光学基础教程+2

内容简介

　　《光学基础教程》系统介绍了几何光学和波动光学的基础理论和技术应用。全书分为11章，第1章第6章以几何光学为基础，介绍了几何光学的基本定律和基本概念，共轴球面光学系统，理想光学系统的基本规律和应用面折射和反射系统的光路传输，光学系统中的光束限制、像差理论，典型的光学系统，光度学和色度学。第7章第10章以波动光学为基础，分别介绍了波动光学的基本理论、光的干涉基本规律及实践应用，光的衍射基本规律及实践应用，光的偏振和晶体光学，现代光学基础。另外，本书部分知识利用视窗与链行扩展，大多章节后面安排有代表的?

目录

第0章　绪论　? 第1章　几何光学基本原理和成像概念　? 1.1　几何光学基本定律　? 1.2　成像的基本概念、符号规则　? 1.3　球面光学成像系统　? 第2章　理想光学系统　?? 2.1　理想光学系统的基点与基面　? 2.2　图解法求理想光学系统的物像关系　? 2.3　解析法求理想光学系统的物像关系　? 2.4　双光组的基点与基面　? 2.5　单个折射球面、透镜和薄透镜组的基点与基面　? 第3章面系统　?? 3.1面反射镜　? 3.2板　? 3.3　反射棱镜　? 3.4　折射棱镜　? 第4章　光学系统中的光束限制与像差概论　?? 4.1　光阑　? 4.2　景深焦深远心光路　? 4.3　轴上点球差、彗差　? 4.4　其他像差　? 第5章　光度学与色度学基础　?? 5.1　光度学基础　? 5.2　色度学基础　? 第6章　典型光学仪器　?? 6.1　人眼　? 6.2　放大镜　? 6.3　望远系统　? 6.4　显微系统　? 6.5　照相机　? 第7章　光的干涉　?? 7.1　光的电磁　? 7.2　光在两种电介质分界面上的反射和折射　? 7.3　光的干涉概述　? 7.4　分波面干涉　? 7.5　分振幅干涉（一）——等倾干涉　? 7.6　分振幅干涉（二）——等厚干涉　? 7.7　典型干涉仪　? 第8章　光的衍射　?? 8.1　光的衍射概述　? 8.2　菲涅耳衍射　? 8.3　夫琅禾费矩孔衍射　? 8.4　夫琅禾费单缝衍射　? 8.5　夫琅禾费圆孔衍射　? 8.6　夫琅禾费多缝衍射　? 8.7　衍射光栅及其应用　? 第9章　光的偏振与晶体光学基础　?? 9.1　光波的横波特、偏振态　? 9.2　晶体的双折射 9.3　偏振器　? 9.4　偏振光的干涉　? 第10章　现代光学基础　?? 10.1　光的量子　? 10.2　激光的基本原理　? 10.3　非线光学概述　? 10.4　傅里叶光学概述　? 参考文献　?

摘要与插图

; ;;色调：表示不同颜色特征的量，反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。例如，太阳光的不同波长光谱色会令人们在视觉上呈现不同的色感。

;;;;饱和度：表示颜色光谱色的程度。一种颜色越光谱色，其饱和度越好。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色越纯。

;;;;因此，RGB颜色空间的主要缺点是不直观．从RGB值中难以直接获得该值所表示的颜色的认知属。其次，RGB颜色空间是不均匀的颜色空间之一，两个颜色之间的知觉差异不能表示为该颜色空间中两个色点之间的距离。从图像处理的实际应用的角度看，RGB颜色空间的缺点还表现为ROB值之间的高相关(B—R：0．78，R—G：0．98，G—B：o．94)。这些高相关的存在，形成彩色图像模式识别中的特征重复现象，是个十分不利的因素。XYZ、Ohta等颜色空间虽然从某个角度弥补了RGB颜色空间的一些不足之处，但由于这些颜色空间均是由RGB颜色空间作简单的线变换而得到的，仍无法克服RGB颜色空间的一些固有缺点。如不直观等．故这些颜色空间均为类RGB颜色空间。类RGB颜色空间的明显特征是不能用一个特征量来表示颜色。为了把颜色的描述和人们对颜色的认知或感觉对应起来，人们设计了许多类型的认知颜色空间，HIS颜色空间是其中的一种．由于其适于用解析的方式来描述颜色，故在彩色数字图像处理中得到广泛的应用。

;;;;在观察颜色时，如果两种颜色在以下这三个方面中的某个方面存在差异，人们能够将这两种颜色辨别出来，这三个方面是：①是什么颜色?②该颜色的亮度如何?③该颜色的纯度如何?HIS颜色空间正是采用这三者作为其三个色度分量的，分别称为色调(H)、亮度(D及饱和度(S)。于是，。HIS颜色空间反映了人们观察彩色的方式。．在HIS颜色空间中，f表示亮度(或强度)。为简单起见，可采用R、G、B三个灰度的算均值来表示亮度f，当然也可使用对不同分量有不同权值的彩色机制。亮度I的值确定了像素的整体亮度，而不管其颜色是什么。可以通均R、G、B分量将彩色图像转化为灰度图像；这样丢掉了彩色信息。

;;;;(H)和饱和度(s)。图5—7中的色环描述了这两个参数。色调由角度表示，彩色的色调反映了该彩色什么样的光谱波长，不失一般，可假定0。的彩色为红色，：120。的为绿色，240。的为蓝色。色度从0。变到240。覆盖了所有可见光谱的彩色。在240。到300。之间是人眼可见的非光谱色(紫色)。

;;;;饱和度参数是色环的原点(圆心)到彩色点的半径长度。在环的外围圆周是纯的或饱和的颜色，其饱和度值为pan>。在中心是中(灰色)影调，即饱和度为O。饱和度的概念可描述如下：假设有一桶纯红色的颜料，它对应的色度为O，饱和度为pan>。混入白色染料后使红色变得不再强烈，减少了它的饱和度，但没有使它变暗。粉红色对应于饱和度值约为0．5。随着更多的白色染料加入到混合物中，红色变得越来越淡，饱和度降低，后于O(白色)。相反地。如果将黑色染料与纯红色混和，它的亮度将降低(变黑)，而它的色调(红色)和饱和度(1)将保持不变。 ; ;

;;;;(如图5—8所示)。灰度阴影沿着轴线以底部的黑变到顶部的白。具有高亮度且饱和度大的颜色位于圆柱顶面的圆周上......

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