教學

全息投影是什麼?原理,以及演唱會、風扇、手機金字塔的真相

更新日期:

關於本文:由 Owl3D 根據公開資料撰寫,12 項資料來源列於文末。

簡單來說

全息投影原本指的是全像術(又叫全息術,英文 holography):用雷射把物體反射的光和另一道光疊在一起,在底片上記下干涉條紋,再用光照回去,重現立體的影像 [1]。身邊常見的真正全像,是信用卡上的彩虹全像防偽圖案 [1]。演唱會上的虛擬歌手、手機上的透明金字塔、店門口的全息風扇,雖然也叫全息投影,通常不是全像:演唱會和手機金字塔多半是平面影像在透明板上的反射,風扇是高速旋轉的 LED [2][3][4]。本文由 Owl3D 撰寫,Owl3D 是文中裸視 3D 螢幕 Shift 的開發商。

深色背景上,一隻發出藍、綠、黃色光的鴿子圖案。這是 Visa 信用卡上的防偽全像,近拍。

信用卡上的防偽全像。照片:Dominic Alves,Wikimedia Commons,CC BY 2.0,經裁切

重點整理

  • 全息、全像是同一件事,英文是 holography(技術)和 hologram(全像片)。真全像要靠雷射和干涉,詳見原理。
  • 演唱會、手機金字塔、全息風扇是不是全像,請看對照表。
  • 手機金字塔播的「全息投影影片」,是同一個畫面排成四份的影片,詳見全息投影影片。
  • 想在家看有立體感的影片,可以參考裸視 3D 螢幕。

全像、全息、全息投影:同一件事的幾種說法

維基百科把全像術定義為:「一種記錄受攝物體反射(或透射)光波中全部訊息(振幅、相位)的照相技術」[1]。條目也提到,全像術又稱全像投影、全像 3D [1]。維基百科和微軟的繁體中文(台灣)說明,都用「全像」[1][9]。INSIDE 和不少廠商的文章則用「全息」[2][3][4]。根據超級投影的文章,全息投影原本是指利用干涉原理記錄、重現物體立體影像的技術 [4]。所以「全像」和「全息」指的是同一種技術。英文是 holography(技術)和 hologram(做出來的全像片)。

全像術是英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯在 1947 年發明的,他並因此獲得 1971 年諾貝爾物理學獎 [1]。

全息投影的原理:記錄光,再把光還原

拍全像時,先用分光鏡把一道雷射分成兩道。一道照向物體,反射到底片上;另一道是參考光,直接照到底片上 [1]。兩道光重疊會產生干涉,底片記下的就是干涉條紋 [1]。

上圖:雷射經分光鏡分成兩道,一道經物體反射到底片,一道經鏡子直接照到底片。下圖:用光照沖洗好的底片,在物體原本的位置看到影像,觀看者在 A、B 兩個位置看到的角度不同。
全像的拍攝(上)與觀看(下)。圖:Owl3D 繪製

底片沖洗好以後,再用和參考光相同的光照上去,干涉條紋會讓光繞射,重建出物體原本反射過來的光 [1]。所以看全像片時,物體看起來就像真的在那裡,其實並不在 [1]。從不同的方位和角度看,會看到物體不同的面 [1]。

同一張全像片,從上、下兩個位置拍的照片。老鼠和植物莖重疊的位置,上下兩張不一樣。
同一張全像片,從兩個位置拍。老鼠和莖的重疊方式變了。照片:Georg-Johann Lay(Epzcaw 編輯),Wikimedia Commons,公有領域

身邊真正的全像在哪裡?

維基百科寫到,信用卡防偽和產品包裝上廣泛使用彩虹全像 [1]。彩虹全像用一般白光就能看見,做法是在塑膠膜上壓出浮雕圖案,背面再鍍一層鋁 [1]。因為複製全像需要昂貴的專門設備,很難偽造,所以英鎊、歐元、日圓、韓元等許多國家的鈔票,以及護照、身分證件上都用了全像防偽 [1]。

叫「全息投影」的東西,哪些是真的全像

生活中叫「全息投影」的東西,依做法可分成以下幾種。

名稱怎麼做出來是不是全像
信用卡、鈔票的防偽圖案記錄干涉條紋的彩虹全像,白光就看得到 [1]是
演唱會、舞台的虛擬人物(佩珀爾幻象)藏在暗處的影像反射到斜放的透明膜或玻璃上,看起來像站在台上 [3][5]不是。也有人叫它「偽全息」[3]
手機上的透明金字塔四片透明塑膠片反射手機上的四個 2D 影像 [2]不是,是 2D 影像的反射 [2]
全息風扇(3D 全息投影風扇)一排 LED 高速旋轉,靠視覺暫留顯示平面畫面 [4]不是。廠商 HYPERVSN 也說,螢幕本身產生的是二維的畫面 [6]
水霧、紗幕投影把影像投在空氣中的小水珠或紗幕上 [4]不是,是投影在介質上的影像 [4]
Looking Glass 等「全像螢幕」同時顯示最多 100 個不同角度的畫面 [7]不是記錄干涉條紋的全像。廠商稱它為光場螢幕(light field display),但也把畫面稱作 hologram [7]
HoloLens 的「全像投影」戴上頭戴裝置,眼前的真實世界疊上電腦畫面 [9]不是。這是微軟對 HoloLens 裡虛擬物件的叫法,要戴裝置才看得到 [9]

最後查核():表內各種做法的說明。

影屏科技在 2021 年的文章裡寫得很直接:日本電視節目上重現的鄧麗君、2010 年初音未來的演唱會,都「不是真正的全息」,而是名為佩珀爾幻象的光學錯覺 [3]。超級投影的文章也說,平常看到的全息「往往並非嚴格意義上的全息投影」[4]。

側面示意圖:舞台前方地板下藏著一個螢幕,上面斜放一片透明膜,把螢幕的影像反射給觀眾,人物看起來站在舞台上。
佩珀爾幻象的原理。觀眾看到的是平面影像的反射。圖:Owl3D 繪製
大廳挑高處,一整面格狀排列的 LED 風扇組成一張人臉。
LED 風扇拼成的畫面(美國拉斯維加斯,2025 年 8 月)。照片:Cory Doctorow,Wikimedia Commons,CC BY-SA 4.0,經裁切

全息投影影片是什麼?手機金字塔要播哪種影片

手機金字塔要搭配特製的影片:同一個畫面在螢幕上排成四份,由四片透明塑膠片各反射一份 [2]。這樣看起來,影像就像懸浮在手機上方 [2]。訊連科技威力導演的教學做法,是把同一段動畫放進四個軌道,再逐一調整位置、旋轉 90 度 [10]。

影片去哪裡找?INSIDE 的做法是到 YouTube 搜尋「hologram」影片來播放 [2]。想自己做,威力導演的教學有完整步驟 [10]。

《鋼鐵人》、《星際大戰》那種立體影像,做得出來嗎?

全像技術做不到,得靠其他方法,目前還在研究 [8]。美國楊百翰大學的全像專家丹尼爾·斯莫利教授說,《星際大戰》裡莉亞公主的影像不是全像 [8]。浮在空中、可以繞著看、從每個角度都看得到的 3D 影像,叫做體積影像(volumetric image),電影《鋼鐵人》裡東尼·史塔克操作的立體畫面也是這種 [8]。全像只在一個平面上散射光,沒有看著那個平面,就看不到影像 [8]。

斯莫利的團隊用雷射推動空氣中的微小粒子,畫出彩色的立體影像,研究成果於 2018 年發表 [8]。

想在家看有立體感的影片

想在家看 3D 電影或玩 3D 遊戲,不用戴眼鏡的做法之一是裸視 3D 螢幕。台灣買得到哪幾款,請看裸眼 3D 是什麼。

Owl3D Shift 是 14 吋的裸視 3D 螢幕,不是全像。它用柱狀透鏡加上眼球追蹤,把左右眼的畫面分別送到兩眼,一次供一個人觀看 3D [11]。它可以放在電腦旁當第二螢幕,把影片或遊戲的視窗拖過去,就會即時轉成 3D;這是 AI 轉換的效果,不是片商製作的 3D 版。即時轉換需要搭載 NVIDIA RTX 30 系列以上顯示卡的 Windows 電腦,或搭載 Apple 晶片的 Mac [11]。

常見問題

全息投影的英文是什麼?

技術叫 holography,做出來的全像片叫 hologram [1]。演唱會常用的舞台效果,英文是 Pepper's ghost(佩珀爾幻象)[3][5]。

初音未來的演唱會是全息投影嗎?

2010 年那場不是真正的全像,影屏科技把它歸為佩珀爾幻象 [3]。INSIDE 報導,初音未來也用過德國 VisionOptics 的 3D SAX 技術,用雷射光穿過夾在玻璃裡的膜片,讓觀眾看到浮在空中的影像 [2]。這篇報導沒有說明 3D SAX 是不是記錄干涉條紋的全像。

光柵卡、3D 卡是全像嗎?

不是。光柵卡表面是一排柱狀透鏡,換個角度會看到背面印的另一張圖 [12]。詳見光柵卡是什麼。

3D 投影機和全息投影機一樣嗎?

不一樣。3D 投影機要接 3D 片源、戴 3D 眼鏡看;網路上賣的「3D 全息投影廣告機」是另一種東西。兩者的差別,請看3D 投影機。

資料來源 (12)

  1. 維基百科,「全像攝影」,https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%85%A8%E6%81%AF%E6%91%84%E5%BD%B1 (2026 年 11 月 4 日查閱)
  2. INSIDE,「用手機就能自製全息投影!漂浮幻象背後的原理」(2016 年 3 月 2 日),https://www.inside.com.tw/article/5882-new-viral-craze-create-holograms-with-your-smartphone (2026 年 11 月 4 日查閱)
  3. 影屏科技工程有限公司(香港),「顯示技術的終極目標——全息投影!」(2021 年 12 月 1 日),https://www.screen.com.hk/industry-news/%E9%A1%AF%E7%A4%BA%E6%8A%80%E8%A1%93%E7%9A%84%E7%B5%82%E6%A5%B5%E7%9B%AE%E6%A8%99-%E5%85%A8%E6%81%AF%E6%8A%95%E5%BD%B1/ (2026 年 11 月 4 日查閱)
  4. 超級投影科技有限公司(香港),「全息投影是什麼?全息投影應用在哪些方面?」(2020 年 1 月 1 日),https://www.super-projection.com/news/news_7.html (2026 年 11 月 4 日查閱)
  5. 維基百科,「佩珀爾幻象」,https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E4%BD%A9%E7%8F%80%E7%88%BE%E5%B9%BB%E8%B1%A1 (2026 年 11 月 4 日查閱)
  6. HYPERVSN,「How Does Holographic Projection Work? A Complete Guide to Holograms」(英文),https://hypervsn.com/blog/How-Does-Holographic-Projection-Work.html (2026 年 10 月 9 日查閱)
  7. Looking Glass,「How does Looking Glass Work?」(英文),https://lfdocs.lookingglassfactory.com/keyconcepts/how-it-works (2026 年 10 月 9 日查閱)
  8. Brigham Young University,「BYU study produces 3D images」(英文,2018 年 12 月),https://physics.byu.edu/department/news/2018-12-byu-study-produces-3d-images (2026 年 10 月 9 日查閱)
  9. Microsoft Learn,「什麼是全像投影?」,https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows/mixed-reality/discover/hologram (2026 年 11 月 4 日查閱)
  10. 訊連科技,「用威力導演製作『全像投影』3D影片」,https://tw.cyberlink.com/learning/video/467/ (2026 年 11 月 4 日查閱)
  11. Owl3D,Shift 產品頁,https://www.owl3d.com/zh-hant/shift (2026 年 11 月 4 日查閱)
  12. Wikipedia,「Lenticular printing」(英文),https://en.wikipedia.org/wiki/Lenticular_printing (2026 年 10 月 9 日查閱)

搶先收到最新消息!

Owl3D
© 2026 Owl3D 版權所有。