数码影像技术（中级） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:

出品人:

页数:278

译者:

出版时间:2003-6

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787504537645

丛书系列:

图书标签:

• 数码影像
• 摄影技术
• 图像处理
• 后期制作
• 中级教程
• 摄影技巧
• 数码摄影
• 色彩管理
• 构图
• 光影效果

《现代光学成像原理与应用》 图书简介 引言：探索光影的奥秘与技术前沿 本书旨在为读者构建一个全面、深入的现代光学成像理论与技术知识体系。在信息时代，光作为信息载体的核心地位日益凸显，从微观的生物医学诊断到宏观的遥感监测，高质量的光学成像技术是实现精确感知和数据获取的关键。本书并非聚焦于数码影像的后期处理或软件应用，而是着重于成像系统的物理基础、光学设计、器件原理以及先进的成像范式。它面向具有一定理工科背景，渴望理解“光如何被捕获、转换和重构”的专业人士、高级技术人员和研究生。 全书内容以严谨的物理学和数学工具为支撑，构建了从基础光场到复杂成像系统的完整逻辑链条。 --- 第一部分：光学基础与光场理论 (Foundations of Optics and Light Field Theory) 本部分是理解所有现代成像系统的基石，深入探讨了光的本质属性及其在介质中的传播规律，摒弃了对数码相机操作层面的描述，转而关注基础物理定律。 第一章：电磁波理论与光的波动性 详细阐述麦克斯韦方程组在各向异性介质中的应用，重点分析光的偏振态、双折射现象及其在先进光学元件（如波片、偏振片）中的作用。探讨光的干涉与衍射理论，特别是菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的数学描述，为理解衍射极限和分辨率的本质奠定基础。 第二章：几何光学与光线追迹的局限性 回顾严格的几何光学原理，包括斯涅尔定律、全反射等。但核心在于分析几何光学在描述微小结构和高数值孔径系统时的不足，引出波动光学处理的必要性。介绍现代光学设计软件中使用的光线追迹算法的物理模型，而非软件功能介绍。 第三章：傅立叶光学与成像的频率域分析 这是理解光学成像系统的核心章节。系统介绍傅立叶变换在光学中的应用，将成像过程视为一个线性空间不变（LSI）系统。深入分析点扩散函数（PSF）、线扩散函数（LSF）和调制传递函数（MTF）的物理意义及其相互关系。阐明MTF如何量化成像系统的空间频率响应，这是评估系统性能的关键指标，与图像的“清晰度”概念在物理层面上进行解耦和量化。 --- 第二部分：先进光学元件与系统设计 (Advanced Optical Components and System Design) 本部分聚焦于构成高性能成像系统的物理载体——透镜、镜面和光瞳，强调结构设计与性能优化之间的关系。 第四章：现代光学系统中的像差理论 全面解析由光线追迹得出的典型像差：球差、彗差、像散、场曲和色差。每种像差都以数学形式精确描述其对波前的影响。详细讨论共轭成像方程在考虑像差补偿时的修正，并介绍消色差系统（如复消色差物镜）的设计原则和实例分析，不涉及任何具体的商业镜头型号或参数设定。 第五章：衍射极限与高数值孔径系统 探讨受衍射限制的成像系统性能边界。深入分析阿贝（Abbe）和瑞利（Rayleigh）判据的严格物理推导。重点讲解高数值孔径（High-NA）光学系统的设计挑战，包括边缘光线效应、物方和像方场的畸变控制，以及如何通过特殊设计的微透镜阵列来优化光能收集效率。 第六章：光学系统中的光瞳与孔径控制 分析入瞳和出瞳在系统中的功能，它们决定了光束的截取范围和系统对物体空间频率的敏感度。讨论孔径光阑、场光阑的作用，以及它们如何影响系统的视野（FOV）和景深（DOF）。阐述光瞳函数（Pupil Function）在调制成像质量中的核心地位。 --- 第三部分：突破衍射极限的成像技术 (Imaging Techniques Beyond the Diffraction Limit) 本部分转向前沿领域，介绍如何利用光的量子特性或非线性效应来获取传统光学系统无法达到的分辨率和信息。 第七章：超分辨成像的物理基础 本书的核心技术前沿部分。深入剖析超越传统衍射极限的几种关键物理机制： 1. 斯托克斯参数与偏振成像： 利用光的偏振信息重构物体表面纹理和各向异性材料的内部结构。 2. 相位恢复与计算成像的物理模型： 介绍相位敏感成像（如散斑场成像、菲索干涉）的基本光学布局，重点讨论如何从强度测量数据中反演缺失的相位信息，这依赖于迭代算法的物理收敛性分析，而非算法本身的应用教程。 3. 近场成像（Near-Field Optics）： 基于倏逝波的成像原理，阐述如何利用表面等离子体激元（SPR）或扫描探针显微镜（SPM）来获取超高分辨率的表面形貌信息。 第八章：先进光场捕获与重构 专注于光场显示（Light Field Display）和光场相机（Plenoptic Camera）的原理。核心在于解析如何通过一个微透镜阵列（MLA）捕获光线的角度信息（不仅仅是强度）。详细推导光场数据的采集模型，解释如何利用这些数据实现后焦平面调整、深度图估计等，强调的是对光线角度信息的物理编码过程，而非最终图像的软件渲染。 第九章：时间分辨与飞秒脉冲成像 介绍如何利用光脉冲的时间特性进行成像。讲解基于时间延迟的成像技术，如时间门控成像（Time-gated Imaging）和荧光寿命成像（FLIM）。分析超快激光脉冲在介质中的色散效应（如啁啾），以及如何设计补偿色散的系统来确保高时间分辨率和空间分辨率的协同。 --- 结语：光学成像的未来趋势 本书总结了光学系统设计与信息获取的前沿交叉点，强调了新材料（如超材料、梯度折射率材料）对未来成像系统的颠覆性潜力，以及将人工智能的优化方法融入到光学系统设计约束和物理模型求解中的必要性。全书始终坚持对成像过程的物理本质和数学描述的深入探讨，是理论研究和系统工程领域不可或缺的参考资料。

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说实话，这本书的深度完全超出了我的预期，我原以为这会是一本面向新手的入门读物，结果发现它在某些前沿领域的探讨，连一些资深从业者都会感到挑战。它的学术严谨性毋庸置疑，引用的参考资料和案例都经过了细致的考证。最让我感到惊喜的是，它对新兴技术的介绍也保持了与时俱进。比如，它对高动态范围（HDR）技术的原理剖析，不仅仅停留在多张合成的层面，而是深入探讨了显示设备对色域和亮度范围的兼容性问题，这种跨界知识的融合，让内容显得格外丰满和立体。书中对“人眼视觉感知”与“设备成像”之间的差异分析尤其精彩，它解释了为什么在屏幕上看起来完美的图像，输出到印刷品上效果却大打折扣的根本原因，并给出了针对性的解决方案。这种对技术边界和局限性的坦诚探讨，体现了作者极高的专业素养，让人读起来很有信服力，绝非空泛之谈。

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这本厚重的著作在内容的广度上令人叹服，它几乎覆盖了从基础理论到高级应用的每一个重要环节，构成了一个完整的知识闭环。特别值得称赞的是，作者在讨论软件插件和第三方工具时，展现了一种非常超脱的态度。他并没有盲目推崇某个特定的商业软件，而是将工具视为实现特定视觉目标的手段，重点强调了底层原理的重要性。这使得即使未来某些软件被更新换代，书中的核心知识体系依然具有极强的生命力。我尤其欣赏它在“跨平台一致性”方面所做的详尽论述，从色彩管理配置文件（ICC）的配置到不同渲染引擎之间的差异对比，都给出了操作层面的详细指导和注意事项。这本书的价值不仅仅在于教会你“如何做”，更在于帮助你建立一套能够适应未来技术迭代的批判性思考能力。它更像是一本“内功心法”，指导你如何驾驭技术洪流，而不是被技术牵着鼻子走。

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这本书的语言风格和叙事节奏把握得非常巧妙，读起来一点也不像教科书，更像是一位经验丰富的前辈在娓娓道来。作者擅长用类比和讲故事的方式来讲解复杂的概念，使得原本晦涩难懂的技术点变得平易近人。例如，在讲解摩尔纹和伪影的成因时，作者用了一个非常生动的比喻来描述光线与传感器像素点的“游戏”，一下子就把我困惑已久的问题点通了。尽管内容涉及很多硬核技术，但全书的基调是积极和鼓励探索的，它不会让你因为不理解某个术语而感到挫败。此外，书中对不同文化背景下视觉偏好的探讨也让我耳目一新，作者意识到了技术在不同地域和审美体系中的应用差异，这使得这本书的视野超越了单纯的技术手册范畴，具备了更广阔的人文关怀。这种将技术与人文巧妙结合的写作手法，是我在其他同类书籍中极少见到的。

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我入手这本书主要是冲着它对工作流程优化的那部分内容去的，坦白说，我对市面上那些只停留在软件操作层面的指南已经感到厌倦了。这本书真正厉害的地方在于它构建了一个系统性的思维框架。它没有急于教你怎么按哪个按钮，而是先探讨了“为什么”要这么做。例如，在讨论RAW文件处理时，作者深入剖析了不同厂商的成像芯片特性对后期调整范围的根本性制约，这比单纯教你拉曲线要深刻得多。我印象最深的是关于“光影结构重建”的那一章，作者引入了物理光学的一些概念，帮助读者从根本上理解如何通过布光和后期来“重塑”场景的立体感，这对我理解高端商业摄影的打光非常有启发。另外，书中对不同存储介质的可靠性和数据备份策略的探讨也极其详尽，这在数字化时代是至关重要的安全保障，很多教科书完全忽略了这一点。总而言之，这本书提供的不是技巧的罗列，而是一套完整的高效能创作方法论，非常适合希望从“操作者”升级为“创作者”的人士。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，厚实的封面搭配细腻的磨砂质感，拿在手里沉甸甸的，完全不像那种廉价的教材。光是翻开扉页，就能感受到编辑团队在细节上的用心。内页的纸张选择也很讲究，色彩还原度高，即便是打印复杂的彩色照片样本，也丝毫没有那种墨水洇开的廉价感。我特别喜欢它在章节划分上的逻辑性，从基础的光学原理过渡到后期处理的复杂工作流，过渡得非常自然。比如，关于色彩空间理论那几章，作者没有采用枯燥的公式堆砌，而是通过大量的实际案例图示来解释，让人很容易就能抓住核心概念。我记得有一段讲解宽容度的图表，清晰地对比了不同传感器在极端光照下的表现，比起我之前看过的几本理论书，这次的讲解方式效率高太多了。这本书的排版也很有现代感，留白得当，阅读起来丝毫没有压迫感，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。这绝对是一本值得放在书架上时常翻阅的精品，无论是作为工具书还是提升审美素养的读物，它都称得上上乘之作。

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