60 年前：全息术发明 --- 波前记录与再现

1948 年丹尼斯 . 伽伯为改善电子显微技术的成像质量首次提出全息图概念。尽管他的所有实验过程都使用了光波，从而证实了技术上的可行性，但在后来的电子显微镜研发过程中却屡受错折，使得盖博的天才想法终于不得不夭折在他的初衷里。幸运的是他所提出的 光波波前的记录与再现 的闪光思想点燃了后继科学家们追求三维显示的灵感，从而诞生了 光学全息及光学信息处理 这一对人类文明有重大深远影响的光学新学科 --- 充满了艰辛与幻想，并因此而获得 1971 年诺贝尔物理学奖。

40 年前：

显示全息术发明，但是 , 激光 = 用掠夺的财富来维持昂贵的研究

1962 年，随着激光器的出现，诞生了高相干性光源。美国科学家埃米特 . 里斯和尤尼斯 . 乌伯特尼克斯，在通信理论中的载波概念启发下，引入空间频率载波，发明了离轴全息术，第一次实现了全息三维显示；与此同时，另外一名前苏联科学家尤尼 . 丹尼苏克，在著名的法国科学家 、诺贝尔物理学奖得主加博利尔 . 李普曼所提出的彩色照相术的工作基础上发明了反射全息术。这两种激动人心的发明标志着一种区别于照相术的全新媒体的诞生，他将以三维的方式自然地传递人类视觉信息，从而，重新点燃了人类实现三维显示终极梦想的希望之火，似乎只要解决一些小技巧问题，科幻小说所描述的时代就会很快到来。

20 年前：

模压彩虹全息术的发明开始了全息印刷与全息包装的深远变革

自从上世纪 60 年代末期开始，全世界有一群科学家 、工程师、及艺术家约数百人，一直坚持不懈地从事着这项神秘的未来显示方法的开拓工作，把其作为业余爱好或生存工具，以他们孩童般的天真与对更加美好明天生活的献身精神，不断地对该事业“从兴奋，到沉迷，再到放弃”。区别于许多其他科学家被迫从事冷战军事应用工作如当时刚刚诞生的晶体管技术，他们被称为自由科学家，而正是他们的工作奠定了现代全息术的基础。这期间最有效的发明包括脉冲全息术、组合全息立体图、尤其是 1969 年麻省理工学院史蒂芬 .A. 本顿教授发明的彩虹全息术。将彩虹全息与全息图模压复制技术相结合，便诞生了现已风靡世界的全息印刷与包装产业，其核心是针对文件与品牌安全的防伪保真。除了实现三维显示，全息术还以其独特的优点体现为一些其他有前途的实用技术，如：全息无损探测（ HNDT ）、全息光学元件（ HOE ）、和全息数据存储（ HDS ）等，且正逐渐应用在各自相关领域。 近 40 年来，与建立在由第一次和第二次风险投资浪潮所催生的微电子产业与互联网革命基础上的其它现代信息技术的飞速发展相比，全息术就像一只孤傲的龟，不知何故似乎有意识地，朝着必然的最终目标缓慢而坚定地前进着；其前进动力来源于上述天才群体匪夷所思的坚强信心。

最新进展：数码全息 --- 从理论到实践上拓展了全息概念

上世纪 90 年代初期，在全息立体图逐渐成熟技术的启发下，利用刚刚商用化的空间光调制器（ SLM ）如 LCD 、 DMD 等，作为显示全息之父之一 、 一生致力于全息三维显示实用技术研发的麻省理工学院史蒂芬 . A. 本顿教授提出了“硬拷贝成像计算机制作全息图”项目，这便是今天可以制作真彩色 、全视差、大观察角度、大幅面、且可拼接为任意大尺寸显示全息图的数码全息打印技术的前期基础工作。 这项技术带来了一种比传统计算机制作全息图（ CGH ）技术更合理的方法，以更有效率的全息记录方式替代了繁琐计算与编码，从而克服了以恢复振幅和位相为目的的输出困难问题。令人遗憾的是，立体图或视差这些主观视觉概念还深深地扎根在今天的数码全息中使得其至今仍被限制在打印“完美”显示全息图上，虽然他被人当作为“ 解释或开启这样一类疑难问题的典型工具，如：重力是将原子绑在一起的超级胶水，乃至大爆炸理论。”幸运的是，这项由英年早逝的全息天才、全世界全息艺术家所共同尊敬与爱戴的 史蒂芬 . A. 本顿教授所催生的数码全息技术， 为“海量图像信息三维重构及显示技术研究”这一 21 世纪信息科技所留给人们的必然课题，提供了广泛的理论思考空间和现实实践工具。这个由知识爆炸所产生的裂变能量的聚变反应将带给我们比 20 世纪更加丰富多彩的自然内涵与文明表现。

未来二十年展望：全新的显示媒介，从而，全息图 = 光所提供的吸引大雨般海量风险投资的历史机遇

有关实时三维显示，在全息术发明前后都有大量方案被提出，然而，由于其对这个问题的主观视觉处理方式以及缺乏合理的理论支持与实验条件，这些方案均未得到进一步发展。最近，随着电视信息的进步及空间光调制器（ SLM ）的妙用，三维全息电视的方案被提出用于实时三维显示，然而这些方法均是利用视觉时间暂留效应如电影或电视节目一样实现三维显示而非严格意义上的全息地展现电视信息的真实全息电视。还有许多方法提出直接再现 SLM 上电写入的全息图实现三维实时显示，以及增大视角、实现彩色显示等技术，由于受到现有 SLM 空间带宽积的限制，这些方法都明显远离实际应用，而该空间带宽积的提高却又最终受限于表现电子集成能力的所谓摩尔定律。最近在"Nature, Vol. 451/7 February 2008/694-698 " 上所发表的文章 " An updatable holographic three dimensional display" ，看起来似乎给出了全息电视的曙光，但这种新全息材料的实际应用却仍难以想象。

实际上，大自然本来就以真三维的形式展现给我们人类。二维图像信息只能让我们了解到事物的某个侧面，从而极大程度地限制了人们对事物本质的全面认识。遗憾的是，我们虽然居住在这个三维世界中，却无奈地只能用二维的方式来表现我们对他的感受，如：像片、电影、或电视节目，构成了 20 世纪留给我们的有效传递人类视觉信息的主要媒体。 能否将按照一定规律所采集的上述海量图像信息，以真三维的方式重新解释并加以显示，从而还原其所要表达的真实三维世界呢？怎样才能实现对上述海量图像信息的三维重构及显示呢？二维图像与三维显示究竟有着怎样的科学关联呢 ? 这些问题原本就是 21 世纪的科技发展所留给人们的必然思考。