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2002 年 10 月 15 日

光是什麼？ (46) 全像術
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 全相術 攝影是一種不須要經過光學透鏡，就能夠記錄影像的新近處理訊息科技。它主要是分成『全像片製作』和『影像重現』兩個步驟過程 (如上圖)。原本我們對於物體通常的攝影拍照方式，僅獲得它反射光波的強弱 (Intensity) 訊息，而失去從立體物件不同部位所傳遞來的波與波之間的相位 (Phase：行進波動隨時空作正旋變化時，決定流量在任何時間〈或位置〉關係的狀態的一個數值，稱之為『相位』﹞。也就是說，一般的一張照片所傳達訊息的立體感效果，乃是依據我們過往生活中對於圖片上明亮程度間的立體經驗感受，且再加以想像而得出來的印像。
在公元 1848 年，蓋博 (Dennis Gabor) 博士 ( 1972 年諾貝爾物理獎得主 ) 首先構想出利用光學底片記錄照射物體不同部位所反射波的前沿 ( Wavefronts：也就是波的表面，其上各點的相位在同一時間的值均相同)。波的傳播可視為波面〈波前沿〉在介質中的運動之強度和相位形成干涉作用產生映像的光學新技術，所記錄的底片就稱之為『 全像片 (Holography)』。所謂的干涉現象是指由兩個或多個頻率相同﹝或相近﹞的波疊加合成其振幅隨時間與距離而變化的波，這種現象稱之為光的干涉，這類由各行進波間一定相位關係而產生的干涉會隨空間分佈形成干涉條紋圖形。換言之，基本原理上全像術攝影是將三維度空間立體實物投影成可記錄當時全部訊息的二維度全像片的立體照像技術。蓋博的構想因需要相角一致的光波以產生最好的效果，所以在 1960 年雷射被發明後，立體照像術的理論與實際才開始有了迅速的發展。

明日主題 : 光是什麼？ (47) 雷射全像術

作者與主編 : 陳輝樺、王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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