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的科学测亚博老虎机网登录量光的人眼感知它的亮度被称为测光,揭示的敏感性不同,不同波长的可见光。
光度测量偏差每个波长的辐射功率与光度函数,这人类光谱灵敏度模型,考虑到这种变化。适应光的灵敏度函数通常是这个权重函数。
光度测量在质量控制和发展是至关重要的任何照明是利用人类环境。这个涵盖了从显示如发现在汽车仪表板和电视,发光二极管和通用照明在建筑中使用。
定义平均观察者
光度法,如前所述,可见光的计算是基于一个典型的反应。物理、生理和心理特征都会影响眼睛的反应,这些因素在人与人之间差别很大。此外,人类的眼睛有两种类型的细胞功能的低光照水平(棒)和高亮度水平(锥)。这意味着平均观察者是很难定义的。
在1924年进行了一系列的实验由欧盟委员会国际歌de l 'Eclairage (CIE)测量人眼对可见光的响应。他们发现有两种视觉决定光度测量的响应曲线。
- 高光照条件的适应光的函数给出了光谱光视效率函数V(λ)来描述白天的平均人类观察者。
- 在低光照水平,暗V函数的定义的CIE(λ)”来形容眼睛完全适应黑暗环境的响应。
人类视觉感知的局限性
虽然可见光谱范围通常定义为380 - 780纳米,人眼能感知颜色的波长范围从约380到700纳米。光的波长决定的颜色被认为和在特定波长的光能量检测到眼睛决定了明显的颜色强度。
眼睛的反应是最高的地区约555纳米波长。大多数人无法感知蓝色低于400纳米或红色高于700海里,因此,对光的反应是在这些地区几乎为零。暗反应峰值往往向蓝色区域。这是因为在黑暗的眼睛,视锥细胞受体(颜色)关闭,这让单色视杆细胞作为主要传感器最大灵敏度约507海里。
法律和类型的光度测量
有两个主要法律用来产生光度测量。他们被称为平方反比定律和余弦定律。
平方反比定律决定从constant-intensity照明源之间的相关性及其表面的距离。强度的平方反比定律指出,表面每单位面积成反比而异源和表面之间的距离的平方。这意味着连续照度测量只是尽可能精确的控制表面源范围。
朗伯余弦定律指出,光的力量在一个表面上的一个固定区域随入射角的变化而变化。当光照射到表面斜,表面成正比的照明角度的余弦值θ入射光的方向和表面之间的正常。表面服从法律一样的光芒从任何角度传感器的反射和展品。人类的眼睛,亮度看起来一样。
当测量显示,许多不同的光度测量可以获得,这些包括:
- 发光强度:它被定义为光通量的数量发出统一成一个立体角。这个评估源的发散和方向。这种测量不适用于平行光源和非均匀排放是不准确的。发光强度的基本单位是烛光,等于1流明每球面度。探测器的区域(或区域规定的孔径在前面),及其与光源的距离必须是已知为了计算发光强度。与那些,可以计算立体角然后分为通量阅读。
- 光通量:中央量用于光度法是光通量,这是形容每秒钟所发出的可见光能量的来源。光通量是流明转达了。这是一个衡量一个可见光源整体光学输出四面八方。记录这个测量需要聚焦的全功率检测器。这可以通过利用积分球的4π配置或使用测角系统。
- 发光的能量:发光的能量被定义为通量的流量并在流明秒表示。通常情况下,它是应用于脉冲或闪烁来源。
- 亮度:亮度或光亮度的定义是相对平坦的通量和统一的表面,这可能反映出或排放。亮度的单位是每平方米烛光。当测量亮度,探测器视场必须限制,其角计算。
- 照度:照度描述可见光事件的数量在一组表面积。流明每平方米单位,也称为勒克斯。照度测量容易错误引入的离轴光必须余弦修正。
光度测量的关键应用程序
亮度米和成像光度计用于准确显示在接下来的均匀性和强度测试;
- 汽车仪表盘
- 移动电话
- 仪器面板
- 夜视设备
- 电脑
- 平板电脑
- 电视的
小字符仪器面板的亮度和座舱显示器高度控制在航空航天和汽车工业。这样的应用程序利用计算机质量控制与二维成像系统或现货光度计。
在其他应用程序中,使用光度计测量对比比率OLED平板显示器的阴极射线管和液晶显示器。一些典型的光度应用包括过滤器的光学密度或透光率,照度剧院屏幕,ISO人机工程学测试电脑显示器和投影系统的一致性。
实现理想的光度测量
光度学的主要焦点是再现人眼的光谱响应。光度计传感器必须可怕地纠正,然而,随着电子传感器截然不同响应特性是完全不同的从定义的CIE标准观察者。这可以通过两种不同的方式:通过软件或硬件优化。
硬件的集成滤波器的频谱响应和光电二极管进行了优化。光检测器Filter-matching涉及分层指过滤器。每个元素选择性波长的变弱,直至探测器复制CIE的反应曲线。
精确匹配的响应取决于组件的繁殖和质量和可能会检查每一个组合,这种技术。这是一个缺点然而,优势是能够这种传感器应用于高速测量,也可以用于测量闪烁、响应时间和创业行为。最常见的光度计应用这种类型的技术。
光度计操作通过吸收光输入光学已经特别设计的,它通过光谱修改过滤器,然后测量的光通过光敏探测器。过滤器是精心修剪过的调整探测器响应的方式,符合CIE明或暗功能。
探测器将入射光能量转换成一个电信号,然后放大并显示。测量的电信号是客观测量的光被人类观察者。这是因为过滤器/探测器组合接近眼睛的反应。
有许多因素光度计用于特定的应用程序的性能取决于。例如,接受角度的光学、光滤波器的匹配的亲密CIE V(λ)功能,稳定性和线性检测器和光度校准的质量。
结果的可重复性和准确性依赖于被测源的频谱。这是因为光滤波器在大多数光度计无缝不正确匹配CIE V(λ)函数。这个错误表示为f1的价值。
led、阴极射线管荧光粉和气体放电灯是高度饱和的来源,所以会造成问题,因为他们的窄带光谱差异主要来自宽带白炽光源用于校准大多数光度计。错误造成的眩光和两极分化会严重影响测量液晶显示器。
从Admesy光谱仪光度测量
软件处理光谱测量技术是另一个用来捕捉光度数据。光源的光谱功率分布可以确定准确的在应用校准分光光度计。
使用软件处理,应用V(λ),删除任何影响像f1值。光度数据可以更精确地决定,特别是当切换发射样品用不同的光谱功率分布。除了Y值,同样的高精确测定的分光计还持有CIE 1931 X和Z的函数。这是确切的原因,为每个显示类型与一个独特的光谱功率分布,色度计必须使用光谱仪校准。
土卫五系列之一Admesy分光光度计。它是一个灵活的光谱仪平台可配置光谱测量的范围在200到1100纳米之间。版本覆盖力范围集成软件处理高度精确的直接读出CIE功能。
仪器传感器、狭缝大小和光栅可以选择订购时自定义光谱测量。一起高端冷却CCD传感器、分光计的土卫五的灵活性为OEM集成、照明、显示和外观测量在实验室和生产环境。
赫拉是一个极其简洁,紧凑光谱仪的黑暗和线性补偿。类似于土卫五,申请设备的范围可以从24/7内联用于生产环境中开发和纸浆包质量检验。
所有仪器都可以与一个固定的(镜头或余弦校正器)或纤维光学设置。测量的仪器配置做出范围包括光谱分析、Yxy颜色,参数(例如,显色指数(CRI)、相关色温(CCT)和PAR)。
这些是灵活的工具适合各种显示、照明和分析应用程序匹配的光度法要求CIE功能。
引用和进一步阅读
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- CIE 41 -光作为一个真正的视觉量:测量的原则。CIE,维也纳(1978)。
- 怀特黑德,Lorne a;Mossman米歇尔a (2006)。”杰克O灯和积分球:万圣节的物理学”。美国物理学杂志》上。74 (6):537 - 541。
- 米勒,k .如何作出准确的测量。照片研究,就是查,加利福尼亚州(1985)。
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