 影(ying)像(xiang)傳感器，可實現每(mei)秒 1000 幀高速拍攝，360 度無縫追蹤觀眾位置，呈現出影(ying)像(xiang)始終(zhong)在圓(yuan)柱(zhu)之中的(de)效果，借用(yong)官方的(de)說法就是(shi)「即使是(shi) 2D 影(ying)像(xiang)也能栩栩如(ru)生」。

這當然不止是為了(le)(le)炫技，新的影像(xiang)呈現(xian)(xian)方式也為影視(shi)和(he)(he)游戲在視(shi)覺和(he)(he)互動體驗上帶來更多想象空間，索尼在展(zhan)(zhan)會(hui)現(xian)(xian)場(chang)就展(zhan)(zhan)示了(le)(le)多顯示器聯動、手勢對 360 度影像(xiang)及所(suo)搭(da)配的音樂進行實時操控(kong)等效果。

全息投影，大(da)概(gai)是(shi)我們最熟悉也是(shi)最陌生的前沿(yan)科技了。

科幻電影(ying)里的常客，現實生活(huo)中的技(ji)術難(nan)題

雖然(ran)在很多科幻電(dian)影(ying)中，全息(xi)(xi)(xi)投影(ying)幾乎成了標配(pei)，主人(ren)公(gong)們(men)在半空中隨手(shou)一揮，各種信息(xi)(xi)(xi)、影(ying)像(xiang)資(zi)料手(shou)到擒來，比如鋼鐵俠(xia)就是全息(xi)(xi)(xi)投影(ying)的(de)重度使用者，無論是研發盔甲還是思考解決技術(shu)方案，必定(ding)有托尼?斯塔克在全息(xi)(xi)(xi)投影(ying)前指點江山的(de)畫面。

《復(fu)聯 4》的(de)片尾，鋼(gang)鐵俠與女兒告別的(de)片段也是借助(zhu)了全(quan)息技術。

▲ 圖片來自：Imgrum

鋼(gang)鐵俠對全息投影(ying)(ying)的喜愛似乎(hu)也(ye)影(ying)(ying)響到(dao)了(le)小(xiao)蜘(zhi)(zhi)蛛，在最新(xin)一部影(ying)(ying)片《蜘(zhi)(zhi)蛛俠：英雄(xiong)遠征》中，小(xiao)蜘(zhi)(zhi)蛛也(ye)學會了(le)用全息技術(shu)設(she)計(ji)戰衣。

▲ 圖片來自：漫威

▲ 圖片來自網絡

不過，盡管全息投影在科幻片隨(sui)處可見，但事實(shi)上這項技(ji)術(shu)離(li)我們的現實(shi)生活依然(ran)很遙遠。

全(quan)(quan)息(xi)(xi)投(tou)影的(de)發明純(chun)屬偶然，它是 1947 年(nian)英國匈牙(ya)利(li)裔物理學家丹尼斯·蓋(gai)伯(bo)在研究增強電子(zi)顯微(wei)鏡性(xing)能時的(de)意外所(suo)得。該技術(shu)在很長一段(duan)時間里只在電子(zi)顯微(wei)鏡中有用武(wu)之地(di)，被(bei)稱為「電子(zi)全(quan)(quan)息(xi)(xi)術(shu)」，直到 1960 年(nian)激光(guang)的(de)出現(xian)才開始有了(le)現(xian)代(dai)意義上(shang)的(de)全(quan)(quan)息(xi)(xi)投(tou)影概念。

維基百科上對(dui)全息投影的描(miao)述是：

是一種記(ji)錄(lu)被攝物體(ti)(ti)反(fan)射（或(huo)透(tou)射）光波中全部訊息（振(zhen)幅、相位(wei)）的(de)照(zhao)相技術，而物體(ti)(ti)反(fan)射或(huo)者(zhe)透(tou)射的(de)光線可以(yi)通過記(ji)錄(lu)膠片完(wan)全重建，仿佛(fo)物體(ti)(ti)就在那里(li)一樣。通過不同(tong)的(de)方(fang)位(wei)和角度觀察照(zhao)片，可以(yi)看到(dao)被拍攝的(de)物體(ti)(ti)的(de)不同(tong)的(de)角度，因(yin)此記(ji)錄(lu)得到(dao)的(de)像可以(yi)使(shi)人產生立體(ti)(ti)視覺(jue)。

對(dui)照上述(shu)概念(nian)，你(ni)可能會提出質疑：全息(xi)投影(ying)明(ming)(ming)明(ming)(ming)已經很常見了，怎么能說離我(wo)們還很遙遠(yuan)？

確實(shi)，在各種演出(chu)中，我們總能看到號稱全息投影的(de)使用，例如著名(ming)的(de)初(chu)音未(wei)來(lai)演唱會(hui)，觀眾(zhong)可以(yi)看到舞臺上出(chu)現的(de)初(chu)音虛擬(ni)影像；已故歌手鄧(deng)麗君也能「復活」并(bing)與(yu)周杰(jie)倫同臺對唱；2015 年春(chun)晚的(de)舞臺上也曾(ceng)出(chu)現過四個李宇春(chun)的(de)「奇觀」。

▲ 初音未來(lai)演唱會 圖片(pian)來(lai)自網(wang)絡

▲2015 年春晚李宇春表演《錦繡》圖(tu)片來(lai)自網絡

然而，盡管效(xiao)果看(kan)(kan)起來與全(quan)息(xi)投(tou)影(ying)相(xiang)似，但以(yi)上統統不能稱為(wei)(wei)全(quan)息(xi)投(tou)影(ying)，因為(wei)(wei)全(quan)息(xi)投(tou)影(ying)的(de)(de)核心要素之一是利(li)用(yong)光的(de)(de)光衍射原理重(zhong)現物體(ti)的(de)(de)三維外觀，觀看(kan)(kan)者不需要借助任何觀看(kan)(kan)器材或外部(bu)設備即可看(kan)(kan)到(dao)立體(ti)圖像(xiang)，簡(jian)單來說，就是可以(yi)在空氣(qi)中直接(jie)呈現的(de)(de)裸眼 3D，也就是我們(men)在科(ke)幻電影(ying)中看(kan)(kan)到(dao)的(de)(de)畫(hua)面。

遺憾(han)的(de)是，要在空氣中投(tou)射(she)出(chu)三維圖像的(de)難度非常大，目前(qian)仍處于實驗(yan)室研(yan)究(jiu)階(jie)段，2015 年(nian)韓國一(yi)組研(yan)究(jiu)人員利(li)用高性能彩(cai)色(se)激光制(zhi)造出(chu)世(shi)界(jie)首例 360 度彩(cai)色(se)全息圖，雖然演示影像只(zhi)是一(yi)個彩(cai)色(se)魔方，但已動用了 16 個不同領(ling)域的(de)科研(yan)人員花了 2 年(nian)時間，耗資不菲。

既然如此，各種演出中(zhong)使用的「全息(xi)投影」又(you)是怎么回事？

真(zhen)全(quan)息和「佩珀爾幻象(xiang)」

準確(que)來說，這(zhe)些(xie)偽全(quan)息技術(shu)其實是(shi)一種名為「佩珀(po)爾幻(huan)象」的(de)(de)光學(xue)現象，名字來自于英國科學(xue)家約翰?亨利(li)?佩珀(po)爾，原理(li)相當簡單，即利(li)用呈 45 度角的(de)(de)玻璃(li)將(jiang)位于其他(ta)位置（多為舞臺下方）的(de)(de)表演(yan)者的(de)(de)形(xing)象投射到舞臺上。

▲ 圖片來自網絡

早在(zai) 19 世紀，佩(pei)珀爾幻象(xiang)已在(zai)舞臺(tai)演出中廣泛(fan)應用，現代技術(shu)下(xia)的佩(pei)珀爾幻象(xiang)已不需(xu)要表演者隱藏(zang)在(zai)舞臺(tai)下(xia)方，而是(shi)可以(yi)將制作好的影像投映到(dao)全息膜(mo)上，加上打光和(he)和(he) CG 技術(shu)，足以(yi)做到(dao)以(yi)假亂真。

▲ 圖片來自網絡

拋開技(ji)術不談，真全息(xi)和佩珀爾幻象在效果上(shang)的(de)區別就是(shi)(shi)前者(zhe)是(shi)(shi) 360 度(du)無死角，你甚至可以像科幻電影中一樣穿過(guo)全息(xi)圖像，而后(hou)者(zhe)只(zhi)能在特定的(de)角度(du)觀看。

除(chu)了我們(men)前面提(ti)到的韓國研究人員的成果(guo)外，目前市面上(shang)還有幾(ji)種(zhong)熱(re)門的「半全息」技術，這些方案同樣試圖用光(guang)線重現(xian)影像，但在介(jie)質上(shang)做了一些妥(tuo)協。

空氣投影：用霧(wu)(wu)化設備產生大量(liang)人(ren)工霧(wu)(wu)，形成一層很薄的水霧(wu)(wu)墻作(zuo)為圖像載(zai)體，利用分子震(zhen)動不均衡產生立體感，但水霧(wu)(wu)顆粒大，成像效果不佳，多(duo)見于(yu)景區。

激(ji)光(guang)束投射(she)：依靠在(zai)空(kong)(kong)氣中(zhong)不斷(duan)進行小(xiao)型爆(bao)破，氮(dan)氣和氧氣在(zai)空(kong)(kong)氣中(zhong)散開時(shi)，混(hun)合(he)成(cheng)的(de)氣體(ti)變成(cheng)灼熱的(de)漿狀物質，并在(zai)空(kong)(kong)氣中(zhong)形成(cheng)一個短(duan)暫的(de) 3D 圖像(xiang)，缺(que)點是只有(you)白色，且顯示時(shi)間很短(duan)。

▲圖片來(lai)自(zi)：Business Insider

Hypervsn：同英國初創(chuang)公(gong)司 Kino-mo 開發的裝置，結構非(fei)常簡(jian)單(dan)，利用葉片高(gao)速旋(xuan)轉投(tou)射 3D 圖像。

▲圖片來自網絡

360 度全息顯(xian)示屏(ping)：由南(nan)加利福尼亞大學 2007 年研制(zhi)，將圖像投影在高速(su)旋(xuan)轉的鏡面(mian)上，并由計算機進行視頻信號渲染。

▲圖片來自(zi)：Pipin?v blog

至于索尼這(zhe)款新產品，官(guan)方并未透露詳細的技術(shu)信息，但從有限的介紹來看，應該也是利用了一些(xie)光學(xue)原理，沒能擺脫對空氣以外的介質的依賴。鑒于大法過往許多黑科(ke)技產品最終沒有走出實驗(yan)室的歷史，科(ke)幻照進(jin)現(xian)實這(zhe)件事(shi)，我(wo)們(men)可能還要(yao)再(zai)等(deng)等(deng)。