全息术（Holography）由Dennis Gabor博士在1948年创造，他被认定为对“波阵面重构”这样一个基础原理性的问题给出了一种本质性地回答，因此他获得了1971年的诺贝热物理奖。 

众所周知，光的波阵面场的振荡接近1015Hz，现有的光传感装置没有一个能直接记录光波场的振幅和相位。在传统的照相术中，人们只是获取了光的强度，而有关光的相位信息却被丢弃了。但是在全息术中，振幅和相位都能被记录，即便记录的材料仅能响应光的强度。

此项技术发展还包含了其他大师级先驱者的贡献。他们的发现和发明对全息术今天的成功起到无法估量的作用。但是由于篇幅关系，我们就不在这里给出全息术的历史性回顾了。

全息术的基本原理

两步无透镜成像示意图  

两步无透镜成像过程，示意图取自Dennis Gabor 博士在1971年11月11日的Nobel 演讲。 

Young 实验(1801)示意图 

Young实验（1801）的第一个屏幕上有1个狭缝，它的作用是仅让很小的一部分光通过。第二个屏有2个狭缝，它们使得产生的2束光同相，因此能相互干涉。当光达到最右边的屏幕时，可以看到干涉条纹。 

事实上类似全息成像的技术在中国已经存在几千年。它出现在通过铸造和打磨的某些古代铜镜中，我们称它们是穿透镜而海外称“中国魔镜”。

这个建立在古代中国魔镜原理之上的光学仪器被证明是一种非常灵敏的拓扑表征工具，它使半导体大圆片表面形态定量可视化。 

现在，全息术更是被广泛应用于人们的生活之中。

全息技术还可用于通过X射线形成骨骼和器官的三维图像。 

双通道全息图现在经常用于为牙科学校设计培训援助。比如上图中： 

（a）视图显示牙齿准备进行的加冠、齿桥、充填。  （b）视图显示假牙的位置。

因为计算机生成的全息图具有准确和灵活的特点，它可以使很难测量的数据具有较高的精度。

全息数据存储（HDS）的存储技术可以在很小的区域内存储极大量的数据。

3D显示与全息术 

在讲解全息术之前，我们需要先说明一下，屏幕上的任意一点的图像在人脑中形成的永远只有上图中的三种状态，即凸于屏幕之前，在屏幕之上，在屏幕之后。 

以F为例，所谓双眼单视界就是把所有的点都看作具有相同深度的固定点，而在潘农融合区的所有对象都可以看作单一的融合图像。

全息术则是从一个2D屏幕产生一个复3D物体，即同时包含源的振幅和相位复的波阵面。 

1964年11月，一个杂志记者困惑地报道了在Boston旅馆的一个包厢中的场景：数十位通常庄重的科学家和工程师在玩一个玩具火车头，景中还出现一个列车售票员和其他的物体。此火车实际上完全不在那里。但如果你站在一个的正确位置并从一个装置向内看，你将看到它，与真实的一样。 

全息视频显示现状

下面，我将简单的为大家介绍几个公司目前在全系视频显示技术领域中的研究成果。

计算显示全息术

基于衍射的计算：基于衍射的方法仅考虑在全息术中的重构部分而不是简单模拟光干涉，它对全息条纹进行空间和谱的采样，它相应的波阵面有4大特点：

空间离散：划分为全息元素阵列（holographic elements （hogels））

谱离散，全息矢量：全息素的采样谱表示

基条纹：预计算的基条纹将全息矢量转换成物理可实现的条纹

允许快速线性叠加：

Steve Benton 去世后出版的“Holographic Imaging”中写道：

在这本书出版前的最后准备时间（2007年），商业和消费摄影几乎完成了从化学基础向数字化电子技术迅速过渡的过程。而在这个变化发生之前，出现了一些高品质低价格的电子图像采集，数字图像处理，“软拷贝”显示，和硬拷贝打印的技术。现在全息术是刚刚开始同样的转变。

我们猜想此计算技术被用在Zebra的产品中。 

全息视频显示面临的挑战

在设计一个全息视频显示中一个基本的过程挑战是：要有足够高的空间带宽积来满足图像大小和视角的要求。

对一个典型的全息图，分辨率3000线/mm，大小在20CM2，SW在量级1010，而当前我们有的空间光调制器在107。

观察角是另外一个重要的特征。一个可用的全息图一般需要30度的衍射角，才能满足一个在短距离（0.5m）使两个眼睛放在全息图的输出角内并略有一点移动的自由度。根据Brag或光栅公式：

我们现在能买到的LCOS为8μ×8μ，而光全息记录通常需要采用相干光加上化学方法处理来完成，此要求阻碍了全息术得到广泛的应用。

1965年，Brown和Lohmann突破原有方法的框架，用