前言

人是视觉动物，通过视觉获取的信息占人类能够获取的信息的60%以上。在中国神话中，人们渴望拥有“千里眼”“顺风耳”的神技，女娲从“水面反射成像”中看到了自己的容貌继而搓泥成人。后来人类发明了镜子和照相机。现代成像与显示技术主要利用了“光”与“电”之间的转换，光电成像技术主要研究如何将物体的信息转换为人类可识别的图像，光电显示技术主要研究如何将图像呈现给用户。

世界上第一台照相机——达盖尔照相机，诞生于1839年；物理学家布劳恩于1897年发明了阴极射线管。成像器件与显示设备从诞生之日起，就在人们的生产、生活中扮演着重要角色。19世纪90年代，巴黎人曾排长队观看一部长约一分钟的电影；在晚清的中国，大人小孩曾花一两个铜板看西洋镜；20世纪70—80年代，照相机和电视机一度成为新婚家庭的标配；如今，从可折叠的OLED手机显示屏到医院检查身体的B超，生活中处处可见光电成像与显示技术。人类对视觉感官的舒适和便利孜孜以求，希望看得更多、更远、更细致。而今伴随着移动互联网技术的迅猛发展，光电成像与显示技术不仅可以提高工作效率，提升生活质量，更可以促进科技创新，促进经济发展，光电成像器件和光电显示设备作为人机交互的媒介几乎成为现代人每天离不开的工具。同时，光电成像器件和光电显示产业创造了大量产值和就业机会，层出不穷的新技术、新应用也意味着更大的商机。我们无法预估这一领域的技术未来是什么样子，但从2024年2月11日的一篇报道中可以看出一些端倪: 马斯克Neuralink脑机接口公司的联合创始人Hodak研发出一款名为“科学之眼”的Micro LED薄膜显示器，将其植入眼球可以帮助因视网膜感光细胞病变而视力受损的患者恢复视力。未来，成像器件与显示设备或许会成为人类身体的一部分！

最初“光电成像”和“光电显示”是两门专业课程，出于压缩专业课时的需要，本书将成像与显示技术合二为一。显示技术的信号来自成像器件，成像技术的信号需要显示设备进行信息的再现，两门技术为上下游的关系。合并之后各章节之间关系流畅，逻辑上更加合理。本书内容丰富，全面讲述光电成像与显示技术及其典型器件、设备和系统，既有传统的照相机、数码管、阴极射线管，也有目前主流的液晶屏、投影仪、磁共振仪；同时，本书紧密跟踪世界最流行的半导体微光仪、激光电视、三维显示系统等。本书贴近成像与显示技术在各个领域的实际应用，探讨视频监视系统、高清多媒体大屏显示系统、高清音视频监控与显示系统以及家庭影院系统等工程的方案设计方法、成本核算、工程报价、工程施工以及工程验收等，这些内容不仅构成一门贴近实际、经济实用、促进就业的专业课程，也能帮助读者现学现用，为读者赚到自己的第一桶金打下坚实的基础！

在本书撰写期间，OpenAI公司的Sora火爆了。那么，这些由人工智能生成的图像与视频属于哪一类成像与显示技术呢？编者认为，这些图像与视频不属于“光电”或“电光”，应属于“大模型成像与显示”或“算力成像与显示”的技术范畴。本书在撰写期间，也紧跟技术前沿，借鉴了部分由通用人工智能(Artificial General Intelligence，AGI)生成的专业内容。

本书是编者计划出版的第10本图书，“10”是个满数，所以编者更是用心撰写，争取出版一本精品图书，能够广泛传播。冯晨琛、师少伟、薛林东和李彦沛分别撰写了本书的第2章、第6章、第7章和第8章。

本书的出版得到了陕西延长石油(集团)有限责任公司5G网业融通项目、陕西省重点产业创新链项目(2020ZDLGY1507)、陕西煤业化工集团有限责任公司科技研发类投资项目(2023SMHKJB51)以及2023碑林区科技计划项目(GX2334)的资助，在此表示感谢！

由于编者水平有限，书中难免存在不妥之处，敬请广大读者批评指正。

编者

2025年3月于古城西安