光影技术论文十篇

时间:2023-04-04 11:05:27

光影技术论文

光影技术论文篇1

现代光影技术包括电脑多媒体、投影、摄像技术等,这些技术把文字、声音、图形、图像等多种媒体综合为一体,并能进行加工处理。它具有多种优势。

1、光影技术具有一定的新颖性

对比与传统的培训方式,光影技术的综合运用使得培训更加精彩、生动,具有极强的吸引力。尤其对于一些落后山区的林农来说,这种技术以及这种技术展示的方式会对他们形成强力性吸引力。从而能吸引很多林农来进行培训学习。

2、现代光影技术具有极强的直观性

传统的培训无外乎这样几种:技术人员到林间现场讲解,这样的方式直接解决问题,但是缺少系统性与普遍性。一种是讲座,纯粹的灌输式教学方式,没有吸引力,尤其对于农民来讲是难以接受这种几个小时的枯燥讲解的,而且其中一些费解的原理无法直观地表示出来,林农不理解。而现代光影技术能综合处理多种形式的媒体,能处理数字、文字、图形、声音、视频等信息,使得培训的展示方式极富直观性,非常逼真地模仿了实际操作的现场,而且还具有现场手工难以达到的效果。如:核桃常见病虫害的生长过程演示等。

3、具有交互性的特点

计算机软件技术的发展实现了人机对话的功能,使得学习过程不再是被动的听讲,而是可以主动地选择性学习。例如现代光影技术中的计算机网络技术,用户可以向系统提出查询,由系统做出回应,解决林农想处理的问题。这样,在自主学习引导下的学习,可增加林农对信息的注意力,延长信息在头脑中的存储时间。同时,还减少培训人员的负担,引导农民走向自主培训的道路。

4、具有集成性、大容量特点

现代光影技术不是一种单纯的技术手段,而是通过计算机、投影仪、音响系统等,把声音、图片、视频、颜色等等结合起来,具有集成性的特点,使得展示更加富有冲击力,增强感官刺激的效应。

二、光影技术在林业技术推广领域的途径

1、录像光盘播放系统

这是光影技术中最简单、最基础、也是最容易操作的手段。通过投影可以播放当前拥有量非常大的林业科技知识光盘。

2、计算机专家咨询系统

专家无法到每一个林农家里去实地咨询,林农也无法都到专家处去诊断问题。软件工程师开发出来的电脑专家咨询系统软件,可以完成与专家水平相当的咨询工作,为林农提供一些基础性的知识咨询服务。通过与计算机的交互,针对不同的林木种类,不同的生长环节,不同的病虫害防治,建立三到四级的子系统内容,让林农通过知识检索,获得专家的建议。例如:核桃栽培、竹子培育等专家系统等。

3、林业问题诊断系统

对于林农来讲,每一个问题都请技术人员上门成本太大,效率不高。我们可以在特定地点放置计算机,安装问题诊断系统,就像windows帮助系统一样。让林农输入关键词,自主寻找自己在林业种植中发现的问题,寻找解决问题的答案。一些常见的问题完全可以通过这种形式予以解决。如:核桃的病虫害类型及其用药指南等。

4、实用林业技术教学系统

对于集中进行的林业技术推广教学来说,传统的讲解模式往往效果不佳。利用多媒体技术开发的CAI课件和光盘能将课程内容系统化、形象化,能降低知识难度,易于理解和掌握;同时可进一步激发学习的积极性,提高学习效率。现在这样的教学光盘很多,例如:果树修剪多媒CAI课件、《园林树木学》CAI课件等。

5、林业技术推广网站

近年来,各类科技推广专业网站不断涌现,地方林业科技部门可以根据地方林业种植的特色,建立自己的科技推广网站。

三、在运用光影技术过程中应该注意的几点

1、要进行光影技术基础知识的培训

一些地区的农民对基本的DVD播放等知识都欠缺,甚至连光盘中的普通话都听不懂。所以,技术培训应该立足于新生代的农民群体,逐步引导其掌握新的光影使用知识。可以适当加强这些方面的知识引导与宣传。

2、要立足当地实际使用光影技术

有的技术如一些计算机交互系统等,如果缺少网络的支持,缺少农民一定的电脑知识为背景,这样的系统是排不上用途的,所以一定要根据农民及地域特点,采用最适合的方式进行培训。

3、要发挥林农在学习中的自主作用

当前,林业科技人员人数少,农民居住分散,进行个别指导以及集中指导的难度较大。所以这些光影技术的使用,除了要采取一定的集中方式以外,主要要靠农民进行自主学习。林业技术部门主要是要提供学习的平台,如:软件、光盘、网站等。

光影技术论文篇2

【关键词】技术美学;摄影;文化思辨

中图分类号:J401 文献标志码:A 文章编号:1007-0125(2017)07-0112-02

一、像素极致发展产生物理真实与视觉真实的矛盾

自2000年日本夏普公司推出全球首款可照相手机以来,手机的摄影功能似乎和手机通讯功能一样,成为了手机的必备功能,受到市场的极大欢迎。2003年,索尼公司生产的索尼爱立信T618是我国市场上最早出现的照相式手机,它可以拍摄10万像素的手机照片。从最初的10万像素发展到今天的300万、500万、800万、1200万,甚至更高,手机以其体积的便携性、操控的智能性以及实时可分享性,成为越来越多用户选择的一种摄影类型。当然新技术的应用也淘汰了一大批低端的数码照相机,如家用DV、卡片机。

但像素的极致发展带给受众视觉享受的同时,也挑战着人类认识世界的方式。在传统摄影时期,人类在摄影实践中追求的是“所见即所得”,即是在拍摄时,用手中的手机客观地将自己所看到的景物记录下来,目的是还原现实生活中的场景。但由于像素的极致发展,人类在摄影实践中往往“所见远不及所得”,即是手机摄影拍到的图片细节往往超出了人眼所看到的细节。例如,用高像素的手机拍摄人物肖像时,手机上得到的照片甚至连脸部的毛孔和皮肤纹理都清晰可见,这时,手机镜头就像一个放大镜,将被摄对象细节放大呈现给受众,而在现实中,人眼难以观察到诸如毛孔、皮肤纹理这些细节。这便是高像素对传统摄影观念带来的冲击。

二、高感拍摄挑战人类视觉客观规律

高感拍摄即是高感光度拍摄。科技的发展使得手机装载应用程序,一样可以拥有高感拍摄的功能。众所周知,数字摄影曝光的过程即是曝光组合参数:光圈、快门、感光度进行博弈的过程。[1]光圈可以控制进光量和景深大小,快门速度是一个时间单位,可以控制曝光时间长短,控制画面清晰度,而感光度即是数字照相设备的影像传感器感受光线能力的强弱。通过调节这三个参数,人们在摄影实践中可以获得不同艺术表现的摄影作品,在低光的条件下使用高感光度,可以增强数字照相设备获取光线的能力,使得影像传感器能够获得更多的光线数据,在低光条件下达到明暗度的平衡。在手机摄影中,运用手机应用程序也可以达到控制曝光组合参数的功能,满足在低光条件下运用高感光度获取无法通过人眼直接看到的景象。

早在2014年,某国内手机厂商就声称可以用该手机拍摄银河的照片,国内第一张手机拍摄银河的照片还被北京天文馆收藏。厂家也因此用“可以拍银河的手机”来宣传。

人们通过高感的方式,运用手机拍摄银河。现实场景中,由于受到人类活动的光污染,在城市往往连星空都很难看到,更别提银河,即使在远离城市喧嚣的高原,仅凭肉眼也很难看清银河。但科技的发展,使得手机图像传感器对感光度表现或长时间曝光拥有良好的抑噪点能力,并搭载大光圈的手机镜头,手机拍摄银河挑战了人类视觉的客观规律。

三、多重曝光产生超现实主义观感

随着数码照相技术的进步,众多数码摄像设备均能支持多重曝光拍摄手法。多重曝光意思是在进行拍摄时可以控制曝光的过程,使得曝光过程分为两个或者多个曝光阶段,每个阶段感光器件都能感受外界的光线,最终通过组合的形式产生图像。通过多次曝光,能够产生具有特殊视觉效果的图像,从而能够表现出超现实主义的艺术美。这种技术其实在胶片照相时代就有运用,通过对一张胶纸多次使用,将外界光线重复曝光到胶纸上,最终可以形成具有特殊效果的相片。数码相机将这种独树一帜的拍摄方式引入到数字照相技术中,通过多次感光记录外界光线信息,能够产生特殊的照相效果,吸引了一大批摄影爱好者使用。

手机摄影中巧妙地运用了这样的方式,利用“全景模式”与拍摄者走位的配合,巧妙地拍摄出多重曝光的手机摄影作品(如下图)。

手机全景模式拍摄这类创意图片,其实质即是巧妙地运用了传统摄影多重曝光的概念。首先手机的全景模式在拍摄过程中摄影师从左至右或者从右至左,甚至是从上往下或从下往上移动手机,手机便会完成多次曝光并且将多次曝光的图片合理地连接在一起,智能地完成了传统摄影只能通过后期的方式接图拍摄全景的模式。而在拍摄过程中,被摄主体的走位也十分重要,由于这类创意作品的实质也是分多次曝光的方式,拍摄多张照片,再组接成为一张图。当摄影师从左至右移动手机时,当画面中人物形象完成第一次曝光后,被摄主体便可以从已经完成第一次曝光的一侧(向左后方)离开画面,而非向右移动。当被摄主体从摄影师的后方移动到下一个拍摄点,摄影师接着移动手机,让被摄主体完成第一次曝光,以此类推。一张巧妙运用传统摄影多重曝光理论的手机全景超现实主义作品便拍摄完成。当然可以看出,在创作过程中,拍摄者需对传统摄影理论有深刻的理解,而后运用现有的科技手段和创意方能达到创作目的。

四、本质回归:科学技术与人类发展共生

摄影艺术是一个人精神世界的外化和延伸,你看到什么,感受到什么,如何表达,取决于你的内心与之碰撞出怎样的火花。受科学技术影响颇深的手机摄影更是如此,你看到什么,感受到什么,利用先进的科学技术手段,用实践的方式表达你内心对于此情此景的感悟便是手机摄影的本质。摄影如写作,写作即是作者对某件事物的理解和感受,用语言文字的方式,将字、词、句用文字语言的技巧内化为诗歌、散文和小说等文学题材;摄影则是摄影师对于某件事物的理解,用摄影语言,包括光、影、线条、颜色等,通过先进的技术手段将摄影师对于生活的理解内化为摄影作品,并且体现出“真”、“善”、“美”的美学价值。[2]简言之,无论摄影还是写作,其最终的目的在于情感表达,只是表达的方式不同而已。在科学技术发展日新月异的今天,拍出具有美学价值的手机摄影作品有三个方面的途径:首先,摄影师要有开阔的视野;其次,需通晓技术;最后,手机摄影实现创新的三种境界。

(一)开阔眼界,让手机摄影更具创造性

摄影是瞬间的艺术,这需要创作者开阔眼界,有善于发现美和捕捉美的能力。手机摄影的出现因为便利的因素让人人都能成为摄影师,很多日常生活中的现实美往往是人们最容易忽略掉的。当每个人都能成为摄影师,那么每个人都能拍出图片,很多以前我们忽略掉的东西就有可能被记录下来。摄影讲究一定的艺术性和专业性,早期的摄影必须拥有专门的设备以及专业的认识才能进行拍摄。摄影诞生的最初实则是对绘画的一个模仿,直到如今一张有画意感的照片依然是一张好的摄影作品。

(二)通晓技术,让手机摄影更具专业性

通晓技术,指的是摄影师在手机摄影创作实践中,应在理解传统摄影技艺的基础上,运用科学技术带给手机摄影新的变化,不断充实已有的传统摄影知识结构,构建适用于新形势下的手机摄影技术手段和理念。随着科学技术的发展,科技运用于手机摄影领域将会呈现出更加精彩的表现。手机将会越来越先进,像素会越来越高,图片会越来越清晰,手机摄像头的配置也会更高端。手机摄影在突发事件的抓拍中发挥着越来越明显的优势,当今社会手机摄影在传播中起着越来越重要的作用。技术的不断发展支撑手机摄影找出适合自己发展的道路,然而手机摄影在技术支撑下呈现出的美学理念反作用于科技使其不断完善。

(三)手机摄影艺术创新的三个途径

美的|西需要创作者选择好的视角,融入独特的思维去表达,同时还要借助一定的技术手段才得以表达出真正的美。法国艺术家罗丹有一句名言世人皆知:“我们并不是缺少美,而是缺少发现美的眼睛。”面对同样的场景,不同的摄影师拍出来的东西相差巨大。有些带来美的享受,而有些却没什么感觉,甚至有些是不愉快的感官体验,美就更加无从谈起。因此,把摄影技术放在技术美学的视域中进行实践,进行手机摄影艺术创新应有三个途径:首先要提高对美的理论认识;其次要利用技术手段来实现创意想法;最后做到融会贯通,内化技术美学理论,进行手机摄影艺术创新。

参考文献:

光影技术论文篇3

关键词:光纤通讯技术;优势;分类

所谓的光导纤维通信是指通过利用光导纤维的方式,发射出信息数据传输信号,是一种常见的通讯方式,我们一般将其称之为光纤通讯,这种光纤通信方式不仅能够快速的将信息数据传输给接收端,还能充分保证信息数据的安全稳定性,对于通讯行业的生存和发展有着重要的影响。然而,我国目前光纤通讯技术中仍旧存在很多的不足和问题,使得光纤通讯技术无法得到进一步提升。那么,本文就以光纤通讯技术为重点研究内容,对光纤通信技术的特点进行详细分析,总结出一些自身的见解。

1. 光纤通信技术

光纤通信技术是将光作为信息数据的承载者,以光纤的方式进行数据的传输。并且,在整个通讯系统中,光纤通讯系统中的光波频率大大超过了电波频率,这时,光缆的损耗程度将会逐渐降低,从而确保数据传输的连续性和实用性。通常情况下,由于光纤的组成大多是以玻璃材料为主,其本身具备较强的绝缘性能,可以对接地回路问题进行有效的控制,再加之光纤通信技术能够对数据进行严密的保护,从而避免了数据发生泄漏、被盗等情况。此外,光缆的直径很小,占地面积小,很适合在一些地下管道工程中应用。

2. 光纤通信技术的优势

(1) 频带极宽,通信容量大。

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。

(2) 损耗低,中继距离长。

目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。

(3) 抗电磁干扰能力强。

由于光纤的原材料是一种绝缘性能较高的材料,有着很好的耐腐蚀能力,最为突出的一个特点就是光波导能够充分抵抗其他电磁波的干扰,不会轻易受到雷电或不确定因素的影响,更是对认为的电磁干扰有一定的免疫力,形成非常牢固安全的光缆,这对于通讯系统的正常运行起到了重要的作用,在我国军事领域中,光纤通信技术同样受到了广泛的应用。

(4)无串音干扰,保密性好。

电波在进行实际的传输过程中,由于受到其他因素的干扰,常常导致电磁波发生泄漏,使得每一个传输管道受到影响,很容易使数据在传输过程中被窃听,造成非常严重的后果。但是,光纤通讯技术的出现,能够彻底解决这一问题,这是因为光波导结构能够及时将光信号控制在合理范围内,其发生泄漏的射线会被光纤包皮迅速吸收,这样就会有效防止了光波的泄漏,从而避免了其他传输管道出现串扰的现象,再加之光缆是处于光纤的外部,无法再对光线中的数据进行窃听,起到了严密的保护作用。

3. 光纤通信技术的分类

3.1光纤光缆技术。

光纤技术的进步可以从两个方而来说明:一是通信系统所用的光纤;二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个,即850nm(第一窗口) 、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及s波段窗日。其别重要是无水峰的全波窗日。这些窗日开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内,都能实现低损耗、低色散传输,使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。

3.2光有源器件。

我国对于光有源器件的研发给予了高度的重视与支持,也取得了非常好的成绩,但是,随着社会体制的不断变革,越来越多新技术的出现,以往传统的光有源器件已经无法在满足于现代光纤通信技术的要求,这无疑会对光有源器件的活动范围产生一定的影响。再加之超晶格结构材料与量子阱器件的完美结合,形成了一种新型的光有源器件,相关制造工艺也逐渐完善,得到了通讯行业的广泛应用。

3.3光无源器件。

光无源器件与光有源器件同样是不可缺少的。由于光纤接入网及全光网络的发展,导致光无源器件的发展空前地热门。常规的常用器件已达到一定的产业规模,品种和性能也得到了极大的扩展和改善。所谓光无源器件就是指光能量消耗型器件、其种类繁多、功能各异。早期的几种光无源器件已商品化,其中,光纤活动连接器无论在品种和产量方面都已有相当大的规模,不仅满足国内需要,而且有少量出口。

3.4光复用技术。

光复用技术种类很多,其中最为重要的是波分复用技术和光时分复用技术。光复用技术是当今光纤通信技术中最为活跃的一个领域,它的技术进步极大地推动光纤通信事业的发展,给传输技术带来了革命性的变革。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长,研究水平是1022个波长,近期的潜在水平为几千个波长,理论极限约为15000个波长。

3.5光放大技术。

光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果,它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了光放大器后就可白接室现光信号放大。

4. 结束语

综上所述,我们大概对光纤通讯技术有了一个全面的掌握,在现代通讯系统中,光纤通讯技术是一种常用的通信方式,由于其具备高效率、低消耗、传输速度快的优点,受到了广大用户的青睐,不仅能够确保数据的传输质量,还可以有效防止数据在传输过程中受到破坏,造成用户的巨大损失,本文也具体论述了光纤通讯技术的优势以及分类,从中我们可以看出,光纤通讯技术已经成为必然的发展趋势,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。因此,要不断加强和完善光纤通讯技术,逐步提高光纤通讯技术水平,促进光纤通讯技术长期稳定的发展。■

参考文献

光影技术论文篇4

关键词:电子文件,纸质档案,保护技术

 

电子文件以其载体和载体与信息结合方式的特殊性对传统档案保护理论造成很大的冲击,电子文件与传统纸质档案在保护技术上有很大的差别,这些差别将是电子时代档案保护技术的新领域。

1.载体寿命的差异

纸张的耐久性取决于纤维素的性质,尽管纸张纤维素在一定的条件,如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下,可发生水解和氧化反应,但只要我们在档案保护过程中注意排除发生两大反应所需要的条件,就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至更久。

电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易已故恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用,它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点,直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素,它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行作息存取的,它呈圆盘状,由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应下易产生物理性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比,电子文件载体材料的寿命要短的多,一般仅为5-15年。

2.环境条件影响的差异

2.1温湿度影响的差异

不适宜的温度湿度对磁性载体、光盘、和纸张均有影响。论文大全。对纸张而言,高温高湿,可促进纸张发生水解-氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿度的影响方式截然不同。在温度过高或过低的条件下,聚酯底基易膨胀或收缩变形,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。

2.2灰尘影响的差异

灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。特点损坏中指污染、划伤磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏,造成记录作息消失;生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者,也是霉菌的培养基、繁殖地,霉菌分泌的霉和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。综上所述,灰尘可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,如损坏纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录的信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害性,载体上所记录的信息可能会局部丢失,计算机系统便无法读出原始信息,使电子文件失去保存价值。因此防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义,在电子文件形成和使用过程中,要采取严密的防灰尘措施。

2.3外来磁场和机械震动影响的差异

磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体,能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化,造成信号失落或信噪比降低,破坏记录信息,影响读出效果,此外,强烈的机械震动也会影响磁性材料中磁性分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响,如远离磁场,将磁性载体存放在有抗磁性的框内或金属盒内等等,并避免强烈的机械震动。

2.4光线和有害气体影响的差异

光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生氧化反应,导致纸张强度的降低,而有害气体和光线特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性,在一定条件下,腐蚀、破坏磁性载体和光盘,致使盘基、带基老化变质和磁粉脱落,使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体发生光氧化反应,使盘基带基老化,强度下降。同时,紫外线的能量足以破坏磁性载体剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。

3.技术寿命的差异

纸质文件一旦形成,其制成材料---纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。论文大全。技术过时的表现有两个方面,一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因,使由于单个厂家生产功销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般来说,大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,也就是说,技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。论文大全。因此,对于电子文件中数字化信息的长期存读而言,技术过时比载体损坏是更为严重的危害。

4.信息保护的差异

纸质档案保护工作的目标是使档案的载体---纸张“延年益寿”,因为载体和记录的信息是结为一体的,保护了纸质文件的形体,以文字记录的信息就得以保存。对电子文件而言,信息与载体是可分离的,电子文件作息与载体的可分离性使文件信息随时面临着被修改、盗窃,甚至被销毁的危险。此外,电子文件信息保护方面还面临一个不可忽视的隐形杀手---电脑病毒。电脑病毒是一种程序,它通过修改其它程序,并把自身的拷贝嵌入而实现对其它程序的传染。因此,如何保护信息不受损害是电子文件保护的重要课题。

光影技术论文篇5

《视觉旅途——谢明夷摄影作品集》《观念摄影与表现》

《摄影师的思想

——迈克尔·弗里曼摄影构思与创作》

《数码单反摄影圣经》

出版社:中国电力出版社 作者:第一视觉工作室

页码:346页

定价:89.00元

摄影,不仅仅是一门技术,更是一门艺术。跨越技术的门槛,首先要熟悉手中的器材,了解数码单反相机的成像原理,每一种镜头的成像特点;其次还要掌握一定的摄影基础知识,比如协调光圈大小,快门速度之间的配合等。技术关过了之后,还需要有一定的艺术审美能力。

本书由基础知识的介绍开始,循序渐进、全面系统地讲解了所有跟数码单反摄影相关的知识点,从常用摄影器材和附件开始,告诉我们如何设置相机,不同的设置会带来什么样的画面效果,各种附件的作用以及注意事项等;介绍了摄影中的常用术语,比如感光度、光圈、快门、白平衡、直方图等概念和作用;之后进一步讲解拍摄好照片的根本问题:构图和用光;最后以分类摄影的方式,按人像、风光、花卉植物、静物美食、生态动物等,指导我们如何拍摄出具有专业水平的摄影作品。书中图片精美,用大量的例图深入解析摄影的本质;文字实用,简洁明晰地总结出实战中的经验技巧;版式清晰,让阅读与学习成为一种享受。

《视觉旅途——谢明夷摄影作品集》

本书作者用十年的时间完成这部《视觉旅途》,书中包括风光摄影、人像摄影、人文摄影和人体摄影四个部分。其中的风光作品构图唯美,用光讲究,浑然大气;人像作品也体现了作者抓拍人生百态,刻画人物喜怒哀乐的娴熟技术。

此外,这本书中还记录了作者遍布世界各地的足迹,从美国科罗拉多大峡谷到肯尼亚的马赛马拉,从耶路撒冷清真寺到马德里的斗牛场,从法国的埃菲尔铁塔再到土耳其的伊斯坦布尔,从他的镜头中,我们可以感受到不同国度的风土人情和文化氛围,也能够体会到作者在影像与心灵的交汇处留下的情感记忆。

出版社:中国民族摄影艺术出版社 作者:谢明夷

页码:121页

定价:280.00元

《观念摄影与表现》

本书通过不同的视点和角度来捕捉现代摄影的点滴变化,注重在影像表现领域的创意性培养,强调各个创作形态完成与表现的手段。在书中,读者能看到数字技术对影像表达的开拓,思考客观记录与主观表达的复杂关系,探索摄影媒介与其它艺术形式的对话,对观念摄影的概念、内涵与特点做了比较全面的解读,同时着重分析了观念摄影与后现代艺术的结合,观念摄影的创作表现形态、命题创作方法、影像评价等内容。全书图文并茂,说理清晰,理论与实践并重。适用于摄影、艺术设计、数字媒体等专业作为教材使用,也是摄影爱好者深入了解观念摄影与表现手段的理想读本。

出版社:辽宁科学技术出版社 作者:王传东 夏洪波

页码:120页

定价:42.00元

《摄影师的思想——迈克尔·弗里曼摄影构思与创作》

任何影像均源自摄影师对被摄对象的认知、思考与再表达,没有思想,影像就失去力量。本书是知名摄影师迈克尔·弗里曼继畅销书《摄影师的视界》之后的又一力作,承继前书对摄影构图与设计的讨论,作者又对摄影的构思、审美与创作思路作出更深层次的探究。本书共分为三章,第一章阐述了摄影的视觉属性,论述了关于拍摄对象、摄影题材、角度、审美以及影像意义等方面的话题;第二章针对摄影风格、摄影构图以及视觉元素展开讨论;第三章旨在引导读者进行有意义的摄影创作与实践,通过独特的创作思路和切入角度获得理想的摄影作品。

出版社:人民邮电出版社

光影技术论文篇6

裸眼3D是未来显示技术发展的必然趋势与终极方向,随着光栅、指向光源、全息、体显示等裸眼3D技术的快速发展,为人们带来了全新的视觉体验与消费方式,同时手机、广告、展览、军事、医疗等先行行业对于裸眼3D显示也有着极其迫切强烈的应用需求。

而究竟何为裸眼3D,缘何如此吸引大众关注呢?

南昌大学机电工程学院副教授梁发云解释说:裸眼3D技术是一种采用视差障壁技术、柱状透镜技术或者够通过一定间隔重叠的两块液晶面板MLD技术,实现在不使用专用眼镜的情况下,观看图像及文字时呈现突出屏幕的3D效果。裸眼3D技术可以广泛应用于台式计算机显示器、笔记本计算机显示器、3D广告机、移动3D电视、手机、平板电脑等领域,具有巨大的市场价值。

立足国需 服务产业

梁发云2005年毕业于合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,先后在国营企业、船舶重工集团研究所、高新技术企业任职。随后在南昌大学机电工程学院从事教学科研工作。其研究团队在裸眼3D技术、机器人立体视觉交互技术等领域做出了出色的成绩,获得多项科技成果奖,并承担国家自然科学基金、省部级科技项目的研究工作。近20多篇,获得国家专利10余项。

2012年12月16日,江西省教育部门在南昌组织有关专家召开了“裸眼3D技术理论及应用研究”科技成果鉴定会。鉴定结论为,项目研究内容及成果丰富,创新性明显,在裸眼3D技术参数评价方法和自动多视点技术研究方面达到了国内领先水平,具有重要的理论意义和实际应用价值。

这一成果研究的光学差分式裸眼3D技术可以作为图像、视频、文字的视觉接口,广泛应用于图文显示设备。在攻关过程中,梁发云团队使用光学差分板固定在液晶显示屏的前面(或后面)构成前置式与后置式的裸眼3D液晶屏,液晶屏是用TFT-LCD作为图像显示单元,左右眼图像分别显示在奇列和偶列构成的亚屏幕上,其光学差分组件改变图像显示单元上的左右眼图像传输光线,在观看区域会聚后形成左右眼独立视区,双眼接收到各自独立的互不干扰的图像,从而获得立体视觉效果。

技术的关键在于裸眼3D光学机理的研究、光学差分组件参数的计算仿真及其设计加工和组装。成果中的光学差分组件使用液晶技术加工制造,液晶层的厚度控制在8微米,使用电极上的动态驱动信号使液晶分子产生扭转形成电子光栅,从而产生3D光学差分效应。而在电极无驱动信号时,光学差分组件处于不工作状态,不对光线进行调制,使得LCD屏兼容于2D显示。

通过攻关,他们提出了亚屏幕分区、独立视区及其空间分布特征等理论,完善了裸眼3D技术的光学机理研究;探索了立体度参数及相应测试方法,完成裸眼式3D显示器的质量评价和视觉特性测试研究;提出一种具有特色的不同于柱透镜原理的自动多视点技术实现方法,在眼睛识别与跟踪算法和播放软件等方面进行了深入研究;设计并研制了视差分离光学板,开发了前置式和后置式的多种规格尺寸的裸眼3D显示器样机:样机能形成左右眼图像完全分离的独立视区,满足裸眼观看3D影像的要求。

他们的成果完善了裸眼3D技术的光学研究,研制了裸眼3D显示器,具有良好的3D视觉效果;研究了裸眼式3D显示器的技术质量评价方法及测试仪器,为技术质量测试和建立国家标准提供了依据;自动多视点技术的研究充实了裸眼3D技术研究的内涵。

“裸眼3D技术理论及应用”研究在光学机理、技术质量评价及测试、自动多视点技术等方面的研究成果,对新型显示技术的发展做出了一定的贡献。技术性的研究成果可产业化推广,与光电显示技术公司合作开发适用产品,服务于社会经济建设。”

创新前沿 领航发展

裸眼3D技术是光电显示的重要研究领域,在多行业有重要的应用,为了凝聚研究方向,在光学机理、评价标准和测试方法、视觉特性、3D图像与视屏信号处理方法、微电子3D电路、3D传感器、虚拟图像、3D人机交互等领域加强研究,梁发云组建了裸眼3D技术与虚拟现实技术研究中心。

中心目前承担了厅委重点科技项目和产学研科技项目的研究开发工作,在产业化应用方面承担了中小企业创新基金支持的产业化研究。为此,研究团队成立了南昌兴亚光电科技发展有限公司,专门从事裸眼3D技术的成果转化及产业化工作。

身为科技领军人的梁发云,不仅是一名孜孜不倦的垦荒者,在科技创新上持之以恒,克服经费和设备短缺等困难,坚持研以之致用,在科学技术的原野上无惧无畏地探索与开拓;而且是一名传道授业解惑的良师,因为他深知要想有长久不竭的发展动力,技术能力和真才实学在人才培养中至关重要。梁发云在科研中着重培养研究生的实践能力和创新创业意识,目前已毕业的8名硕士研究生都就职于大型企业和研究所,6名在读研究生继续钻研3D技术的纵深问题。

“裸眼3D技术是新型显示技术领域的重点发展方向,科技部“十二五”计划专门规划了其理论和应用的发展目标。3D技术已经进入产业化阶段,特别在消费电子领域具有巨大的市场前景。裸眼3D技术在平板电脑、手机、监控、广告机、车载等产业方面具有重要应用。市场容量巨大,产业链的产值每年上千亿。”梁发云说。

最后,他向我们描绘了裸眼3D的蓝图:随着3D市场的启动和逐步普及,3D影视作品将加快生产步伐,使大部分的影视剧及视频节目开始采用3D技术拍摄发行,3D动漫领域也将形成巨大的产能。裸眼3D技术的影像产品适合于中小尺寸的家庭电视机、电脑显示器、监控设备、楼宇广告设备、车载影像设备、便携娱乐影音设备、通讯设备等,产品模块化、标准化的发展趋势日益明显。裸眼3D技术的应用体系非常广泛,可以形成不同尺寸规格、功能多样化的技术产品,丰富用户需求,促进产业链发展。

光影技术论文篇7

关健词:“后现代电影” 电影后现代性 拟象

关于“后现代电影”( postmodern film),国内影评界所提已经甚多。在谈论电影问题时,无论是在学院研究还是在大众传播中,“后现代电影”都是一个出现频率极高的语汇。然而相反的是,在众多谈论“后现代电影”的话语中,却很难见到对这一概念有清晰的界定,众说纷纭的解释往往都只是谈及问题的一面,未曾指出后现代电影确切的后现代性(postmodemity )。所以,这一称呼反而成为一个流行却暖昧的词汇。

    究其原因,首先,在于“后现代性”这一问题本身的复杂性。学界对此的界定仍在讨论之中,所以要论清电影的后现代性就相当困难。由于对“后现代性”的说法众多,在讨论电影问题时,论者往往就执其一种,而忽略其他,以至于产生偏误认识。其次,很多谈论“后现代电影”的文章,其论说重点多是放于电影的叙述层面之上,无论是谈及叙述结构的碎片化,还是谈论人物语言的无厘头风格,或者分析故事内容的互文性,或者强调主题精神的反英雄主义等,都是把电影当做了文学,往往是从文学后现代性视角人手,去揭示电影的后现代性。电影作为综合艺术,包括了文学性的一面,因此从这样的文学性角度去分析是必要的。但是,太多文章只关注到这一方面,而忽略电影本身的艺术形态特点以及美学风格特征,所谓的“后现代电影”往往只是“后现代文学”的翻版,对电影后现代性的理解上,就有着明显的偏误。

    后现代思潮在20世纪初期开始萌芽,在20世纪后期忽然爆发,其影响遍布于所有文化领域。电影艺术产生于19世纪即将终结时,在整个20世纪获得了极大的发展,它正是伴随着从现代主义到后现代主义的发展而发展的。所以电影作为一种新型的艺术,它天然地与后现代文化紧密联系在一起。它既是后现代文化的推动力,又成为后现代文化的突出表现与重要组成。从而电影天然地具有了后现代性。文化产品的后现代性就是指其所具有的后现代文化个性。电影自诞生之日起,就因为其科技性、复制性、综合性、商业性、拟象性、现象学色彩等特性,显示出后现代的文化特征。所以从某种程度上我们甚至可以说,电影就是后现代艺术,后现代性就是电影天然的察性。因而我们在讨论电影与后现代之间的关系时,首先要弄清的不是“后现代电影”问题,而是“电影后现代性”问题,即电影具有怎样的后现代性。所有后现代电影的讨论都必须在解决这一问题的基础上才能进行。

          一、电影的科技性及后现代性

    电影作为一种现代产物,是一种典型的高科技艺术。法国电影编导兼评论家路易·德吕克在电影诞生初期就说过,电影“同时既是机器的产物,又是人类精神的产物”。①电影天然地与科技相连。首先,电影诞生于科技的进步。最早的电影创造者不是艺术家,而是发明家。法国电影史学家乔治·萨杜尔在其《世界电影史》的第一章“电影的发明”中记录了电影的诞生过程中科学技术的决定睦作用。从1823年,尼埃普斯需要14个小时曝光时间的第一张照片“餐桌”,到1895年卢米埃尔兄弟制造出“活动电影机”,其间经过了费东、派里斯、约翰·赫歇尔、斯丹普弗尔、普拉托、霍尔纳、马莱、雷诺、爱迪生等各国科学家及发明家的无数努力,才最终发明出了现代意义上的电影。②其次,电影的发展直接受到科技发展的影响。电影的每一次重大进步,无不与科技的发展有着重大的关系。电影从无声到有声,从黑白到彩色,从全屏幕到宽屏幕,到3D立体电影、四维电影等,都直接源于电影科技的进步。再次,电影拍摄过程中需要的各种特技,都离不开科技力量的支持。最后,电影的传播手段也以科技为先决条件。电影从开始的大剧场,到之后电视转播,到光碟制作以及网络播放,科技力量不断推动电影向越来越广泛的领域传播。

    所以,我们说,电影是一种高科技艺术,并且因为这种科技性,使得电影天然地属于一种后现代艺术。这是因为,一方面,电影与绘画、雕塑、音乐、舞蹈、文学等传统艺术不同。后者是以手工(包括手工制作与人体表演)为主的艺术。这种手工性的特征,在艺术形态上属于前现代。电影是工业化的产物,具有鲜明的机械技术性。电影从制作到放映以及传播各环节都不能缺少必要的工业技术条件。手工制作与机器制造是前现代和后现代艺术的一个重要区别。现代科技对艺术的参与就是后现代艺术的重要表现之一。电影因为天然地与科技联系在一起,所以也就天然地具有了后现代特征。另一方面,科技力量从多个方面又推动电影不断产生更多的后现代文化特征。比如20世纪后期数码摄像机的诞生,摄像器材的低成本化,使得电影制作变得简易,从而极大地扩展了电影的创作群体。电影从以前仅属职业电影工作者的“贵族艺术”,发展为普通影迷也可以制作自己的影片,打破了精英群体的电影制作霸权。民间数码电影兴起,私人电影的自由创作,扩展了电影艺术的界限,这些新的变化,本身就是后现代精神的一种实现。进而出现家庭DV制作,电影进人到百姓生活。虽然私人录像与电影艺术还有一定距离,但其间的关系非常紧密,都成为电影后现代化的新的表征。同时,由于科技条件的提高,电影视听能力增强,使得影片越来越具有创作虚拟现实的强大功能。电影中享乐主义色彩也为之提高,更加激发出后现代的平民狂欢景象。所以科技对电影的这一系列影响,都将电影推向后现代文化最活跃的位置上。

二、电影的复制性及后现代性

光影技术论文篇8

关键词:光电技术;教学改革;光电装备;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0099-03

一、引言

现代科学技术的发展呈现日新月异的特点,新技术总是最先应用在与国家安全密切相关的领域和装备上,院校教学如果过于注重装备本身的使用和维护层面,那么几年之后学生走出校门,必然造成所学技术的滞后,面对工作岗位上的新装备,学生就会感到无所适从,产生畏难情绪,这对提高部队的战斗力以及学生的后续发展都将产生不利影响。系统的部队院校教学和教学改革,既要依托现有装备打牢学生的理论基础,培养学生的基本专业技能,同时又必须重视培养学生思想和思维的前瞻性,才能为学生的后续发展以及装备的创新提供持久动力。

二、光电技术课程教学改革的必要性

近年来发生的多次高技术局部战争反复证明,光电装备在军事上的广泛应用,已经对作战方式和作战效能产生了重大影响,成为现代战场上军事高技术对抗的制高点之一。信息化战争中,光电装备的发展水平,在一定程度上决定着武器系统的先进程度,是衡量武器系统作战能力的重要标志,是赢得高技术局部战争胜利的重要保证。院校作为人才培养的主阵地,应主动适应信息化条件下人才培养的需求和新变化,以培养学员装备保障指挥能力为目标,不断提高培养人才的全面素质和技术水平。

“光电技术”课程是军用光电工程专业人才培养方案中一门重要的专业基础课程,该课程是激光测距、激光制导、微光夜视和红外热像等后续光电装备课程的必备基础。“光电技术”课程涉及面非常广,本课程中所学到的知识将贯穿光电类专业学生本科乃至研究生培养阶段的全过程,课程教学质量的好坏直接影响后续装备课的教学,最终将影响所培养军事技术人才的质量,所以深化光电技术课程的教学改革,对于提高课程建设水平和提高教学质量具有非常重要的意义。

三、“光电技术”课程教学中存在的问题

“光电技术”课程内容覆盖面广,是涉及应用光学、物理光学、微电子技术、模拟和数字电路技术等多门类的交叉学科,需要掌握的知识点和内容繁杂[1]。若教学内容组织不够合理,逻辑主线不够清晰,理论联系实际不够紧密,很容易让学员产生内容复杂、零散、科普化的感觉,势必影响教学效果。在教学实践中我们就发现了这样的问题:许多学员在学完光电技术课进入光电类装备课学习时,或者毕业到了部队接触新的装备时,仍感到有一定困难,在一定程度上缺乏解决实际问题的能力。为什么学员已经学习了专业的基础知识,甚至学习了多种不同型号的装备课程,但在实际工作中却不能很好地发挥作用呢?因此,针对这个问题,研究在信息化条件下,如何在光电技术课程的教学过程中融入光电装备的新理论、新技术,使学员意识到光电技术课程的重要作用,激发学员学习兴趣,不断提高教学质量,是一项重要而有意义的课题。

传统的光电技术课程教学,虽然理论性和系统性比较完善,包括了辐射度学和光度学基础、光电转换的基本理论、光电器件的基本工作原理、光电探测的基本方法和光电系统构成和设计等多方面的内容,但是作为教材,其课程内容体系的形成需要有个过程,很难做到与光电装备的更新换代同步更新,教材中所采用的案例素材比较经典。作为一门技术基础类课程,从技术层面和应用层面看,案例素材的时代感和创新性稍显不足,主要是没有充分体现出现代新型光电装备发展中的新技术和新方法,或者说在教材内容中能够体现现代光电装备中新思想的案例素材比较少,时代感不强。总之,传统光电技术课程在教材的选题上缺乏针对性和时效性,与新型光电装备的结合点不够突出,从而在一定程度上导致学生缺乏兴趣和学习动力,进而影响学生分析和解决实际问题能力的锻炼培养。

四、新型光电装备及其发展趋势

立足军用光电工程专业的特点,以培养适应信息化军队建设、打赢信息化战争需要的从事军用光电装备技术保障的高素质新型装备人才为目标,依据“紧扣教学重点、瞄准发展前沿、突出军事特色”的原则,紧贴光电装备的发展,结合当前军用光电装备所涉及的新型光电器件、光电探测方法以及光电信息处理方法,旨在将光电技术课程与光电装备发展的核心理论、关键技术进行多角度的融合,深化光电技术课程改革,使光电技术课程与光电装备教学相辅相成,提高学员对光电装备的理解深度和应用光电技术的基础知识解决武器装备问题的工程实践能力,全面提升学员的专业综合素质。

信息化时代,军用光电技术与光电装备呈现出多波段、多模式、一体化、网络化、高精度的发展趋势。工作波段涵盖紫外、可见光、近红外、中长波红外、毫米波与厘米波等多波段频谱范围;探测模式从能量探测向能量与光谱探测结合的多模式方向发展;实现警戒―跟踪、侦察―跟踪、跟踪―制导、跟踪―通信、跟踪―火控等多功能一体化;实现单机单控设备向台多传感器、台多系统、多平台多传感器以及多平台多系统的网络化发展;系统定位、定向、测距的精度大幅度提高[2]。这些采用先进光电技术的装备和武器系统在战争中发挥了重要作用。当前世界各国尤其是军事大国,都非常重视光电技术的开发研究。例如,美国投入数亿美元研制生产第三代凝视型焦平面阵列红外探测器。洛克希德・马丁公司同休斯公司合作研制舰载红外点源探测(IRST)系统,以对付来袭的巡导导弹,项目耗资1500万美元,两年完成。航天与导弹系统中心还同洛克希德・马丁公司导弹与航天部门签订了159亿美元合同,进行空间的红外系统(SBIRS)高级组件的设计与制造研究[3]。

我军在先进光电装备的研发方面也投入了大量精力。例如APD光电探测器和锁相放大技术用于激光告警和光电探测;小型化的半导体激光器及其高频调制特性用于研制新型激光驾束制导仪;新型拉曼频移激光测距机中利用非线性光学理论对1.064μm激光频移,产生人眼安全的1.54um激光;激光末端制导武器系统激光照射指示器采用电光调制和预燃电弧源产生高重频脉冲序列,指示和导引炮弹命中目标;光电联合相关处理技术用于目标的快速识别、跟踪探测和火力指挥与控制等等。同时,随着光电技术的发展,光电装备的性能得以迅速提升。随着光电阴极激活工艺和制备工艺的改进,促使微光夜视装备朝着灵敏度更高、响应波段更大的方向发展。四代微光器件不仅可以直接利用微光夜视的光电转换、电子聚焦、倍增、显示等,而且具有直接平面列阵凝视、体积小、重量轻、成本低等优点。随着新型红外探测器的发展,红外热成像仪将从单波段探测向多波段探测发展,并且逐步实现小型化,特别是在单兵光电系统中[4],小型化轻量级光电装备的发展非常迅速。就激光装备而言,发展人眼安全、大气传输性能好的激光装备是未来的发展方向。

五、光电技术课程教学改革实践的具体做法

将现代光电装备研究中的新思想融入到光电技术课程教学中,要取得良好的教学改革效果,必须从教学内容和教学方法两个方面着眼进行改革,教学内容是核心,教学方法是关键。

(一)教学内容的选择上,注重与新型军用光电装备的结合

军用光电装备的种类非常多,应用面非常广[5,6],从光波段上分为白光装备、激光装备、微光装备、红外装备等类型。从使用功能上,光电装备包括观察、瞄准、测量、探测、跟踪、打击等不同使用功能。具体形式上可分为激光测距、激光制导、激光告警、激光防护、激光武器;微光观察、微光瞄准;红外热像、电视跟踪、光电对抗、光电火控等等。就现代新型光电装备的发展,分门别类地去归纳和提炼出其中所蕴含的光电技术的新思想、新技术和新方法,这是引入和充实光电技术课程教学的生动案例,是开展课程教学改革最鲜活的素材。

在课程教学改革研究工作中,课程组成员发挥集体智慧,从教学素材的梳理和选择入手,重组教学内容,从新型光电装备中提炼出带有普遍性的模型化内容,寻求和挖掘光电技术的基础理论与新型光电装备技术发展的关键与结合点,如表一所示。我们将经典教材只是作为纲目,在现有教材体系结构的基础上,用大量新型光电装备的鲜活素材丰富和重构课程教学内容,将特殊性与普遍性有机结合起来,体现和彰显本专业的特色,引导学生从最核心的理论和最深层的技术中去理解新装备,提高学生分析和认识问题的深度。

在课堂教学改革中,为了将最核心的、最基本的理论与光电装备的最新发展融合起来,必须改变课程教学模式,我们采用前展后延的教学方法,将分析和归纳有机结合起来,提高学生认识问题的广度。通过典型案例,从新型光电装备的创新发展的角度引入问题,按照问题的提出、可行性必要性的分析、技术的实现、基础理论的源泉等思路导入课堂,展开问题分析后,再进一步启发,作扩展引导,将新技术延伸到其他相关领域,从而达到以点带面,触类旁通的目标。

(二)教学方法上,注重与内容相匹配采用不同的方法和组织形式

教学方法是为教学内容服务的,目的是让学生更深刻地理解基本原理、基本观念和基本方法,激发学生的学习兴趣。光电技术课程的特点是原理性叙述比较多,学生学起来比较困难,不容易掌握。针对这种情况,课题组通过调研各类型光电装备所采用的理论和技术及其最新发展,将其融入光电技术课程的教学中,开展与之相关的案例式教学、研讨式教学等方法的研究。例如,光电探测器知识模块中,结合多个光谱区光信息的响应,讲授工程上在红外区和紫外区获得待测信息的应用实例;信号变换与处理模块中,通过强背景光提取飞行目标信息的实例,生动地介绍调制盘、背景噪声抑制等重要的信息处理手段和方法。

在光电探测器部分的授课中,可以采用以现有的光电装备为例,进行启发式和研讨式教学。从两种典型的红外热像仪入手,首先从外观上进行讨论,一款较小而另外一款较大且有气瓶,究其原因是热像仪工作时是否需要制冷,那么问题就出来了,同样是热像仪,为什么有的需要制冷,而有的则不需要呢?――二者所用的探测器不同――光子探测器和热探测器――光子探测器为什么需要制冷?为什么还要使用光子型探测器?――引出光子型探测器的工作原理及特点;热探测器为什么不需要制冷?――引出热探测器的工作原理及特点。按照问题本身的逻辑链展开教学,学生普遍反映很具有启发性,也容易理解。

通过调研各类型光电装备所采用的理论和技术及其最新发展,将其融入光电技术课程的教学中,开展与之相关的案例式教学、研讨式教学等方法的研究。由于光电装备的种类和型号非常多,在教学设计和实施环节上,哪些章节需要采用案例式教学,具体的案列是什么?哪些章节需要采用研讨式教学,研讨的主题方向是什么?为什么这样做,以及这样设计的好处等,这些问题都要经过精心设计,然后在课堂上大胆实践。最终目标是达到知识的融会贯通、夯实理论基础,达到以点带面、触类旁通的效果。同时让学生实现从“学会”到“会学”的转变,从而使学生的思维能力和素质得以全面提升。

六、结论

光电技术课程的教学改革必须依据培养目标,紧贴光电装备发展,提炼出其中的新思想和新方法,融入专业基础课程教学中。从充实教学内容入手,提高教学的时效性和针对性,结合教学模式改革,从方法上引导学生分析认识问题的深度和高度,达到既夯实学生专业基础、掌握学习和研究方法,又可以掌握装备创新研究的思路,提高学生创新的思维品质和创新的持久动力。

参考文献:

[1]江文杰,增学文,施建华.光电技术课程建设的探索与实践[J].高等教育研究I学报,2009,32(4):43-45.

[2]邹勇华.光电技术与装备发展方向探讨[J].舰船科学技术,2007,29(5):17-22.

[3]唐庆国.光电技术在武器装备中的地位和作用[J].舰船电子对抗,1997,33(6):36-38.

[4]刘宇.未来士兵光电装备的发展动向[J].激光与光电子学进展,2007,44(10):74-80.

光影技术论文篇9

【关键词】紫外线照相;数码化;倍增管

前言:在紫外光波段内对拍摄对象进行专门的照相,就是紫外线照相。目前这种技术主要应用于刑事图像采集技术当中,通过紫外线照相技术可以达到其他拍摄方法中难以得到的效果,而且在发现物证、提取以及鉴定工作中需要用到紫外线照相技术,然而传统的紫外线照相技术存在缺陷不仅制约了这种技术的发展,对紫外线照相的影像质量和拍摄效果也产生了不利影响。

一、紫外线照相技术概述

一般的可见光拍摄技术,仅能拍摄到肉眼可见的影像,而紫外线照相技术能够清晰地拍摄到人眼看不到的皮肤下层的痕迹。紫外线照相技术就是对配设对象在紫外光波段中成像的专门拍摄技术。在紫外线照相中,在某一波普范围中的紫外线受到物体的反射,通过照相机的镜头而形成紫外线影像。紫外线照相技术在公安刑事案件的侦查工作中发挥了重要的作用,而且发展十分迅速。

二、紫外线照相数码化的现状分析

所谓紫外线照相数码化,就是将拍摄对象通过数码技术从不可见的紫外影像转化为清晰可见的影像,并把影像进行相应的记录。当前尝试紫外线照相数码化的设备主要有两种,一种是全波段照相系统,以CCD技术为核心,一种是紫外观察照相系统,它建立在紫外线倍增技术基础上。

(一)全波段CCD照相系统

美国Apogeego公司的U47-UV全波段CCD数码相机以及ROPER SCIENCE公司的全波段物证鉴定CCD照相系统是全波段CCD照相系统的主要代表,其中ROPER SCIENCE公司的全波段物证鉴定CCD照相系统中的CCD在一定范围内的可见光、紫外线和红外光谱区的范围内都有一定的光谱反应,将拍摄图像在监视器上显示的同时能够对其在光谱范围内的光线进行准确的记录,便于图像处理。由于这种设备有一定的曝光特性,且内部有制冷装置,所以在长时间曝光状态下仍可得到高质量的影像,但是全波段CCD照相系统价格非常昂贵。

(二)紫外观察照相的系统

紫外观察照相系统通过紫外倍增管技术,可增强拍摄对象的图像,并把紫外影像转换为可见影像。市场上主要有美国SIRCHIE公司sirchie紫外图像勘察照相系统、智海光电技术有限公司的UVYNZH紫外观察照相系统、法国ATP公司UV VIEW-ER紫外图像照相系统等众多采用传统的照相方法照相系统,在紫外照相技术当中经常存在盲拍现象,而这种系统恰好有效解决了这个问题,操作者通过紫外线增强管可直观地看到转换后的清晰图像,可见其在物证定位和紫外光配光角度的确认工作有着重要作用。

和传统的短波紫外线照相技术相比,目前紫外观察照相系统中的不足之处在于动态范围以及分辨率的问题,且紫外倍增管的分辨率限制了该系统最终获得的影像质量,所以为了得到良好质量的影像,利用紫外倍增管对被拍对象进行定位后进行直接拍摄的方法得到了广泛使用,既能避免盲拍的缺陷,又发挥了感光胶片中高分辨率的作用。

(三)普通的数码相机

目前普遍使用的数码相机的镜头是不可拆卸的普通镜头,普通数码相机不能够进行短波紫外线照相,因为镜头能够吸收强烈的短波紫外线,从理论上看,利用单反数码相机是可以进行长波紫外线的,但是在实际上,数码相机是否真正能够进行紫外线拍摄还与另一个因素相关,就是数码相机的CCD能够感应到紫外线,通过试验发现,目前很多数码相机都无法对长波紫外线进行拍摄,部分数码相机能够实现长波紫外线的拍摄,如KODAK和SONY等部分品牌。

三、紫外线照相数码化的发展趋势

目前紫外线照相数码化的进程随着数码技术的发展而加快,其搜索和拍摄也会变得更加方便,在紫外线光照条件下能够自动调焦功能的照相系统将会方便其拍摄和勘察。目前在紫外线照相配光中几乎是照明的紫外光源,所以在进行配光时会有一定的难度,需要设计出一款能够根据改变光照角度和范围的紫外光源,这样在拍摄物证时的配光会变得容易,同时得到高质量的拍摄效果。

紫外线照相数码化的基础就是紫外数码图像质量的提高,利用传统的紫外图像观察系统得到的图像质量并不好,难以满足实际勘查工作的要求,从理论上分析,建立在CCD技术上的紫外线照相可以称得上是紫外线照相数码化,这是紫外线数码化发展的方向,所以为了得到高质量的图像,应该在提高CCD分辨率和处理图像方面上多努力。

小型且实用的紫外线数码照相机在实际勘查工作中便于携带,拍摄物证时也能够满足相应的要求。此外,紫外线照相技术的普及也受到相机价格的影响,在我国基层的公安机关单位中,昂贵的紫外线数码照相设备是难以得到推广和应用的。

结论:综上所述,文章从紫外线照相技术着眼,对紫外线照相数码化的现状进行了分析和探讨,并对其未来发展做出了相应的展望。目前紫外线照相系统存在着同质化现象,并没有技术性的突破和进展,基于CCD技术和紫外倍增管的基础上的不同紫外线照相产品的性能也是大同小异,所以为了满足勘察工作中的实际要求,要进一步完善紫外线照相系统,并不断推动紫外线照相技术数码化的发展。

参考文献:

[1]罗顿.红外线与紫外线数字摄影技术的研究与应用[J].广东公安科技,2010,12(02):27-32.

[2]房宽峻.中国数码喷墨印花设备的现状与发展趋势[J].纺织导报,2011,12(01):65-67.

[3]崔晓萌.数字印刷图像质量检测与质量控制工程理论与应用研究[D].广州:华南理工大学,2013.

光影技术论文篇10

【关键词】量子成像;单像素成像;鬼磁共振血管造影;量子光学相干断层扫描;综述

前言

生命科学的发展离不开各种成像设备和手段,图像分析从手工绘制到静态照片,再到如今的计算机(半)自动测量。今天的成像技术产生了大量的数据,需要可视化、多维度、定量和动态的图像分析。随着理论的发展和技术的进步,量子成像自20世纪90年代登上了历史舞台,伴随着其成像的高分辨率、非局域性和抗干扰性强等天然优势,在生物医学、保密通信、军事和气象等领域有着很高的应用前景。

1量子成像

1.1概念和历史

量子成像,又称鬼成像(GhostImaging)或关联成像(CorrelatedImaging),是利用辐射场的量子涨落来获取物体信息的一种非局域成像方法。典型的量子成像方式为纠缠光源符合成像,基本过程如图1所示。首先用自发参量下转换的方法制备纠缠光源,即当泵浦激光通过非线性晶体时,由于随机的真空涨落,一个泵浦光会以很小的概率劈裂为一对纠缠双光子,此过程满足能量、动量守恒,因此两光子具有时间、偏振、频率、自旋纠缠等特性。下转换光子经分束器PBS后分成两路,分别称为信号光和闲置光。待成像物体置于信号光一路,用一个无空间分辨能力的桶探测器接收;闲置光一路无待测物体,信息由可探测空间光场分布的空间探测器接收。因此,无论是信号光还是闲置光,任何一路的单独测量都无法成像,但两路的符合关联计数却能恢复物体的像。量子成像的实现归功于1956年Brown等[1]利用二阶光强干涉的方法测量双星角半径的实验,而在此之前,光的干涉都是基于相干光源的一阶干涉实验。在Brown等的实验中,干涉不再要求必须是相干光源,因此产生干涉的两束光的光程差几乎不影响测量结果,大大提高了实验的抗干扰性。1994年,Ribeiro等[2]利用纠缠光子对首次观测到非相干光源下的杨氏双缝干涉现象;Shih等[3]和Pittman等[4]观测到满足高斯成像公式的量子几何成像;随后,Strekalov等[5]实现了量子干涉和量子衍射实验;1999年,Fonseca等[6]观测到双缝的亚波长干涉现象,即干涉条纹间距为同波长相干光干涉条纹间距的一半,可见量子成像可以实现超越衍射极限的超分辨成像。以上实验都是基于纠缠光源实现的,那么“纠缠”是量子成像的必要条件吗?答案是否定的。自2002年起,随着赝热光源关联成像[7]、真实光源关联成像[8]、非相干热光场无透镜关联成像[9]和亚波长干涉[10]相继实现,经典热光场的关联成像也得以证实。人们发现关联成像不仅可以用基于纠缠光子的量子理论来解释,同时也可以用基于统计光学的经典理论来解释。

1.2单像素成像

除了基于纠缠光子对的符合计数成像和基于热光场的强度关联成像之外,另一个与量子成像密不可分的概念是单像素成像,又称计算关联成像。2008年,Shapiro[11]从理论上证实了量子成像中闲置光一路的信息可以通过对光场的计算得出,因此并不是量子成像所必须的,该理论的可行性随后得以证实[12]。计算关联成像中光源可由激光照射空间光调制器产生强度涨落光场,这一过程由计算机控制,因此闲置光一路的光强、相位等理论测量值已知,实验中无需包含空间探测器的闲置光一路,只需一个无空间分辨能力的桶探测器即可成像。将桶探测器收集到的光强信号和空间光调制器的理论数据进行符合关联运算,即可得到最终的像。单像素成像方法由于少了一路闲置光,较普通量子关联成像方法而言,实验光路更简单,因此实用性和可操作性更强。

1.3量子成像的优势

与传统成像方式相比,量子关联成像凸显出了明显的优势:(1)成像分辨率高。经典成像受限于瑞利衍射极限,而亚波长干涉现象的发现预示着量子成像可以实现超越衍射极限的超分辨成像。对于N个纠缠光源的系统,Boto等[13]于1999年证实了其在理论上可将成像分辨率提高N倍。(2)非局域成像,抗干扰能力强。首先,量子成像中“物的探测”与“像的重建”是分开进行的,并且可以用非空间探测器(桶探测器或单像素探测器)获取物体的空间信息。其次,量子成像可以实现非相干光源的相干成像,因此成像结果不受光路扰动影响,在一定程度上可以消除大气湍流和散射介质对成像的干扰,提高成像的抗干扰能力。(3)采样少,速度快,成像效率高。量子成像中的光场可以看作是服从高斯分布的随机噪声,利用压缩感知理论[14-16],可以实现在采样数远低于奈奎斯特采样极限的情况下,以很高的概率进行图像的恢复,从而大大减少测量次数,提高成像速度,而无需像传统的成像方式那样对待测物体进行逐点全像素采样。

2量子成像的医学应用

2.1鬼磁共振血管造影

传统的磁共振血管造影是一种成熟的技术,可以精确地描绘多个区域的血管形态。为了降低背景信号,增加图像对比度和分辨率,我们通常采用加速并行处理技术,然而,若标准相控阵线圈的并行加速因子过大,则会引入严重的图像噪声。鬼磁共振血管造影是一种全新的血管成像方法,它可以用于非对比和对比度增强的血管造影技术。即使在更大的并行加速因子条件下,也可以近乎完美地对背景噪声进行抑制。三维数据集的偶数kz行用强化前的数据填充,奇数行用强化后的数据。沿kz方向的信号调制产生了一个对比度增强的血管的鬼像,这个像可以用最大强度投影来处理,并在三维空间中旋转,就像传统的磁共振血管造影一样。Edelman等[17]对6名健康受试者分两组进行扫描,成像区域从肾动脉穿过大腿上部,一组用传统磁共振血管造影,另一组用鬼磁共振血管造影。磁共振血管造影在血管醒目性和背景抑制性上都优于传统磁共振血管造影,并且可以提高扫描速度,支持更大的并行加速因子。

2.2量子光学相干断层扫描

近年来,许多非传统的量子光源已成为人们关注的焦点,但很少有实际应用出现,其中一个应用是量子光学相干断层扫描[18-19],这是一个四阶干涉光学切片技术,利用自发参量下转换产生频率纠缠的光子对。量子光学相干断层扫描的一个典型优点是它天生不受群速度色散的影响[18],而传统的光学相干断层扫描是一种二阶干涉测量方案,会造成群速度色散,从而降低成像的分辨率。在光学相干断层扫描的背景下,量子光学相干断层扫描在处理群速度色散和图像分辨率方面有着绝对优势。Nasr等[20]实现了量子光学相干断层扫描的第一个实验生物样本:一个涂有金纳米颗粒的洋葱表皮组织,将三维图像以不同深度的二维横截面和不同横向位置的二维轴向剖面展示出来。量子光学相干断层扫描在提高源光子通量、增强空间分辨率、缩短图像采集时间方面有着明显的优势,未来有望成为一种可行的生物成像技术。

2.3X射线量子成像

最近,X射线成功实现了量子成像,开启了X射线鬼断层摄影的可能性。单像素相机方案的成功,结合压缩感知方法,可以实现从更少的测量中产生图像,这无疑为X射线量子光学相干断层扫描提供了重要思路。可以肯定的是,X射线鬼成像可以减少辐射剂量。因为一般来说,图像质量与总流量成正比,但高能光子(如X射线)会对生物有机体造成辐射损伤,因此如何降低辐射剂量,同时保持图像质量是一个根本问题。Zhang等[21]利用桌面X射线源,用预录的一系列散斑场作为参考光信号,另一路放置待测物体,由桶探测器接收后进行计算关联成像。通过这种方法,可以成功地在超低X射线照度下,甚至在准单光子水平下,获得高质量的X射线鬼成像图像。与传统的X射线成像相比,同一辐射剂量可以获得较高的对比噪声比,因此这项新技术可以大大减少对生物标本的辐射损伤。在此之前,所有已发表的X射线鬼成像的重建都是一维的,因此探讨二维和三维的X射线鬼成像是非常有医学意义的。Kingston等[22]结合鬼成像和传统断层摄影技术,对X射线鬼断层扫描技术给出了一些建议,提供间接和直接两种方法来进行X射线量子光学相干断层扫描:(1)过滤后投影,通过重建二维鬼投影来获得三维图像;(2)同步迭代重建技术,直接从X射线的鬼断层扫描成像数据到三维重建。目前还不清楚哪种方法会在该领域的未来发展中更有效。不过在未来,基于机器学习和人工智能的改进方法会逐渐成为X射线鬼成像的重要组成部分。

2.4用单像素探测进行生物组织的透射成像

长期以来,科学家们一直关注的一个挑战是,如何清楚地看到被浑浊介质隐藏的物体,如生物组织,这对疾病的早期诊断有着重要的意义。光学方法是一个很好的候选者,具有非侵入性和快速成像的优势,并且不像电离辐射那样会造成健康风险。然而,与超声波或X射线相比,光学测量最大的问题是进入组织的穿透深度较浅。一般的解决方案是模拟漫射光子的随机传播成像技术,如多谱光声断层摄影,或者混合荧光分子断层摄影,此技术可以达到更深的穿透深度(在组织中超过1cm),但缺点是分辨率较低。Duran等[23]利用压缩感知理论对生物组织进行单像素成像,提供了一种能在散射介质中成像的新技术。在此之前,单像素成像实验都是考虑没有散射的照明传输,而在生物医学中,通过散射介质进行图像传输是至关重要的。因此需要展示一个完全嵌入在非齐次介质中的吸收物体的单像素成像。作为初步的实验,Duran等[23]为一个被若干全息扩散器隐藏的物体进行单像素成像,可见单像素成像的效果在全波段都优于传统成像。为了进一步测试在生物组织中的成像,随后扩散器被两个3mm厚的鸡胸肉所取代。对于这样的组织厚度,多重散射是最终成像结果的主要影响因素。击中目标的光线由两个叠加的部分组成:一个强大的漫射晕加上一个带有弱信号的图像。由图可见,虽然单像素成像的分辨率仍然优于传统成像方法,但是对于不同波长的光,单像素相机的效果呈现出了差异性。