拍摄一张优质全息图应具备哪些基本条件？

为了实现全息照相,实验装置必须具备下述的三个基本条件：

（1）一个好的相干光源,即参考光束和物光束必须是相干光(因此需用激光来作为照相光源,且一般使物光程与参考光程相当)。

（2）一个稳定性较好的防震台,即光学系统必须有足够的机械稳定性。

（3）一个高分辨率的感光底片。

（4）了解和使用显影、定影、冲洗、等有关有关摄影。

全息照片和普通的科普照片是不一样的，在适当的光照下,全息照片上显示出来的景象是立体的,可看到景物的各个侧面。

全息照相和常规照相之不同还在于,常规照相只是记录了被摄物体表面光线强弱的变化,即只记录了光的振幅；而全息照相则记录了光波的全部信息,除振幅外,还记录了光波的相位.这样就把空间物体光波场的全部信息都贮存记录了下来.然后利用全息照片对特定波长单色照明光的衍射,把原空间景象显现出来.它可将一个“冻结”了的景物重新“复活”后显现在人们眼前。

普通照相只能存贮被摄物体光强度的空间分布，不能满足人们希望在特定环境下能够感知真实3D场景的要求；而全息照相是通过记录照射物体的物光波与相应的参考光波的干涉条纹，从而记录下包括物体振幅（光强）和相位在内的全部光场信息，故称“全息”。

全息照相包括以下两个过程：（一） 波前的全息记录（二） 物光波前的再现（一） 波前的全息记录利用干涉的方法记录物体散射的光波在某一个波前平面上的复振幅分布，这就是波前的全息记录。通过干涉方法能够把物体光波在某波前的位相分布转换成光强分布，从而被照相底片记录下来，因为我们知道，两个干涉光波的振幅比和位相差决定着干涉条纹的强度分布，所以在干涉条纹中就包含了物光波的振幅和位相信息。典型的全息记录装置如图2所示：从激光器发出的相干光波被分束镜分成两束，一束经反射、扩束后照在被摄物体上，经物体的反射或透射的光再射到感光底片上，这束光称为物光波；另一束经反射、扩束后直接照射在感光底片上，这束光称为参考光波。由于这两束光是相干的，所以在感光底片上就形成并记录了明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的形状和疏密反映了物光的位相分布的情况，而条纹明暗的反差反映了物光的振幅，感光底片上将物光的信息都记录下来了，经过显影、定影处理后，便形成与光栅相似结构的全息图 —— 全息照片。所以全息图不是别的，正是参考光波和物光波干涉图样的记录。显然，全息照片本身和原是物体没有任何相似之处。（二） 物光波前的再现物光波前的再现利用了光波的衍射，如图3所示。用一束参考光（在大多数情况下是与记录全息图时用的参考光波完全相同）照射在全息图上，就好像在一块复杂光栅上发生衍射，在衍射光波中将包含有原来的物光波，因此当观察者迎着物光波方向观察时，便可看到物体的再现像。这是一个虚像，它具有原始物体的一切特征。此外还有一个实像，称为共轭像。应该指出，共轭波所形成的实像的三维结构与原物并不完全相似。

全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

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