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出版者:Hove Books

作者:Robert Rotoloni

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:1993-12

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9781874707073

丛书系列:

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经典光学系统的演进与应用：一部聚焦于精密测距仪的深度探索 本书并非聚焦于尼康（Nikon）品牌的测距相机型号，而是一部深入剖析精密光学测距技术（Rangefinding）本身及其在不同领域应用的学术专著。 本书旨在为光学工程、摄影史、军事技术以及精密测量领域的研究人员、工程师和高级爱好者提供一个全面、深入且不偏重于任何特定制造商视角的理论和实践框架。 本书的结构围绕测距技术从基础原理到尖端应用的演变展开，内容详实，论证严谨，力求展现测距技术在人类工程发展史中的核心地位。 --- 第一部分：光学测距的基本原理与历史溯源 第一章：测距技术的基石——几何光学与三角测量 本章详细阐述了所有光学测距设备赖以实现的基础——三角测量原理。重点解析了基线长度（Baseline）、目标距离（Distance）与视差角（Parallax Angle）之间的数学关系。我们不仅探讨了理想条件下的公式推导，还深入分析了由大气折射率变化、传感器精度限制以及机械公差引入的误差源。 1.1 经典三角测量的几何模型：建立从基础的平面几何到三维空间测距模型的演进路径。 1.2 视差的物理体现：解析在双目视觉系统中，视差角如何转化为可测量的物理量。 1.3 影响精度的主导因素：对光线路径的微小扰动（如温度梯度）如何影响最终测距结果进行定量分析。 第二章：早期的光学测距仪：从战争需求到民用探索 本章追溯了光学测距技术的起源，重点关注第一次世界大战及第二次世界大战期间，为火炮校射和舰船导航而发展起来的重型基线双目测距仪。 2.1 望远镜测距仪（Base Rangefinders）的结构分析：详细解剖了大型固定基线测距仪的内部结构，包括棱镜系统、补偿机构以及目镜设计。 2.2 机械补偿与运动补偿机制：阐述了如何通过复杂的机械联动装置来实时修正因操作者自身运动或目标移动引起的读数偏差。 2.3 测距精度与基线长度的关系：通过历史案例，论证了提高测距精度的核心矛盾在于如何平衡设备的可操作性与所需基线长度。 --- 第二部分：测距技术的范式转变——从光学到电子融合 第三章：共像测距系统的精细化设计与操作 本章聚焦于最常见且依赖人眼判读的共像（Coincidence）测距技术。本书将这类技术视为人机交互在精密光学中的典范。 3.1 图像重合判定的心理物理学基础：探讨人眼对图像重合的识别阈值，以及如何通过设计特殊的十字线或分划板来优化此过程。 3.2 倾斜式与旋转式测距头的设计哲学：比较了两种主流设计在视角、测量速度和复杂环境适应性上的优劣。 3.3 消除系统误差：刻度盘与补偿镜片：详细分析了为消除设备本身制造缺陷而引入的辅助光学元件的功能与校准流程。 第四章：超越视觉的测距：主动式与被动式电磁波测距 随着电子技术的发展，本书深入探讨了光学测距向更先进的电子技术过渡的阶段，这包括激光与雷达技术的萌芽。 4.1 脉冲飞行时间（Time-of-Flight, ToF）的理论基础：分析了利用光速恒定性进行距离测量的物理和电子实现方式。 4.2 激光测距的兴起与早期的挑战：讨论了早期高功率激光源的安全问题、光束扩散（Beam Divergence）对远距离精度的影响，以及电子计时器的精度瓶颈。 4.3 调频连续波（FMCW）测距的原理优势：介绍了一种不需要高脉冲功率，而是依赖频率调制进行距离和速度测量的先进方法。 --- 第三部分：测距技术在特定领域的专业应用 第五章：航海与航空测绘中的精确导航 本章将测距技术置于全球尺度导航的背景下进行考察，分析其在海图绘制、领空管理中的应用。 5.1 基站测距在早期定位系统中的作用：探讨了如何利用已知基线上的多个测距点来构建早期的大区域定位网络。 5.2 摄影测量学中的高度与距离获取：分析了航空摄影测量中，如何利用带有测距功能的辅助设备来校正倾角误差，从而提高地图的几何精度。 5.3 现代导航系统中测距角色的演变：对比传统光学测距与卫星导航系统（如GPS/GLONASS）在功能上的互补与替代关系。 第六章：微观世界的测量：物镜与测距的融合 本章聚焦于微米级尺度上的距离测量，这主要与高精度显微镜技术相关。 6.1 显微镜中的焦平面深度与有效测距：讨论在观察微小物体时，如何精确界定焦平面的位置，这本质上是一种微型光学测距。 6.2 聚焦误差的量化分析：引入微分干涉衬度法（DIC）等先进技术，如何通过分析光场干涉模式来精确确定物体表面高度。 6.3 工业检测中的三维重建与测距链：探讨从单个点的距离测量扩展到整个复杂表面的三维轮廓重建过程。 --- 第四部分：测距技术的未来趋势与挑战 第七章：计算光学与人工智能对测距的赋能 本书的最后一部分展望了测距技术在高速数据处理和复杂环境适应性方面的未来发展。 7.1 深度学习在视差图生成中的应用：分析如何利用卷积神经网络（CNN）来替代或增强传统的立体匹配算法，以提高弱纹理或低对比度环境下的测距鲁棒性。 7.2 单镜头测距的突破：多核和光场技术：探讨如何通过复杂的计算模型，从单个镜头采集到的信息中推导出深度信息，从而实现对传统双目基线要求的突破。 7.3 长期挑战：大气湍流与量子测距的设想：讨论即使在最先进的激光系统中，如何有效应对长距离光信号的衰减和随机扰动，并对基于量子纠缠的理论测距方法进行初步探讨。 --- 结语：测距作为感知世界的桥梁 本书通过对光学、机械、电子和计算的综合分析，展示了测距技术不仅仅是一个工具，更是人类探索、理解和量化物理世界的核心能力载体。对测距原理的深入掌握，是理解现代感知系统设计的关键。 读者对象： 光学工程师、精密仪器设计师、摄影史研究者、军事技术分析师，以及对精密测量有浓厚兴趣的专业人士。 预计篇幅： 约 600 页（含大量图表、公式推导与案例分析）。

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这本书的学术严谨性毋庸置疑，但它的可读性却让人惊叹。作者在处理技术细节时，展现出惊人的耐心和清晰的逻辑。他没有回避那些复杂的机械原理，而是将其分解成一个个易于理解的模块，用清晰的比喻来解释复杂的相互作用。比如，讲解旁轴取景系统的“视差修正”机制时，作者用了好几页篇幅，通过一个生动的“双眼观察”模型，让我这个非专业人士也大致明白了其中的奥妙，而不是一头雾水。这本书的语言风格偏向于内敛和克制，但字里行间流露出的是对精密机械艺术的深深敬爱。它不像那种市面上常见的“发烧友指南”，充斥着主观的“XX镜头天下第一”的论调，而是基于大量文献考证和实物分析得出的客观结论。最让我感到惊喜的是，书中对维护和保养的介绍部分，简直是一份宝贵的“急救手册”，从如何正确清洁复杂的取景器光学元件，到如何判断快门组的健康状况，都提供了非常实用的指导，这对于任何一个珍视老器材的人来说，都是无价之宝。

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说实话，我买这本书是抱着一种“知识收藏”的心态，但读完之后，它给了我远超预期的收获。这本书的价值在于它提供了一种“理解的深度”，而不是简单的“信息罗列”。作者在阐述相机的历史沿革时，巧妙地融入了社会变迁的背景。比如，在战后重建时期，对轻便、可靠的工具的需求如何推动了特定型号测距仪的快速迭代，以及这种对便携性的追求是如何在设计上做出取舍的。这种宏观叙事和微观技术分析的结合，使得整本书的结构非常饱满，读起来层次分明。我特别欣赏作者对于“手感”的描述，他用了很多形容词来捕捉按下快门时那种机械回弹的力度、对焦环转动的阻尼感，这些都是纯粹的数字和参数无法传达的体验。对我来说，这本书更像是一部关于“人与工具关系”的哲学探讨，它让我反思，在如今这个电子化、自动化的时代，我们是否丢失了那种通过纯粹机械交互来创造影像的乐趣和精度。阅读过程中，我多次停下来，想象自己握着那冰冷的金属机身，在老城的小巷中穿行，寻找着那个完美的瞬间。

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这本书的封面设计真是太有意思了，那种复古的质感，让人一眼就能感受到它蕴含的厚重历史。我本来还以为会是一本枯燥的技术手册，结果翻开目录才发现，作者的叙事方式非常巧妙，完全是以一种“老友聊天”的口吻展开的。比如，在谈到早期测距仪的设计理念时，作者并没有直接堆砌复杂的工程图纸，而是花了大量的篇幅去描绘当时摄影师们在野外拍摄时遇到的光线挑战和对焦困境，让人一下子就理解了为什么非要搞出这种复杂的机械结构。书中穿插了许多那个时代著名的摄影作品，并且深入分析了这些作品是如何利用这种特定相机的特性来捕捉瞬间的，比如景深控制的微妙之处，快门速度的选择等等。读起来一点也不累，更像是在听一位经验丰富的老匠人，带着点怀旧的语气，讲述他的“心血结晶”。尤其是关于镜头和机身搭配的章节，作者简直是个细节控，从玻璃配方的微小变化如何影响最终成像的色彩倾向，到不同批次机身内部齿轮的打磨精度差异，都写得入木三分。我甚至感觉自己都能闻到老相机上那种特有的油脂和金属混合的味道了。这已经超越了一本普通摄影器材介绍的范畴，它更像是一部浓缩的、关于光影与机械美学的史诗。

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从文学性上来说，这本书简直是一部关于“时间凝固术”的赞歌。作者的文字具有一种独特的韵律感，尤其是在描述特定历史时刻时，那种氛围感营造得极佳。我能感受到他笔下那些老机器不仅仅是冰冷的工具，它们是承载着无数次按下快门时期的期待、失落和最终成功的见证者。书中对不同年代生产线风格的对比分析，非常有趣味性。比如，早期某个年代的相机倾向于使用更厚的金属板材，使得整体感觉沉稳扎实，而后期为了应对市场需求和成本控制，设计开始向轻量化倾斜，这种转变在文字中被描绘得充满了时代的无奈与妥协。读到某个型号的停产原因时，我甚至产生了一种物是人非的感叹。这本书真正做到了让读者“爱上”这些机械造物，而不仅仅是“了解”它们。它成功地将冰冷的工程学，转化成了有温度的历史叙事。它让我开始重新审视自己对于“经典”的定义，那不仅仅是时间沉淀下的产物，更是人类智慧和匠心在特定技术约束下所能达到的巅峰表现。

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这本书的阅读体验简直像是一次穿越时空的探险。我必须承认，我对这个特定类型的相机了解不多，一开始还担心会看得云里雾里，但作者的文字功底实在了得，他将复杂的光学原理和精密的机械结构，用一种近乎诗意的语言重新构建了出来。让我印象最深的是关于“取景器”的描绘，作者不是简单地描述放大倍率和视差，而是详细描述了在不同光照条件下，取景器内部的“魔法”是如何发生的，那种将无限远景物拉近到眼前，同时保持焦点精确锁定的感觉，被文字描绘得淋漓尽致。更绝妙的是，作者似乎对那个时代的设计哲学有着深刻的理解。他不仅仅是在介绍“如何使用”，更是在探讨“为什么会这样设计”。他会对比当时主流的单反系统和测距仪系统的优劣，并引用了大量当时工程师和设计师的访谈记录，这些记录充满了那个时代特有的乐观和对完美工艺的执着。读到一些关于制造工艺的小故事，比如为了追求更精确的对焦行程，工匠们如何反复试验不同的润滑剂，这种对细节的极致追求，让人对“德国制造”或“日本制造”的黄金时代肃然起敬。这本书的配图虽然不多，但每一张都选取得恰到好处，往往是某个特定部件的特写，精准地呼应了文字中描述的那些精妙设计。

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