光谱分析
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各种光源所发出的光,由于光谱功率分布的差异显现不同的颜色.人们经过混色试验发现,所有的颜色的光都可以由某三种单色光按一定比列混合而成.CIE据此将三种光定义为三基色.1931年CIE规定,RGB系统的三原色波长分别为700.546和435.8nm.后来便于计算,又规定了XYZ系统,该系统采用虚拟三原色(X);(Y),(Z)分别代表红绿蓝原色.任一种颜色可以表示为;C=X(X)+Y(Y)+Z(Z).式中,X,Y,Z称为三色刺激值(各刺激值在本人在另一篇回复贴子中),它们是可以计算出来的,而色坐标由它们的相对值决定.即:
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
z=Z/(X+Y+Z)
这三个新的量只表示颜色的色度,称为色坐标.
这些都是书面上的东西!!写出来也没多少人看得懂!!
色坐标一在一般的公司都是用色谱图上面的坐标来确定的。
然后根据这一数据来确定亮度,色度,色温,色差。通过调整对应的电阻可以改变这些数据
这个问题是比较复杂的,下面我简单地介绍一下电光源测试报告主要关注的几点:
1. 光通量和光效,这个最重要,一般高品质的节能灯的光通量会大于60LM/W,如果光通量低于这个值,就说明是功率不足,或者品质不够高。
2. 功率因数。一般的节能灯功率因数在0.5左右就可以了,那些达到0.9以上的高功率因数节能灯,属于高品质节能灯,国内生产此产品的工厂不是很多。
3. 显色指数。光的显色指数只要大于75以上,就能真实地反映出物体的颜色而不至于失真。稀土三基色荧光粉节能灯的显色指数为80RA左右,比普通日光灯显色性显著提高。若采用廉价的卤粉作原料,将达不到此效果.
4. 色品图。人眼的颜色特性对于不同的观测者或多或少会有一些差异,因此要求根据大量观测者的颜色视觉实验,确定一组为匹配等能光谱色的三原色数据,即“标准色度观测者光谱三刺激值”,以此来代表人眼的平均颜色视觉特性,用于色度学的测量和计算。CIE于1931年在RGB系统的基础上采用设想的三原色X、Y、Z(分别代表红色、绿色和蓝色),建立了CIE1931色品图,如图所示。该图是归一化图,只要标示X、Y值,就可以知道Z的值(Z=1-(X+Y)),因而三变量的色品图就变成X、Y二变量的平面图。
5. 色温。 RD白炽灯2700K,RN暖白色3000K,RB白色3500K,RL冷白色4000K,RZ中性白色5000K,RR日光色6500K。
一个电光源测试报告也就是需要关注这么几点,附图是一个金卤灯的测试报告,节能灯的测试报告手头一时没有。两者除了参数的数值有差别,其他是没有什么差别的!
1、WLP(峰值波长):光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。它是一种纯粹的物理量,一般应用于波形比较对称的单色光的检测。
2、WLD(主波长):眼睛能看到光源发出的主要光的颜色所对应的波长为主波长;在CIE1931马蹄形坐标中,从E点(0.33,0.33)象被测物体做延长线与马蹄形曲线有交点对应的波长。
通常你所看到的一束光,它并非是单一波长的光,它是由很多波长的光组合而成的。其中,某一波长的光的能量相对其它波长的光能量都大,则这一波长就是该束光的峰值波长λp。
但是,这一束光中各波长光的波长分布并不一定以λp为界对称分布,我们人眼感受到的是各波长作用的综合结果,感觉它对应于一个单一波长的光,这个波长值就是λd。在波长分布曲线上,一条横坐标与曲线之间的垂直线,将曲线下的面积分成左右两边相等,这条垂线对应的波长值就是λd。
一般对于色光来说我们是要看λd值,因为λd值能够更准确的反应它的颜色;λp值应该更多的用在蓝光激发荧光粉形成白光的时候,以判断蓝光芯片的λp值与荧光粉的激发波长是否匹配?另外非单色光(复色光),一般
是白光,λd值也只是可以参考,要判断它的颜色还是要看它的色坐标或是色温。
谱线半宽度(half width of line spectrum),光谱线的半值宽度,是指两半峰位置间的波长差,即半谱宽度。
光通量的单位为“流明”。光通量通常用Φ来表示,在理论上其单位相当于电学单位瓦特,因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明”,符号:lm 。
1.光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能量。
2.光通量是灯泡发出亮光的比率。
流明(lm) 是国际单位体系(SI) 和美国单位体系(AS) 的光通量单位。如果将光作为穿越空间的粒子(即光子),那么到达曲面的光束的光通量与 1 秒钟时间间隔内撞击曲面的粒子数成一定比例。
光通量(luminous flux)指人眼所能感觉到的辐射功率,它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同,所以不同波长光的辐射功率相等时,其光通量并不相等。
辐射通量:单位时间内通过某一截面的辐射能,又称辐射功率(Φ0),SI单位为瓦。其中波长为λ的辐射通量与λ值有关。
辐射通量又称辐射功率,是以辐射形式发射、传播或接收的功率,单位为W(瓦),即1W1J/s(焦耳每秒)。它也是辐射能随时间的变化率
Φ=dQ/dt Q为辐射能
实际上,辐射源所发射的能量往往由很多波长的单色辐射所组成。为了研究各种波长的辐射能量,还须对单一波长的光辐射作相应的规定。前面介绍的几个重要辐射量,都有与其相对应的光谱辐射量。光谱辐射量又叫辐射量的光谱密度,是辐射量随波长的变化率。
Φ(λ)=dΦ/dλ
单位为W/μm(瓦每微米),或W/nm(瓦每奈米)。