酷炫動圖二十二微風(fēng)拂過時，我們可以用皮膚感受到空氣的流動，豎耳傾聽時，空氣的振動也敲擊著我們的耳膜，但在視覺的世界里，透明的空氣似乎總處于隱形狀態(tài)。如果不借助煙霧和飄動的樹葉，我們可以看到空氣的流動嗎？其實(shí)，空氣的波動是可以被看見的。無論是空氣的對流，還是聲音造成的振動，其實(shí)都會讓空氣局部的密度發(fā)生改變，而不同密度空氣對光線的折射率也是不一樣的，當(dāng)光線通過其中時就會產(chǎn)生折射，扭曲我們所看到的景象。導(dǎo)演，影視視頻制作把倉庫里那噸火藥都招呼上！原視頻來自：BBC 紀(jì)錄片《隱形世界》是的，我們需要爆炸的沖擊波才能制造出肉眼可見的空氣密度變化，上面的動圖展示的就是這一場景。當(dāng)然，空氣中的聲速有 340 米/秒，所以你需要離得很遠(yuǎn)，然后放慢動作才能看清這方法的確很麻煩，有什么簡單的辦法能看到普通的聲音嗎？透明，也要讓你現(xiàn)形！事實(shí)上，這樣的方法是有的，只需要給光源做點(diǎn)改變，就能在原本透明一片的空氣中看到更加清晰的氣流了，聲波造成的空氣密度變化也不例外圖片來自：Victor Miller, Matthew Tilghman, Ronald Hanson 上面圖中就是一個吹火柴的 photography）。將點(diǎn)光源放在球心（對于球面鏡，半徑就等于 2 倍焦距）的位置，這樣反射回來的像也成在球心的位置。不過為了避免光源擋住光路，需要把光源往旁邊挪一點(diǎn)。然后，再用盡量薄的物體（刀片或黑紙）擋住球心處一半的光，這樣就能拍攝到紋影啦利用這種方法，讓聲音現(xiàn)形也不在話下。原視頻來自：What Does Sound Look Like? NPR AK47 產(chǎn)生的氣流和聲波 Does Sound Look Like? NPR 書本掉落產(chǎn)生的聲波。原視頻來自：What Does Sound Look Like? NPR 另外，如果改成用彩色的濾光片去擋的話，還可以拍攝到彩色的紋影圖像：火柴燃燒產(chǎn)生的氣流紋影。原視頻來自：RMIT University 激波管（一種壓縮氣體產(chǎn)生激波的實(shí)驗(yàn)裝置）的彩色紋影圖像。原視頻來自：NACImageTechnology 干涉的光影游戲那么，透明的氣流究竟是怎樣獲得明暗對比的呢？空氣密度不同帶來的折射固然重要，但只靠它可不行。其實(shí)，問題的關(guān)鍵在于光的干涉我們在中學(xué)課本上都會學(xué)到干涉的物理現(xiàn)象，不同相位的光波之間發(fā)生干涉時，會產(chǎn)生兩種結(jié)果：疊加變得更明亮，或者相互抵消變暗，而這種差異就給了我們讓透明現(xiàn)形的機(jī)會下面我們來看幾張示意圖。首先，假設(shè)我們用一片均勻光照射一塊均一透明的介質(zhì)，光通過其中時不會產(chǎn)生什么相位差，你看到的會是一片均勻的亮光：接下來，我們放入一塊迷之透明物體，它的折射率比外面的介質(zhì)大一些，所以光在物體內(nèi)跑的更久一些，出來之后就和旁邊的光有了相位差。但是，由于物體透明度很高，出來的光強(qiáng)度和原來差不多，所以你依然無法清晰地分辨物體：那么該怎么辦呢？我們可以再加入一束參考光和它發(fā)生干涉。這時候，明暗的差別就顯現(xiàn)出來了：類似的技術(shù)在生物學(xué)界也有很多應(yīng)用。中國解放軍史上最倒霉的九個軍，生物學(xué)家常要在光學(xué)顯微鏡下觀察各種小小的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但這些結(jié)構(gòu)往往自身沒什么顏色，也不容易分辨。KS9800獲各界專家盛贊，在染色之外，利用上述原理的相差顯微鏡（Phase contrast microscopy）就是一個很好的選擇在實(shí)踐中，我們有多種方法可以實(shí)現(xiàn)這種相位可視化，常見的一種就是在透鏡后的焦平面上做擋光或相移處理，企業(yè)宣傳片制作紋影成像也是如此。透鏡的后焦面是一個很神奇的位置，儒教宗法制度的活化石在這個面上，接近焦點(diǎn)的光代表物像中的低頻成分，偏離焦點(diǎn)的光代表物像中的高頻成分。我們在后焦面上做處理，就相當(dāng)于讓物像中不同成分的光來發(fā)生干涉不同濾波方式下葉脈的顯微圖像。偏置法可以讓圖像有一種立體的浮雕效果，影視視頻制作如同陽光斜著照亮月球時立體感更強(qiáng)一樣。還能不能更給力點(diǎn)，拍點(diǎn)大場面？