如果打印的图像看起来是 3D的是不是很神奇？不幸的是，像照片这样的传统印刷品会显示具有固定外观的二维 (2D) 图像，因为它们仅包含强度和颜色信息。这些打印件无法显示 3D 图像，因为它们缺乏对光线的方向控制，从而导致深度信息丢失。

光场打印 (LFP) 在环境白光照明下向裸眼观察者显示三维 (3D) 信息。观察者从不同角度看到 3D 图像的变化视角。然而，由于分辨率有限以及镜头与彩色像素之间的错位，LFP 会出现像素化。创建高分辨率 LFP 的一个有前途的解决方案是通过使用先进的纳米制造技术。在这里，我们使用双光子聚合光刻作为一步纳米级 3D 打印机，直接用透明树脂制造 LFP。这种方法同时产生高空间分辨率 (29–45 µm) 和高角度分辨率 (~1.6°) 图像，在 15 × 15 视图中具有平滑的运动视差。值得注意的是，最小的彩色像素仅由单个纳米柱（直径约 300 nm）组成。

为了解决这个问题，新加坡科技与设计大学 (SUTD) 的一组研究人员使用纳米级 3D 打印技术来创建高分辨率光场打印 (LFP)。LFP 包括排列在结构色像素阵列顶部的微透镜阵列。当 LFP 被普通白光照射时，显示3D图像。3D 图像是自动立体的，这意味着无需佩戴特殊眼镜即可观看。图像在从不同角度观看时会改变外观，这为 LFP 提供了特殊的 3D 视觉效果。

(a) 光场打印工作原理示意图。(b) 从不同角度观察到的光场打印

更重要的是，需要高分辨率 LFP 来显示超逼真的3D图像，这些图像在艺术品和安全物品中具有潜在应用。通过使用纳米级 3D 打印创建 LFP，该团队实现了每英寸 25,400 点 (dpi) 的最大像素分辨率，超过了消费类喷墨打印机的像素分辨率 ~1,200 dpi。LFP 中的结构色像素由纳米柱（直径约 300nm）制成。也许最显着的结果是每个颜色像素都可以由单个纳米柱表示，以产生最大分辨率的 LFP。

这项研究的首席研究员表示，这可能是第一次使用 3D 打印在一个步骤中完全创建多色光场打印 (LFP)，而无需使用染料，无需手动将微透镜对准彩色像素。打印件在单个 LFP 中嵌入多达 225 帧，以前所未有的分辨率生成平滑的观看过渡。这些效果将导致 2D 打印件产生超未来的逼真 3D 视觉效果。

该团队预计，当纳米技术允许更大的可扩展性和吞吐量时，高分辨率 LFP 将更容易在市场上买到。