The Complete Book of Holograms pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Dover Publications

作者:Joseph E. Kasper

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2001-07-10

价格:USD 11.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780486415802

丛书系列:Dover Recreational Math

图书标签:

• Holography
• Optical Physics
• 3D Imaging
• Science
• Technology
• Art
• Photography
• Visual Effects
• DIY Projects
• History of Holography

镜中之界：光学、感知与幻影的深度探索 一本关于人类感知极限、光线操控艺术以及三维成像革命的宏大叙事。 本书并非聚焦于我们日常所见的、由特定设备驱动的固定全息影像。相反，它深入探究了支撑所有视觉错觉、光场重构乃至人类空间感知这一复杂过程的底层物理学原理、历史演进，以及其在艺术、心理学乃至哲学层面的深远意涵。 第一部：光的几何学与感知的心灵剧场（The Geometry of Light and the Mind’s Theater） 第一章：视觉的错觉基础——人类如何“构建”三维世界 本章将从神经科学和现象学的角度出发，剖析人脑如何通过双眼视差、运动视差、阴影投射和空气透视等线索，将二维视网膜图像编译成本稳定的三维世界模型。我们将详细考察“虚构的深度”是如何在感知层面上被确立的，为理解后续的光学操控奠定基础。这一部分的重点在于，我们感知的“真实”本身就是一种高度编辑过的光信息流。 第二章：光的路径与波动性——从惠更斯到傅里叶的数学之舞 我们将回溯经典光学理论，从光的直线传播假设，过渡到其本质的波动性描述。重点阐述衍射和干涉现象，它们是所有光场调控技术的物理基石。内容涵盖惠更斯-菲涅耳原理的严谨表述，以及傅里叶光学如何将复杂的空间信息（如物体轮廓、纹理）分解为可操作的频率分量。读者将理解，一个三维场景本质上是一组特定频率的光波叠加。 第三章：反射、折射与衰减——媒介对光信号的“篡改” 本章聚焦于光与物质的相互作用。我们不会直接讨论制造全息图的技术，而是分析光线穿过不同介质时能量和相位的变化。讨论包括：不同表面材料的散射特性（朗伯散射与镜面反射的对比），多层介质中的折射率梯度（如大气效应或晶体结构），以及光能在传输过程中的能量损失与色彩偏移。理解这些“损耗”机制，对于精确预测光场在任何环境中的表现至关重要。 第二部：历史的回响——早期幻象艺术与光场的先驱实验 第四章：幻影的古典遗产——从古代魔术到十九世纪的辉煌 本部分将回顾人类历史上对“不存在的图像”的迷恋。我们将详细考察古代的针孔相机（Camera Obscura）如何成为最早的真实光线捕捉设备，以及文艺复兴时期艺术家如何利用透视法模拟深度。重点分析十九世纪的“幽灵幻影”（Pepper’s Ghost）技术——它并非现代意义上的全息术，却是最早通过精心控制光线反射和吸收，在舞台上制造“实体感”鬼魂的工程壮举。我们将解构其精确的光学布局和对观众视角的依赖性。 第五章：照相术的诞生与时间凝固的渴望 这一章探讨照相技术如何改变了人类对“记录真实”的认知。从达盖尔银版法到湿版火棉胶工艺，我们关注的是如何将光线信息永久固定在一个二维平面上。关键在于分析早期摄影对光强度和曝光时间的精确控制，这是对瞬时光场进行采样和冻结的首次大规模尝试。对比摄影技术对光强度的记录与更复杂的（相位的）信息丢失，引出对“完整信息”记录的渴望。 第六章：迈向三维记录的早期尝试：斯特里奥斯科皮的胜利 立体视觉观测仪（Stereoscope）代表了人类首次成功地、在可穿戴设备辅助下，欺骗大脑恢复深度感。本章将深入分析双目视觉的原理，并展示如何通过拍摄同一场景的两个略微不同的角度照片，来重建人眼所经历的立体空间。我们将讨论立体图像的制作流程，以及其局限性——即观察者必须通过特定的光学设备，且无法自由移动观察角度。 第三部：信息编码与重构——超越表面的维度 第七章：波前的编码——信息论视角下的光场 本章将进入理论核心。我们将从信息论的角度探讨“光场”（Light Field）的本质——一个在空间中所有点、所有方向上的光的能量和相位分布。我们将探讨如何用数学模型来描述一个完整的波前，并引出“采样定理”在光场采集中的应用。重点是理解，任何真实的三维场景都包含了无限维度的信息，而任何记录方式都必然涉及对这些信息进行有损或无损的“压缩”与“编码”。 第八章：相位信息的重要性——被遗忘的维度 在日常的成像技术中，我们主要记录的是光的强度（振幅）。然而，构成三维结构和清晰度的关键在于光的相位信息。本章将详细解释相位信息如何编码了物体的深度、轮廓和精细结构，并探讨为什么在传统光学系统中，相位信息难以被直接记录。我们将分析那些旨在恢复或绕过相位记录障碍的早期实验方法，例如早期的光学衍射实验。 第九章：衍射屏与空间滤波——利用物质作为信息处理器 本章探讨如何利用特定的材料结构（如具有周期性变化的介质）来操纵光波前。我们将分析光通过微小结构时产生的衍射图案，以及如何通过空间滤波器（如光阑或掩模）来选择性地增强或消除特定频率的光波，从而在二维平面上“绘制”出更接近三维结构的亮度分布。这部分强调的是材料作为计算媒介的作用，而非电子设备。 第四部：感知、现实与边界（Perception, Reality, and the Edge） 第十章：心理学对视觉环境的重塑——从感知到信念 我们探讨了人类的感知系统如何对不完整或受限的光学输入进行主动的“修复”和“填充”。我们会分析著名的心理学实验，这些实验揭示了大脑如何利用上下文、预期和先前经验来填补光场记录中的缺失部分，使不完美的重建看起来“真实”。这一章将讨论，一个成功的视觉再现技术，其成功之处在于它成功地利用了我们既有的心理模型。 第十一章：光场记录的极限与不确定性原理 本章将从物理学的基本限制出发，探讨任何记录设备（无论光学还是电子）在同时精确测量光场的空间位置和传播方向上所面临的内在矛盾。我们将讨论高分辨率与大视场角、高清晰度与深度信息捕捉之间的权衡，揭示为什么“完美重现”一个动态光场在物理上是极端困难的。 第十二章：艺术、哲学与存在的界限 最后，本书将超越技术层面，探讨人类对“捕捉真实”这一行为的永恒追求。我们审视光幻象艺术（如皮影戏、装置艺术）如何挑战我们对“在场性”的定义。如果一个光场被精确地重构，即使是基于一个非物理的媒介，它对观察者的感官体验是否就等同于真实？本书的结论在于，所有对光线的操控，无论是古代的魔术还是现代的工程，最终都是对人类感知边界的一次次富有创造性的试探。

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