文 Saaally
來源：MovieWorldMap.com
從北京環球影城的開幕到哈利波特相關手遊的發行，再到萬聖夜的魔法裝扮，這個秋天一直彌漫着濃郁的“魔法“氣息。
距《哈利·波特》系列原著第一部發行已20年有餘，霍格沃茨依然魅力不減。當年的小小巫師們大都已長大成人，但仍期待着某天能尋找到九又四分之三站台的蹤迹，通過它進入神秘的魔法世界。而在奧蘭多環球影城，人們似乎真的發現了它的入口。
站台穿牆魔法：遊客正推着車穿過牆壁。來源：TwoWayMirrors.com
這神奇異象背後确有某種“魔法“原理存在——不過用我們的麻瓜通用語來說，它叫做科學。這是一種名為”佩珀爾幻象（pepper’s ghost）“的幻覺成像法。它并不複雜，卻和大名鼎鼎的全息投影技術有着關鍵的聯系。要想了解它的起源，我們需要回到一個真的曾經充滿“黑魔法”的時代。
越害怕，越想看——早在數百年前，各種戲法、幻術等神秘表演就已成為人們的重要消遣途徑。
主流觀點認為，是科學家惠更斯（Christiaan Huygens）在17世紀正式發明了“魔燈（magical lantern）”，即幻燈機的雛形，通過透鏡的組合将畫片上的圖像投射到某個位置。魔燈的推廣和不斷改良将當時的幻術表演又帶到新高度。
惠更斯被認為是較早開發出魔燈的科學家。他的某張草圖展示了他用魔燈示範的恐怖戲法——把頭摘下來的過程。
最著名的幻術師之一、同樣身為科學家的羅伯森（全名Étienne-Gaspard Robert，藝名Robertson）在昏暗的教堂廢棄房間中上演恐怖秀——讓觀衆處于封閉空間，用隐藏起來的魔燈播放逼真的鬼魂影像，配以驚悚的背景音效，成功打造了“恐怖劇院（horror theatre）”的表演形式。聽起來很熟悉吧？沒錯，那時候就有“4D沉浸式鬼屋”了——人類喜歡找刺激已經不是一天兩天了。羅伯森運用科學知識改良了魔燈，使之具有類似變焦的功能，讓鬼魂和觀衆的互動更有空間感，并一舉成名。
18世紀末至19世紀初，恐怖劇院表演風靡歐洲，并在民間認知中與神秘力量相聯系。利用了人們一知半解、害怕又好奇的心理，一些江湖術士和号稱有通靈術的人也以此行騙，擷取錢财和聲譽。
1797年羅伯森的恐怖秀現場，在當時的效果絲毫不亞于現在的“沉浸式鬼屋”，把觀衆們都吓壞了。
1858年，英國科學家亨利·迪爾克斯（Henry Dircks）開發了一項新的舞台技術，通過觀衆席下設定的隐藏房間和燈光的巧妙配合，借助玻璃“半透半反”的特性，讓演員的身影能夠在舞台上“閃現”。
類似于魔術揭秘者，迪爾克斯不滿于通靈騙局橫行的現狀，希望藉由這項更易闡明科學原理的技術讓公衆不再被裝神弄鬼的誇張表演蒙蔽心智。他将其命名為“迪爾克斯幻境（Dircks Phantasmagoria）“。
迪爾克斯的設計中，劇場采用自然光照明，這需要整個劇場都重建才能實作，成本較高。
由于需要将劇場大幅改造才能實施，迪爾克斯的點子遲遲沒有打開銷路。但同為科學家和發明家的約翰·亨利·佩珀爾（John Henry Pepper）注意到了它。佩珀爾也是一位熱心科普人士，認同用科學啟發民智的意義。他簡化了這項技術，讓它可以适用于大部分現有的劇場環境。它也以佩珀爾的名字更為聞名。
佩珀爾的簡化版本更易實施，也更為人熟知。演員扮成的鬼魂藏在舞台地面下被遮擋處。
另一種版本的佩珀爾幻象。将隐藏房間設定在了主房間一側，玻璃（綠色）與觀衆的視角（紅色）呈45°。
可以說，是二人共同作用，讓佩珀爾幻象在市場上獲得成功，并最終成為至今在科學界都占據一席之地的投影技術。二人曾達成短暫的合作關系，隻是迪爾克斯逐漸對此頗有微詞，認為名譽的天平傾向于佩珀爾，而忽略了他的原創，并是以诟病媒體和佩珀爾所屬的學校。
佩珀爾則在自己後來的一本書中，肯定了迪爾克斯的重要作用。好在後世的記載視角是更為全面的，現在通常将二人的名字一并提及，一位是創始人，而另一位是改良者。
現在，我們能在許多遊樂園的特定場景體驗佩珀爾幻象的神奇效果。前文提及的站台穿梭魔法，想必大家已窺見端倪——拍攝者所面對的鏡面玻璃，反射的是站台牆壁的影像，又透射了遊客正進入隧道的場景（光源集中打在遊客身上，而保持黑暗狀的隧道入口變得不可見），結合在一起就形成穿牆畫面了。
繞到玻璃背後，就可以看到真正的站台牆壁，和正在進入黑暗隧道的遊客。來源：TwoWayMirrors.com
除了遊樂場和鬼屋，佩珀爾幻象作為一種類全息投影技術，也廣泛應用在各類舞台表演中。我們常常看到，深受熱愛但已不在人世的歌手通過這種方式回到現場；人氣虛拟角色也能和真人同台演出。
2012年Coachella音樂節現場，Snoop Dog與已故歌手Tupac Shakur（右）的影像同台。來源：npr.org
想親自嘗試一下“全息術”？你可以購買或制作簡易的小裝置，利用佩珀爾幻象獲得相當有立體感的投影效果。
利用手機加上這種倒金字塔形的裝置，自己也可以制造一個“懸浮”影像出來。
我們距離科幻片中的“憑空造像”全息術，還有多遠？來源：Iron Man
嚴格地說，佩珀爾幻象隻是一種能形成類似全息效果的投影技術，而真正的全息技術遠遠更複雜，也更難實作。
我們都看過科幻電影中的全息術——一個完全懸浮在虛空中的顯示屏或物體，人可以從任意角度觀察它并互動。這裡所指的全息投影技術（holography），來自希臘語詞源holo，意為“全部的、完整的”。普通二維照片隻記錄下光的強度資訊（振幅），而不包含深度資訊（相位），在視覺上展現不出縱深感；全息圖像則同時包含二者，進而完整地重建物體的立體像，形成立體視覺效果。
該技術由英國匈牙利裔科學家丹尼斯·蓋伯于1947年發明，并讓他獲得諾貝爾實體學獎，最初被用于電子顯微技術，後來由于雷射的出現取得更廣泛的進展。
簡單來說，全息技術有點類似于将影像重新編碼。這裡涉及到相幹光的幹涉效應。
通過分光鏡将雷射分成兩束，一束打在物體上，而另一束被稱為參考光的則直接作用在全息膠片上，兩束光在相遇的區域滿足相同的頻率、振動方向，和恒定的相位差，即為相幹光。
它們共同在膠片上形成獨特的幹涉條紋圖樣——這就是記錄物體影像的關鍵“密碼”。（如果對什麼是幹涉條紋沒有概念，可以聯想一下油膜被陽光照射顯示出的五彩斑斓的圖案。）
要想解開密碼，則需将與參考光相同的光線打在膠片上産生衍射，即可重建出物體的立體像，讓觀看者的眼睛接收到以假亂真的虛像。
利用相幹光幹涉效應制造全息圖的過程。由分光鏡将光分成兩束：打在物體上光線和參考光。
重建物體的立體像的過程。來源：Wikipedia
不難了解，比起普通攝影技術，全息技術可被視為一種有潛力儲存海量視覺資訊的方式。隻是由于技術的複雜性，科幻片裡炫酷的空氣全息成像在現實生活中還較為罕見。
現在人們能夠接觸到的一些全息産品，也仍然比較倚賴于特定的媒體，如螢幕等。這樣看來，比起昂貴的真·全息術，佩珀爾幻象也算是“夢想照進現實”的最簡易操作法了。
數百年前那些看上去故弄玄虛的幻術表演在今日看來，對科學和藝術都起到了促進作用——各類早期光學裝置為幻燈機、照相機、攝影技術的出現打下基礎，而充滿神秘和獵奇色彩的演出傳統流傳至今，以電影、戲劇、鬼屋、魔法樂園等形式吸引着好奇心不減的現代人們。
有人說，科學的世界沒有魔法的位置，但換個角度想，科學又何嘗不是一種“魔法”呢？用可依據的理論支援，把看似不可能的事情變為可能，帶來奇妙的感動，這就是科學的恒久魔力吧。
Reference:
https://www.twowaymirrors.com/peppers-ghost-illusion/
https://skullsinthestars.com/2016/12/20/dircks-and-pepper-a-tale-of-two-ghosts/
https://www.vice.com/en/article/z44458/phantasmagoria-were-the-18th-century-suicide-scary-theaters-that-gave-us-movies--2
https://hauntedpalaceblog.wordpress.com/2013/03/17/phantasmagoria-the-eighteenth-century-horror-show/
https://www.boredpanda.com/3d-hologram-smartphone-diy-device-mrwhosetheboss/?utm_source=google&utm_medium=organic&utm_campaign=organic
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E6%81%AF%E6%91%84%E5%BD%B1
https://en.wikipedia.org/wiki/Phantasmagoria
https://en.wikipedia.org/wiki/Pepper%27s_ghost
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