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出版者:

作者:李来军 编

出品人:

页数:189

译者:

出版时间:2008-7

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787115176585

丛书系列:

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• 数码复合机
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• 维修技术
• 办公设备
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• 实用指南
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精密光学与现代成像技术：深入解析数码影像采集与输出的底层逻辑 图书简介 本书聚焦于当代信息技术领域中最为核心且应用最为广泛的“精密光学与现代成像技术”。本书旨在为技术人员、工程师以及对高精度图像处理有浓厚兴趣的学习者，提供一套系统、深入且具有实践指导意义的知识体系。我们摒弃了对通用办公设备或特定品牌设备的机械性维护流程描述，转而深入探讨支撑所有现代数码成像系统的底层物理原理、先进光学设计、信号处理算法以及关键组件的工作机制。 第一部分：成像光学系统的理论基础与精密设计 本部分将彻底解构光与物质的相互作用，为理解数码成像系统的性能极限奠定基础。 第一章：现代光学成像的物理基石 1.1 几何光学与物理光学的桥梁： 详细阐述光线的传播定律、惠更斯-菲涅耳原理在复杂光学系统中的应用。对比分析几何光学模型在处理衍射和干涉现象时的局限性，并引入麦克斯韦方程组在光场描述中的核心地位。 1.2 光的偏振态及其在成像中的调控： 深入探讨光的线偏振、圆偏振、椭圆偏振的数学描述（琼斯矩阵与穆勒矩阵）。重点分析偏振元件（如起偏器、检偏器、波片）的设计与制造公差对最终图像质量的影响，特别是偏振对反光和鬼影的抑制作用。 1.3 光线追迹的高级算法： 不仅仅介绍Zemax或TracePro等软件的基本操作，而是侧重于解释非球面、自由曲面镜片的数学模型（如Zernike多项式、T-P自由曲面函数）。讨论如何通过优化算法（如遗传算法、模拟退火）来平衡像差校正与镜片加工的复杂性。 第二章：先进光学组件的工程实现 2.1 微纳光学器件的制造与应用： 详述光栅、衍射光学元件（DOE）和微透镜阵列（MLA）的制造工艺，如电子束光刻、纳米压印技术。分析DOE在色散校正和光束整形中的独特优势。 2.2 高性能镜头组的光学校正： 系统分析和区分常见的成像像差（球差、彗差、像散、场曲、色差）。重点讲解复消色差（APO）和超低色散（ED）镜片材料的选择标准，以及如何通过镜片组合设计，实现全视场范围内的MTF（调制传递函数）优化。 2.3 光圈与景深的精密控制： 深入探讨光圈系数（F-number）的物理意义，以及光圈叶片的设计对焦外成像质量（Bokeh）的影响。分析景深计算的非线性特性，以及在微距和远摄场景下的特殊处理方法。 第二部分：数码传感器技术与信号采集 本部分转向将光信号转化为电子信号的核心环节，探讨影响图像质量的电子噪声源和色彩再现的机制。 第三章：半导体成像传感器的物理机制 3.1 光电转换的量子效率分析： 详细解析CCD和CMOS传感器的像素结构，包括光子捕获机制、载流子分离与收集过程。重点讨论量子效率（QE）的波长依赖性，以及背照式（BSI）技术如何提高低光照条件下的性能。 3.2 噪声源的识别与抑制： 深入分析影响图像质量的主要噪声类型：光子散粒噪声、暗电流噪声、读出噪声（RON）和固定模式噪声（FPN）。讲解如何通过片上电路设计（如片上ADC、Correlated Double Sampling, CDS）来最小化电子噪声。 3.3 色彩滤光阵列（CFA）与拜耳阵列的局限性： 分析拜耳阵列的色彩采样原理及其固有的色彩信息损失问题。对比介绍Foveon X3、微棱镜阵列等非拜耳型传感器的色彩采集策略及其在分辨率和色彩还原上的权衡。 第四章：高速数据采集与预处理电路 4.1 模数转换（ADC）的高速化： 探讨不同类型ADC（如SAR、流水线式ADC）在传感器输出接口中的应用，重点关注其有效位数（ENOB）与转换速度对动态范围的影响。 4.2 图像信号处理器（ISP）的流水线结构： 剖析一个典型的ISP前端处理流程，包括坏点校正（DPC）、黑电平校正、增益放大（AGC）和降噪算法的硬件实现。强调实时处理对延迟和功耗的优化策略。 4.3 高动态范围（HDR）成像技术： 深入讲解多重曝光合成、模拟域增益调节等HDR技术的基本流程，以及如何通过非线性映射曲线来保留高光和阴影区域的细节信息。 第三部分：色彩科学与图像还原 本部分着重于色彩的感知、量化、管理和最终的显示或打印输出过程中的科学原理。 第五章：色彩空间理论与色彩管理 5.1 人眼视觉模型与色彩空间构建： 从CIE 1931 XYZ 理论出发，解析如何建立如CIELAB、LCH等均匀色彩空间，并解释这些空间在色彩差异度量中的应用。 5.2 色彩描述文件（ICC Profile）的生成与应用： 详细讲解设备特性文件（Profile）的采集过程，包括输入矩阵（Tone Reproduction Curve, TRC）和色彩转换矩阵（Color Transformation Matrix, CTM）的构建。讨论在跨设备色彩匹配中，感知相对色度（Perceptual Rendering Intent）和绝对比色度（Absolute Colorimetric）的区别与选择。 5.3 白平衡与色彩恒常性： 分析不同光源下的色温问题，以及如何通过查表法或基于灰度/肤色检测的算法实现精确的自动白平衡（AWB）。 第六章：高精度图像输出与显示技术 6.1 高级渲染算法与半色调技术： 针对非连续调输出（如喷墨打印、低比特显示），深入剖析误差扩散算法（Floyd-Steinberg, Jarvis-Judice-Ninke）和频率分离技术在保持视觉平滑度上的作用。 6.2 光电显示器的色彩再现能力： 对比分析LCD、OLED和新兴MicroLED显示技术在色域覆盖（DCI-P3, Rec.2020）和亮度/对比度方面的工程限制与技术突破。讲解显示器校准中，查找表（LUT）的应用与优化。 6.3 空间频率分析与图像锐化： 利用傅里叶变换分析图像的频率成分。讨论卷积核设计在点扩散函数（PSF）估计中的作用，以及如何通过反卷积（如维纳滤波）来提升图像的清晰度，同时避免过度锐化导致的振铃效应。 本书内容专注于光学、电子信号处理、色彩科学等基础学科在精密成像系统中的交叉应用，为专业人士提供一个超越操作手册层面的深度理解框架。

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我从事这个行业有小十年了，自认为对各种数码设备都有一定的了解，但这本书在“高级电路板维修与元器件级修复”这部分内容，还是让我大开眼界。很多维修店为了追求效率，往往直接更换整个电路板，成本高昂。这本书却详尽地介绍了如何使用万用表和示波器对主控板上的关键元件进行测量和判断，并且详细标注了常见品牌机型的主板关键点位图。虽然我还没有机会去进行那种高难度的BGA返修，但书中对电源管理模块（PMIC）的故障分析，已经足够让我避免了许多不必要的板卡更换。特别是关于静电防护和ESD测试的章节，强调了操作规范的重要性，这对于保护昂贵的电子元件至关重要。它不仅仅是一本维修指南，更像是一本提升工程师职业素养的培训教材。如果你只是想知道怎么换个硒鼓，这本书可能有点“大材小用”，但如果你想成为能处理疑难杂症的专家，它绝对是必备良品。

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这本书的封面设计着实吸引眼球，那种沉稳的蓝色调搭配上清晰的标题字体，一看就知道是本硬核的技术手册。我原本以为它会是那种枯燥的理论堆砌，结果翻开目录才发现，内容组织非常有条理。特别是关于打印机核心部件的拆解与重装那一部分，图文并茂的讲解简直是教科书级别的清晰。我手上那台老旧的彩色激光一体机，一直因为卡纸问题困扰我很久，找遍了网络上的各种零散教程都没能彻底解决。这本书里详细分析了不同品牌和型号的进纸路径设计差异，甚至连一些常见故障代码的底层逻辑都给剖析得很透彻。我按照书中的步骤，一步步地清理了硒鼓单元和定影器的灰尘和碎屑，还针对性地调整了一个非常微妙的传感器位置，结果机器焕发了第二春。这种从宏观到微观，层层递进的讲解方式，对于一线维修人员来说，简直是救命稻草。它不仅仅是教你怎么修，更是在告诉你“为什么”要这么修，背后隐藏的机械和电子原理是什么，这点非常赞赏。

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这本书最让我感到惊喜的是，它并没有仅仅局限于传统的激光和喷墨技术，而是对近年来兴起的“智能复合机”和网络安全相关的小知识也进行了简要的介绍。比如，涉及到网络打印故障时，作者会提示检查IP地址冲突或者防火墙设置，这些都是过去的老式维修手册中几乎不会提及的内容。这表明作者紧跟时代步伐，理解现代办公设备早已不再是孤立的硬件，而是复杂的网络终端。书中对于耗材的兼容性分析也相当客观，没有一味推崇原厂产品，而是从技术角度分析了第三方耗材的潜在风险点，比如粉质颗粒大小对成像质量的影响，以及芯片兼容性导致的错误报告问题。这种中立而深入的分析视角，让读者能够做出更明智的判断，而不是盲目地接受厂商的宣传。总体来说，这是一本面向未来、内容扎实的技术参考书。

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说实话，我买这本书之前，心里是抱着将信将疑的态度。市面上的维修书籍太多了，很多都是东拼西凑，缺乏深度和实操性。但这本书在“故障诊断与排除”这一章节的表现，完全超出了我的预期。它没有采用那种简单的“如果出现A现象，则执行B操作”的简单罗列，而是构建了一个完整的逻辑树。比如，针对扫描组件不工作的故障，它首先引导读者检查电源和数据接口，然后深入到扫描仪驱动马达的电压测试，最后才涉及到光电耦合器（CCD/CIS）的清洁与校准。这种系统性的排查思路，极大地提高了我的工作效率。我记得有一次，我遇到一个非常罕见的现象——打印质量忽好忽坏，所有常规检测都指向了耗材问题，但更换了新的原装墨粉盒后问题依旧。按照这本书的指引，我检查了主板上的特定控制芯片的温度，发现由于机箱内积灰导致散热不良，芯片偶然过热降频，从而影响了图像处理速度。这种深层次的分析，绝对不是普通维修手册能提供的，它让我感觉作者是一位真正经历过无数次故障现场的老兵。

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从排版和易读性来看，这本书也做得相当出色。很多技术书籍为了塞进更多内容，常常牺牲了图表的清晰度和页面的留白，读起来非常压抑。但这本《数码复合机实用维修技术》在这一点上把握得很好。使用的纸张质量不错，油墨清晰，即便是那些复杂的电路原理图和机械结构爆炸图，也能看清楚每一个螺丝和每一个连接器的位置。此外，它还贴心地附带了一个常用的错误代码速查表，方便我们在现场快速定位问题。我尤其喜欢书中对于“预防性维护”的阐述，它不仅仅关注“治病”，更注重“防病”。作者花了专门的篇幅讲解了不同办公环境（如潮湿、多尘、高温）对设备寿命的影响，并给出了针对性的清洁和保养周期建议。这使得这本书的价值超越了纯粹的故障维修，延伸到了设备管理的层面，非常实用和全面。

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