能骗过蜘蛛侠？这黑科技牛了！

《蜘蛛侠:英雄远征》正在播出。我相信喜欢蜘蛛侠的学生已经看过这部电影了。恶棍们神秘地用一种错觉愚弄了每个人，以为成千上万的无人驾驶飞行器制造了巨大的波浪，燃烧着，并且是怪异的。这部电影完美地解释了“看见不一定是真的”。所有的灾难和元素怪物都是神秘客人用全息图像创造的幻想。这些幻想可以在没有外部设备的帮助下，用肉眼直接体验到。这也是全息投影的最大优点之一，它可以实现裸眼3D。

蜘蛛侠中的元素怪物:英雄远征(来自https://disney.fandom.com/wiki/Hydro-Man的图像)

愚弄蜘蛛侠的全息技术是什么？

全息投影技术是一种利用光的干涉原理记录物体反射光波中的所有信息，并通过光的衍射原理从记录胶片上完全重建物体的三维立体图像的技术。它是由英国匈牙利物理学家丹尼斯·格伯在1947年发明的。他本人因此获得了1971年诺贝尔物理学家奖。

从全息投影的定义中，我们可以看出，要理解全息投影技术的原理，我们必须首先了解光的干涉和衍射原理。光的干涉是指两个或更多光束在其重叠区域的光强的重新分布。重新分布的光强与干涉光的相位密切相关。光的干涉原理与水波相似，如下图所示:

水波干扰示意图，图片来自(www . simple . science)

光的衍射是指光波遇到障碍物时偏离原来直线的物理现象。

光的衍射(图像来自:https://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction)

在照明光的作用下，物体会反射不同方向的散射光，照明光通常用于重建物体在大脑中的三维图像。全息投影技术的成像原理是简单地利用光的干涉原理将散射光的信息记录在全息成像基板上。具体地说，如下图所示，在制作全息成像基板时，光源最初被分成两束光，一束光照射到物体上形成散射光，另一束光作为参考光和散射光形成干涉。干涉产生的干涉条纹包含物体散射光的全部信息，然后用全息干板记录干涉条纹。

全息成像原理(https://en.wikipedia.org/wiki/Holography图片)

记录物体干涉信息的全息板是一个复杂的光栅。所谓的光栅实际上是由多个平行狭缝组成的光学衍射装置。日常生活中常见的光盘是一种光栅。当阳光照射在它上面时，我们会看到五颜六色的光，这是由于阳光在它上面的衍射。只是因为这个光栅比较规则，我们看不到任何特殊的图像。

全息投影技术的重建原理是利用光的衍射来重建物体的虚像。如图所示，当全息成像被再现时，一束重构光从某个角度照射到全息板上，并且这束重构光将在全息板上经历复杂的衍射，然后我们可以从全息板后面观察非常逼真的物体的虚像。从不同的角度看这个虚拟图像，你也可以看到物体的不同方面，就好像真实的物体在那里一样。

全息成像复制示意图(https://en.wikipedia.org/wiki/Holography图片)

为了实现物体图像的真实再现，关键是记录物体发出的散射光和参考光的干涉信息。在全息成像过程中，计算机甚至可以计算和模拟现实生活中不存在的物体的干涉信息，并将其记录在相关的记录材料上。然后我们可以通过光波的照射看到物体。例如，侏罗纪恐龙可以通过全息投影技术复制。此外，《蜘蛛侠》中的全息怪物也可以用电脑模拟。

全息投影技术的应用

全息投影技术可以非常逼真地再现物体的三维图像，实现裸眼3D，并且可以重复使用。由于这些特点，其现有的和潜在的应用非常广泛。

全息投影技术已经应用到我们的生活中。2009年，制作该包的初步声音音乐会利用计算机技术制作了初步声音的全息图像，最终以生动的图像和生动的外观投射到舞台上。有许多类似的应用，如使用全息投影技术在展览会上展示模型，在不同的地方举行新产品发布会等。另一个例子是在博物馆，有些文物由于安全或其他原因不能展出，可以用文物的全息投影来代替。此外，全息投影技术可以应用于电影，以实现真正的裸眼3D电影，使观众感觉就像在电影场景中。

全息投影技术在教育和科学研究中也有很大的潜在应用。例如，全息投影技术可以用来实现教学，增加课堂的趣味性和互动性。在科学研究中，全息投影技术可以用来显示新的物理或化学模型。在医学上，全息投影技术可以显示所有人体信息，供医生仔细观察和诊断。

全息投影技术在博物馆中的应用(照片来源:http://www.sohu.com/a/244600155_100224719)

当然，全息投影的技术成本仍然很高，应用也很复杂，所以现有的应用仍然非常有限。然而，随着全息投影技术的成熟和成本的降低，特别是5G网络的普及和人工智能的兴起，全息投影技术将在未来的各个行业发挥重要作用。

最初的标题是“什么是欺骗蜘蛛侠的黑色技术？”