如果打印的圖像看起來是 3D的是不是很神奇？不幸的是，像照片這樣的傳(chuan) 統印刷品會(hui) 顯示具有固定外觀的二維 (2D) 圖像，因為(wei) 它們(men) 僅(jin) 包含強度和顏色信息。這些打印件無法顯示 3D 圖像，因為(wei) 它們(men) 缺乏對光線的方向控製，從(cong) 而導致深度信息丟(diu) 失。

光場打印 (LFP) 在環境白光照明下向裸眼觀察者顯示三維 (3D) 信息。觀察者從(cong) 不同角度看到 3D 圖像的變化視角。然而，由於(yu) 分辨率有限以及鏡頭與(yu) 彩色像素之間的錯位，LFP 會(hui) 出現像素化。創建高分辨率 LFP 的一個(ge) 有前途的解決(jue) 方案是通過使用先進的納米製造技術。在這裏，我們(men) 使用雙光子聚合光刻作為(wei) 一步納米級 3D 打印機，直接用透明樹脂製造 LFP。這種方法同時產(chan) 生高空間分辨率 (29–45 µm) 和高角度分辨率 (~1.6°) 圖像，在 15 × 15 視圖中具有平滑的運動視差。值得注意的是，最小的彩色像素僅(jin) 由單個(ge) 納米柱（直徑約 300 nm）組成。

為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題，新加坡科技與(yu) 設計大學 (SUTD) 的一組研究人員使用納米級 3D 打印技術來創建高分辨率光場打印 (LFP)。LFP 包括排列在結構色像素陣列頂部的微透鏡陣列。當 LFP 被普通白光照射時，顯示3D圖像。3D 圖像是自動立體(ti) 的，這意味著無需佩戴特殊眼鏡即可觀看。圖像在從(cong) 不同角度觀看時會(hui) 改變外觀，這為(wei) LFP 提供了特殊的 3D 視覺效果。

(a) 光場打印工作原理示意圖。(b) 從(cong) 不同角度觀察到的光場打印

更重要的是，需要高分辨率 LFP 來顯示超逼真的3D圖像，這些圖像在藝術品和安全物品中具有潛在應用。通過使用納米級 3D 打印創建 LFP，該團隊實現了每英寸 25,400 點 (dpi) 的最大像素分辨率，超過了消費類噴墨打印機的像素分辨率 ~1,200 dpi。LFP 中的結構色像素由納米柱（直徑約 300nm）製成。也許最顯著的結果是每個(ge) 顏色像素都可以由單個(ge) 納米柱表示，以產(chan) 生最大分辨率的 LFP。

這項研究的首席研究員表示，這可能是第一次使用 3D 打印在一個(ge) 步驟中完全創建多色光場打印 (LFP)，而無需使用染料，無需手動將微透鏡對準彩色像素。打印件在單個(ge) LFP 中嵌入多達 225 幀，以前所未有的分辨率生成平滑的觀看過渡。這些效果將導致 2D 打印件產(chan) 生超未來的逼真 3D 視覺效果。

該團隊預計，當納米技術允許更大的可擴展性和吞吐量時，高分辨率 LFP 將更容易在市場上買(mai) 到。