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本書提供了QPI的全面綜述，涵蓋了從相位顯微鏡的理論基礎、到不同技術創(chuàng)新以實現在小外部及空間噪聲影響下以視頻速率精確地提取定量相位信息，到諸如監(jiān)測細胞生長、研究細胞動力學以及癌癥組織診斷等不同生物醫(yī)學的前沿應用。這本書利用相位顯微鏡為主線，有效地將光學顯微鏡成像機制、全息成像、相干成像、生物物理學與組織光學等聯系起來。不論是對剛剛入門的光學或電子工程，生物醫(yī)學工程以及生物物理等專業(yè)的學生，還是想緊跟前沿研究或擴寬研究領域的高級讀者而言，這本書都將是研究定量相位成像的有益參考。

序
本書旨在為應用于生物醫(yī)藥的新興的領域“定量相位成像（Quantitative phase imaging, QPI）”提供深入的見解。也是一份對于處在不同職業(yè)生涯階段的研究者們的邀請，希望他們去探索這個新興而激動人心的領域。我花了很多精力去提供足夠的介紹材料來讓這本書盡可能地完整。因此，這本書的結構使得概念的發(fā)展由淺入深，具體如下。
OPI背后的動機以及基本概念在“導論”中得到呈現，并且特別注意明確了例如“納米級”和“三維”等容易混淆的概念。第2章（基本原理）回顧了光在真空和非均勻介質中的傳播（散射），并強調了傅里葉光學。光場的相關特性在第3章中討論。第4章回顧了圖像的基本性質（例如，分辨率，對比度，對比噪聲比等）。光學顯微鏡的概念，從Abbe的圖像描述到Zernike的相襯理論在第5章中討論，而第6章則回顧了全息攝影的主要發(fā)展歷程。其余的章節(jié)，也就是7-15章則專門用于描述QPI的各個方面。
除了致力于描述點掃描QPI并且包含了全面的低相干干涉法的第7章，所有的章節(jié)都討論的都是全場QPI法。第8章闡述了QPI背后的主要思想并且規(guī)定了QPI中的主要性能系數：采集率，橫向分辨率，時間相位穩(wěn)定性以及空間相位均勻性。接下來的四個章節(jié)，9-12章，描述的是四種在一般情況下擅長某種性能系數的QPI手段: 軸外（高采集率），移相（高橫向分辨率），共光路（高時間穩(wěn)定性）以及白光（高空間均勻性）。
第13章闡述的是光散射的傅里葉變換，從本質上建立QPI和光散射測量的等價性。后的兩章，14和15章，則用于討論近來在方法上和應用上的進展，而這些進展在目前看來非常有前景。在本書的后還有三個附錄：復解析信號（A），傅里葉變換（B）以及有趣的QPI圖像（C）。
我一直堅信QPI將會繼續(xù)以加快的步伐發(fā)展，并且在未來幾年成為生物醫(yī)學光子學中占主導地位的領域。希望這本書能夠通過給這個新領域提供一個邏輯框架以及對于現有研究的濃縮總結來為這個學科的發(fā)展做出貢獻。

Gabriel Popescu
厄巴納，伊利諾伊州

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