色度学基本知识

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是直线,两种颜色混合可以得到两色之间的 各种颜色。
3)规定的视场1931年是2º,1964年是10º. 2º内都是锥状细胞,中心视觉,无杆状细
胞; 10º内更接近实际,有部分边缘的锥状细
胞.
颜色量度的形象比喻
三刺激值X,Y,Z的计算 X=Σ φ(λ)•x•Δλ Y=Σφ(λ)•y•Δλ Z=Σφ(λ)•z•Δλ
颜色的辨别､定量肯定与视觉细胞的分布有关。 先后有2º和10º的实验数据。原因见图。
将颜色用数字表达出来，目的：
计算､测量､配色､比较等。 将颜色用数字表示的基础是：
1)颜色中有三个颜色：RGB是不能从其它 颜色中混合出来的,称三种基色；
2)任何其它颜色C都可以用红(R)､绿(G)､蓝 (B)三原色相加混合出来。
材料
GaAs:Si AlGaAs(铝镓砷) Ga0.6As0.4P(磷化镓砷) Ga0.35As0.65P (磷化镓砷) Ga0.15As0.85P (磷化镓砷) GaP:N(稼磷氮) SiC(碳化硅) GaN(氮化镓)
颜色 峰值波
长(nm)
红外 950 红 650 红 660 橙 632 黄 590 绿 570 蓝 470 蓝 465
C=R+G+B
三个原色和它们的光谱 曾经将三个原色选650nm,530nm,460nm(1929)
和630nm,542nm,460nm(1931)真实的光.但在匹配 某些颜色时和计算中出现了负值。
为此必须选择实际不存在的另外三个原色。 实线:1931(2º); 虚线:1964(10º).
使新的三原色在色度图上符合以下要求： 1）包含整个光谱轨迹，且为正值； 2）光谱轨迹在540nm-700nm在色度图中
=[Δu’i2+ Δv’i2 + Δw’i2]1/2 计算对某个样品的显色指数Ri:
Ri=100-4.6 ΔEi 式中,4.6是对标准荧光灯Ra=50时的调整系数. 对1-8个样品的一般显色指数Ra:
Ra=Σ Ri/8.
关于特殊显色指数R i数值的感性说明: ΔEi的单位是NBS色差单位,Ri的数值1(1%) 相当于0.22个NBS色差单位. Ri相差5就是1 个NBS单位. 那么1个NBS单位代表什么呢? 1个NBS单位即ΔEi=1,相当于最优实验条件 下人眼能感知恰可察觉的5倍,∴ 0.2个NBS色
看到万物！ 与光感受的眼球上的分布 眼睛内有锥状和杆状两种视觉细胞。
两种不同视觉细胞的光谱光视效率 明视觉:555nm; 暗视觉:507nm.
眼睛内锥状视觉细胞的特点之一。 锥状细胞中有视红质､视绿质和视蓝质。
看到物体颜色。
锥状细胞对颜色的分辨就是色度学的基础。
物体的颜色 应由眼睛定义的,
不是天生的。
色度学的基本知识
在LED上的应用
一.概述 LED辐射的特性,决定了它的单色性
Eg=e•ΔV=hν, λ=1240/Eg Eg:跃迁能级间的能量差, V:跃迁能级间的电位差, e:电子电荷, h:普朗克常数, ν:辐射波长λ的频率
不同掺杂的p-n结, E不同,产生不同颜 色的辐射.
常用各个颜色LED的峰值波长
加工､仪表装配 III 冷 >5300 热加工､高照度场所
注意:各国的分档略有差别.
2.显色指数Ra 对LED要特别关注特殊显色指数中的R9.
Ra的得来
Ra的计算 1)分别计算8块色板(i)在标准光源r和被计算光源 k照明下的色差ΔE: ΔEi=[(u’r,i-u’k,i)2+(v’r,i-v’k,i)2+(w’r,i-w’k,i)2]1/2
二.LED常用的色度指标 1.色温和相关色温
发光体发出颜色与黑体(基准照明体)发 出相同时,黑体的温度称为发光体的颜色温 度简称色温.
相关色温CCT
色品图中的等色温轨迹
自然界的色温
光源中常用的色温分档(GB50034-2004):
分组 色表 CCT(K) 适用场所举例 I 暖 <3300 客房､卧室､病房､酒吧､餐厅 II 中间 3300-5300 办公､教室､阅览室､诊室､机
差单位是刚好能察觉. ∴ Ri的数值差1是可以 识别的.
1个NBS单位相当于色度坐标0.0015-0.0025的 x,y的色度变化.
用BY法得到照明LED缺乏红光,R9呈负值, 往往达到-25—30的水平,影响显色指数达80. 请看DOE规定的LED灯泡数据:
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3.色坐标 颜色的定量表述离不开眼睛，眼睛才能
φ(λ):与被研究对象的光谱分布,如光源是相对光 谱能量分布,反/透射材料是光谱反/透射分布. φ(λ)=τ(λ)•S(λ)----Y是物体的透光率; φ(λ)=ρ(λ)•S(λ)----Y是物体的反光率; φ(λ)=β(λ)•S(λ)----Y是物体的亮度因数.
3)色坐标x,y,z的计算
x= X/(X+Y+Z) y=Y/(X+Y+Z) z=Z/(X+Y+Z)
功率效率 (%)
12.0 3.0 0.6 0.6 0.1 0.3 0.02 0.01
LED光谱图
白光的产生 1)用红(R),绿(G),兰(B)三色混合.(加色法)
RGB混色在色品图上的表现
2)用蓝光LED+黄色荧光粉YAG（BY法） 在480nm处有低谷
荧光粉的进步
变色灯中的减色法,白光透过三种颜色的滤 色片后变成黑色.