与LED有关的光度学、色度学基础知识

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《光度学与色度学》课件

《光度学与色度学》课件
量和方向等属性。
03
光的相干性
相干光是指频率、振动方向和 相位都相同的光,具有干涉和
衍射等特性。
光度量基本概念
03
光照度
发光强度
光亮度
表示单位面积上接受到的光通量,单位为 勒克斯(Lux)。
表示光源在给定方向上的光强,单位为坎 德拉(Candela)。
表示单位面积上发出的光强,单位为尼特 (Nit)。
《光度学与色度学》PPT课 件
目录
• 光度学基础 • 色度学基础 • 光度测量与照明设计 • 色度测量与显示技术 • 光度学与色度学的应用
01
光度学基础
光的本质与特性
01
光的波动性
光是一种电磁波,具有振幅、 频率和相位等波动特性。
02
光的粒子性
光具有粒子特性,可以表现为 能量子的形式,具有能量、动
亮度计
测量物体表面的反射光亮度,常用于显 示屏幕亮度的测量。
照明设计基础
照明目的与需求
根据不同的使用场景和需 求,如阅读、工作、娱乐 等,选择合适的照明方式 和灯具。
照明质量
包括照度、均匀度、色温 、显色指数等参数,直接 影响照明效果和舒适度。
灯具选择
根据照明需求和场景,选 择合适的灯具类型和规格 ,如吊灯、壁灯、台灯等 。
照明设计案例分析
家庭照明设计
根据家庭成员的生活习惯和喜好,结合房间的功能和布局,进行合理的照明规 划和布置。
商业照明设计
根据商业场所的特点和需求,如商场、餐厅、办公室等,进行专业的照明设计 和布置,提高商业空间的品质和吸引力。
04
色度测量与显示技术
色度测量设备与技术
色度测量设备
色度计是用于测量物体颜色的仪器,其原理基于光谱光度测 量。常用的色度计类型包括光谱光度计和积分球光度计。

LED积分球光度学基础知识培训资料

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12 2012-3-3
第三节 色度的基本参数(续)
3、色偏差(Color Shift)
色偏差值duv:即光源的色品点(u,v)离开完全辐射体(黑体)轨迹 的最小距离。因此用CCT±duv值也能准确的表示光源的颜色。
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色 度 图 ( 图 4 )
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第三节 色度的基本参数(续)
2、色容差
人眼感觉不出颜色变化的范围叫做颜色的宽容度,即色品容差SDCM。
色 容 差 ( 图 5 )
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第三节 色度的基本参数(续)
2、色温和相关色温(Color Temperature)
显色性高
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显色性低
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杭州灵彩科技有限公司 地址:杭州西湖科技园西园一路12号 2F
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单某一种光源的色品与某一温度下的完全辐射体(黑体)的色品完 全相同时,则该完全辐射体(黑体)的温度称为该光源的色温,符 号为T, 单位为(K)。
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第三节 色度的基本参数(续)
对于大部分气体放电光源,它发射光的色品与各种温度下 的完全辐射体(黑体)的色品都不可能完全相同,这时就不能 用色温表示。为了便于比较,而采用相关色温(CCT)概念。 也就是当光源与完全辐射(黑体)在某一温度下的色品最接近, 既在1960CIE-UCS色品图上的色品差距最小时,则该完全辐射 体(黑体)的温度称为该光源的相关色温。高色温表示冷色调, 低色温表示暖色调。但两种色温相同的光源,不一定有相同的 颜色。

光学第5章光度学和色度学

光学第5章光度学和色度学
以配出任何颜色,称为三基色。 2、红、绿、蓝不是唯一的三基色。
三种色,只要其中的每一种色都不能用其它两色配得 就可以组成三基色。
光学第5章光度学和色度学
实验发现:人眼的视觉响应取决于红、绿、蓝 三分量的代数和。
它们的比例决定了彩色视觉。 亮度在数量上等于三基色的总和。 由于人眼的这一特性,可在色度学中应用代数
2. 发光强度和光亮度 描述光源发光能力大小的物理量
发光强度: 点光源
点光源在某一方向上,在单位立体角内发出的光通量。 单位:坎德拉,光学基本量,七个基本单位之一。 单位:坎德拉:cd
光亮度: 有限尺寸发光体,面光源 表5-1
单位: cd/m2
面光源:实际光源、或实际光源的像、或漫反射 体(本身不发光,受光照后)
i1i2,d 1d 2
故:
d1 d
L1 L
L1 L 对于两透明介质表面,
1
故: L1 L
光学第5章光度学和色度学
对于折射光束: d' L'cois'd'dA d LcoisddA
dd1d' L'1Lnn'22
d'1d
光通过光学系统时的光能损失: 两透明介质界面上的反射损失 介质吸收 反射面的光能损失
设入射光的光亮度为L,由于在入射过程中,自 光源到入射面类似于元光管,故其亮度不变。
L d cosdAd
或:dLcoisdAd 入射的光通量
反、折射的光通量:
d1L1coi1dsA 1d d'L'coi'd s A 'd
L1, L' 分别是反、折射的光亮度 光学第5章光度学和色度学
对于反射光波,
光学第5章光度学和色度学

LED色度学基本知识

LED色度学基本知识
=[Δu’i2+ Δv’i2 + Δw’i2]1/2 计算对某个样品旳显色指数Ri:
Ri=100-4.6 ΔEi 式中,4.6是对原则荧光灯Ra=50时旳调整系数. 对1-8个样品旳一般显色指数Ra:
Ra=Σ Ri/8.
有关特殊显色指数R i数值旳感性阐明: ΔEi旳单位是NBS色差单位,Ri旳数值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,相当于最优试验条件 下人眼能感知恰可觉察旳5倍,∴ 0.2个NBS色
功率效率 (%)
12.0 3.0 0.6 0.6 0.1 0.3 0.02 0.01
LED光谱图
白光旳产生 1)用红(R),绿(G),兰(B)三色混合.(加色法)
RGB混色在色品图上旳体现
2)用蓝光LED+黄色荧光粉YAG(BY法) 在480nm处有低谷
荧光粉旳进步
变色灯中旳减色法,白光透过三种颜色旳滤 色片后变成黑色.
和630nm,542nm,460nm(1931)真实旳光.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旳另外三个原色。 实线:1931(2º); 虚线:1964(10º).
使新旳三原色在色度图上符合下列要求: 1)包括整个光谱轨迹,且为正值; 2)光谱轨迹在540nm-700nm在色度图中
两种不同视觉细胞旳光谱光视效率 明视觉:555nm; 暗视觉:507nm.
眼睛内锥状视觉细胞旳特点之一。 锥状细胞中有视红质、视绿质和视蓝质。
看到物体颜色。
锥状细胞对颜色旳辨别就是色度学旳基础。
物体旳颜色 应由眼睛定义旳,
不是天生旳。
颜色旳辨别、定量肯定与视觉细胞旳分布有关。 先后有2º和10º旳试验数据。原因见图。

光度学与色度学基本概念及应用 LCD LCM LED 背光

光度学与色度学基本概念及应用 LCD LCM LED 背光

光源的色度指标 色温 显色性 颜色的三个心理特征 明度 色调 彩度 混色及颜色匹配
颜色与光谱
颜色 波长范围(nm) 红 620-780 橙 590-620 黄 560-590 黄绿 530-560 绿 500-530 青 470-500 兰 430-470 紫 380-430
常用LED颜色对照表
由于同一个颜色样品在不同的光源下可能使人眼产生不同的色彩感觉, 而在日光下物体显现的颜色是最准确的。因此,可以用日光标准(参 照光源),将白炽灯、荧光灯、钠灯等人工光源(待测光源)与其比 较,显示同色能力的强弱叫做该人工光源的显色性。
我国国家标准“光源显色性评价方法GB5702-85”中规定用普朗克辐射 体(色温低于5000K)和组合日光(色温高于5000K)做参照光源。
R G B (C) (R) (G) (B) RG B RG B RG B r (R) g (G) b(B)
r g b 1
对标准白光:
R G B 1
rw gw bw 1/ 3
CIE1931-RGB真实三原色表色系统
546.1 nm b 435.8 nm
三原色色度单位量值确定
CIE规定,当三原色与亮度为5.6508 cd/m2 的等能白光 E 相匹配时,各原色各具有一个色 度学单位,即:
(R) 1.0000 cd/m (B) 0.0601 cd/m
2 2
(G) 4.5907 cd/m
dS d 2 r
发光强度
(Luminous intensity or angular intensity 单位:Candla (cd))
点光源在某方向上单位立体角内的光通量,记作 Iv,即

《光度学和色度学》课件

《光度学和色度学》课件
光度学和色度学在照明工程中用于设计和优化 光源,提供更好的照明效果。
显示技术
Hale Waihona Puke 光度学和色度学在显示技术中帮助实现更准确、 更逼真的颜色显示。
原色视频技术
光度学和色度学在原色视频技术中提供准确的 颜色还原和显色能力。
人类视觉研究
光度学和色度学在人类视觉研究中帮助我们更 好地了解人类对光和颜色的感知。
光度学和色度学在研究中的挑战
述颜色的方式,常用的有RGB、
CMYK和Lab等。
3
CIE色度图和CIE色度系数
CIE色度图是用来表示不同颜色的图
形,CIE色度系数是用来描述颜色的
显色指数和颜色一致性
4
数值。
显色指数是衡量光源显示物体真实颜 色能力的指标,颜色一致性是颜色在
不同光源下显示一致性的能力。
光度学和色度学的应用
照明工程
《光度学和色度学》PPT 课件
这是一份关于光度学和色度学的PPT课件,将介绍这两个领域的定义、概述、 应用和挑战等内容。让我们一起探索光与色的奥秘吧!
什么是光度学
定义和概要
光度学研究光的特性和量度,包括光通量、 光照度等。
辐射度和辐射通量
辐射度是单位面积上的辐射功率,辐射通量 是某个角度范围内通过的辐射能量。
1 测量技术和标准化
准确测量光和颜色需要先进的仪器和标准化的方法。
2 颜色缺陷和色盲
颜色缺陷和色盲对光和颜色的感知造成一定影响,需要进一步研究。
3 多色彩的处理和应用
现实世界中存在各种复杂的多色彩情景,如何处理和应用这些色彩成为一个挑战。
总结
光度学和色度学的 概念
光度学和色度学研究了光和 颜色的特性和量度。

LED色度学基本知识

LED色度学基本知识

明度
颜色的亮度,即颜色的深 浅程度。
饱和度
颜色的鲜艳程度,即颜色 中掺杂的白色或黑色成分 的多少。
颜色的混合与匹配
颜色混合
通过将不同颜色的光按一定比例混合 ,可以得到新的颜色。
颜色匹配
在工业和商业领域,通过特定的方法 和技术,使产品的颜色与标准颜色相 匹配。
颜色的测量与表示
测量方法
使用色度计或光谱仪等设备,测量物体表面的颜色。
温度影响
LED色度学需要考虑温度 对LED发光性能的影响, 以实现稳定的色彩表现。
寿命与可靠性
LED色度学需要解决LED寿 命和可靠性问题,以确保 长期稳定的色彩表现。
LED色度学的未来发展方向
新材料与新技术的研发
LED色度学将不断探索新的发光材料和发光技术,以提高LED的发 光效率和色彩表现。
智能化控制
高动态范围
高效稳定
LED色彩还原技术具有高效稳定的特 点,能够保证长时间使用的颜色一致 性和稳定性,提高产品的可靠性和耐 用性。
LED色彩还原技术能够实现高动态范 围显示,即同时显示亮部和暗部的细 节,提高图像的层次感和立体感。
05
LED色度学发展前景
LED色度学的技术挑战
色彩准确度
LED色度学需要高精度的 色彩控制技术,以确保色 彩的准确性和稳定性。
LED色度学的重要性
LED色度学是LED照明技术的重要组 成部分,对于LED照明产品的性能和 质量具有重要影响。
LED色度学的深入研究有助于提高LED 照明产品的性能和稳定性,推动LED 照明技术的进步和应用。
LED色度学的应用领域
LED色度学的应用领域广泛,包括室内照明、室外照明、显示器、汽车照明等。

LED发光的光谱及色度分析

LED发光的光谱及色度分析

LED发光的光谱及色度分析引言:随着科技的发展和进步,LED(Light Emitting Diode)作为一种新兴的光源技术受到了广泛的关注和应用。

LED发光的光谱特性和色度分析对于提高LED的光效和色彩质量至关重要。

本文将探讨LED发光的光谱特性、影响因素和色度分析方法。

一、LED发光的光谱特性LED的发光是通过电流通过PN结使载流子复合而产生的,其发光光谱与材料的能带结构和载流子的复合方式有关。

典型的LED光谱包含了一个主要的峰值以及一些辐射在其他波长范围内的辅助峰值。

主要的峰值对应于LED发光的主要波长,而辅助峰值则是由于材料的掺杂和杂质引起的。

二、影响LED发光光谱的因素1.材料的能带结构:LED的发光是由PN结的载流子复合产生的,材料的能带结构对载流子的复合方式有重要影响。

例如,不同的材料具有不同的能带宽度和能带弯曲度,会导致发光峰值的差异。

2.掺杂浓度和类型:材料的掺杂浓度和类型也会对LED的发光光谱产生影响。

掺杂浓度的增加会导致主要峰值的增强,而不同类型的掺杂会引起主要峰值波长的变化。

3.温度:LED的发光光谱也受到温度的影响。

温度升高会导致材料晶格的变化,从而影响载流子的复合方式和发光光谱。

三、色度分析方法为了评估和描述LED发光的色彩特性,常用的色度分析方法有以下几种:1. 色坐标系统:色坐标系统用于描述和标记颜色。

常见的色坐标系统包括RGB、XYZ、CIE Lab等,其中CIE Lab是应用最广泛的色坐标系统之一、通过测量LED发光的光谱,可以转换为对应的色坐标值,进而确定其颜色的色度属性。

2.色温和彩度:色温是用来描述光源颜色的一个重要参数,以热源的颜色特性来比较,单位为开尔文(K)。

常用的光源色温包括暖白色、白色和冷白色等。

彩度表示光源的饱和度,包括纯色光和混合光两种。

3. 光谱功率分布曲线:光谱功率分布曲线(Spectral Power Distribution,SPD)描述光源在不同波长处的辐射强度。

LED测量的基本光度色度学原理及国际最新动态.

LED测量的基本光度色度学原理及国际最新动态.

考核光源显色性的14个标准试验色
号数 1 2 3 4 5 6 7 8 近似孟塞尔标号 7.5R6/4 5Y6/4 5GY6/8 2.5G6/6 10BG6/4 5PB6/8 2.5P6/8 10P6/8 在昼光下的色貌 带浅灰的红色 带暗灰的黄色 深黄绿色 适中黄的绿色 带浅兰的绿色 浅兰色 浅紫罗兰色 带浅红的紫色
LED测量的基本光度色度学原理及国际最新动态
LED MEASUREMENT, THEORY AND LATEST DEVELOPMENT
报告人: 潘建根 Reporter: Jiangen Pan 国际照明委员会光和辐射测量分部 技术委员 CIE Division 2 TC Member 杭州远方光电信息有限公司 技术总监 EVERFINE PHOTO-E-INFO CO., LTD. CTO
9
10 11 12 13 14
4.5R4/13
5Y8/10 4.5G5/8 3PB3/11 5YR8/4 5GY4/4
深红色
深黄色 深渌色 深兰色 带浅黄的粹色(白人的肤色) 适中的青果绿色(树叶绿)
(6)人眼光谱三刺激值函数
X=K∫780380 P()· x()· d Y=K∫780380 P()· y()· d
员,中国照明学会学术委员会、国际交流委员会、光源专委会、
计量测试专委会委员。 在国内外发表论文30余篇,拥有专利7 项。
普通光谱法与结合法优缺点比较
V(λ)探测器误差分析
五、国际最新进展
CIE 于2004年6月7日至11日在日本东京召开了2004 CIE LED 专
家会议和CIE第一分部(视觉和颜色)、第二分部(光和辐射测
量)会议。 参加会议的主要人员:CIE D1、D2和D6的专家

色度学和光度学的基本概念

色度学和光度学的基本概念
光源类型 光效(lm/W)
钨丝灯
10~20
30 30~60
光效(lm/W)=流明数÷电功率
卤钨灯 荧光灯
高压泵灯
LED
60~70
90~100
10
3、光强
光强:单位立体角中的光通量(cd)。表征光源各个角度的发 光强度。
Led 配光曲线
11
4、照度
照度:单位面积内的光通量(lx)。表征物体被光源照亮的 强度。 下图为平常生活照度
环境 烈日 阴天 阅读 办公室、教室 满月 星光 照度(lx) 100000 8000 500 300 0.2 0.0003
12
5、亮度
亮度:单位面积内的光强度(nit)。表征人眼所接受光通量 的强度。
人眼所能接受的最大光亮度为3000nit,再大人眼感觉眩光。13来自 Z kx
400
X X Y Z Y y X Y Z Z z X Y Z
4
S(λ)为光源的光谱功率分布 R(λ)为物体的透射反射函数
3、RGB模型
•最典型最常用的面向 硬设备的彩色模型是 RGB模型。电视摄像机 和彩色扫描仪都是根据 RGB模型工作的。RGB 模型是一种与人的视觉 系统结构密切相连的模 型。 •国际照度委员会CIE所 规定的红绿蓝这三种基 本色的波长分别为 700nm,546.1nm, 435.8nm。
• HSV色彩模型使用了用户直观的 颜色描述方法,用H表示色调、S 表示饱和度,V表示明度值。 • 色调H由角度表示,它反映了颜 色最接近什么样的光谱波长,即光 的不同颜色。通常假定0°表示的 颜色为红色, 120°的为绿色, 240°的为蓝色。从0°到360°的 色相覆盖了所有可见光谱的彩色。 • 饱和度S表征颜色的深浅程度, 饱和度越高,颜色越深。

色度学常识培训1

色度学常识培训1
色度学常识及混光原理
本讲座针对LED显示屏的制造及维修的管理者和初级电子技术人员
目录
➢ 光学基本概念 ➢ 光学基本单位 ➢ 色坐标与波长 ➢ 三基色与混光原理 ➢ 色度学名词解释—色温 ➢ 色度学名词解释—白平衡 ➢ 色度学名词解释—色域 ➢ 色度学名词解释—色准 ➢ 色度学名词解释—伽马矫正
➢ LED的发光特性 ➢ PWM调光
➢ 色域范围越大,能够显示的颜色就越丰富,通 常是能够显示出更加鲜艳的颜色
➢ 色域范围受限于显示三原色的色坐标 ➢ LED的色域范围远高于传统显示产品,和NTSC
的标准色域范围接近吻合 ➢ 由于视频源的限制,实际显示视频时并不是色
域越大越好,如果以真实还原作为标准的话, 最好是和视频源的色域保持一致
➢ 注意事项: ➢ 伽玛参数必须与原始数据匹配 ➢ RGB各自的伽玛矫正曲线应当重合
LED的发光特性
➢ 色域范围大 ➢ 动态范围大 ➢ 受温度影响大,不同颜色影响程度不同 ➢ 个体差异大,包括亮度、波长、起始电流等
PWM调光
LED调光方式一般有两种:模拟电流调光和 PWM调光
采用PWM控制的优势: LED灯珠的波长不会因为电流变化而改变,所 以颜色会更加稳定; 数字控制技术更容易,精度更高;
色度学名词解释—色准/色差
色差是表示颜色差别的大小,除了色坐标,还包括明 度。它是在Lab色彩空间中通过距离计算得出的,计 为∆E。一般∆E<1的话,人眼就难以分辨出区别了。 普通电视及显示器产品平均∆E一般小于3。
色度学名词解释—伽玛矫正
➢ 人眼能够感觉到的亮度范围大约为0.001~1百万尼特 ➢ 在同一个场景中人眼能分辨的亮度比大约是1000:1 ➢ 伽玛矫正起初是为了解决CRT显示器的匹配问题 ➢ 后来该技术顺带解决了宽动态数据的存储问题 ➢ 伽玛矫正系数通常为2.2~2.6,传统CRT显示器采用2.2

1-PDF-2 LED的基本指标(色度学)

1-PDF-2 LED的基本指标(色度学)

LED 的基本指标一、表1名称 光通量 光强 照度 亮度 光效 平均寿命 符 号 Φ I E L 单 位 流明 Lm 说 明 发光体每秒种所发出的光量之总和,即光通量 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量 电光源将电能转化为光的能力,以发出的光通量除以耗电量来表示 指一批灯至百分之五十的数量损坏时的小时数 在同时考虑灯的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出 经济寿命 小时 减至一特定的小时数。

此比例用于室外的光源为百分之七十,用于 室内的光源如日光灯则为百分之八十。

LED 的基本指标坎德拉 cd 勒克斯 Lm/m2 尼脱 cd/m2 Lm/w每瓦流明 小时基本指标的定义和说明:【光 通 量】 即一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率(光源每秒种发出的可见光量 之和,简单说就是发光量。

,为说明光源发光的能力的基本量,单位为流明(Lumen) ) 。

一个 l00 瓦 (w)的灯泡可产生 l750lm,而一支 40w 冷白日光灯管则可产生 3l5Olm 的光通量。

【发光强度】简称光度,是说从光源一个立体角(单位为 Sr)所放射出来的光通量,也就是光 源或照明灯具所发出的光通量在空间选定方向上分布密度,单位为烛光(cd) 。

发光强度为 1cd 的光源可放射出 l2.57lm 光通量。

【照 度】即受照平面上接受光通量的密度,可用每一单位面积的光通量来测量。

llm 的光通 量均匀分布在 l 平方公尺(m2)的表面,即产生 1 勒克新(LUX,lX)的照度 1lm 的光通量落 在 l 平方英尺(ft2)的表面,其照度值为 l 尺烛光(Footcandle,fC) 。

桌面、工作面的照度不应 少于 150lX。

起居室的照明采用光线柔合的半直接型照明灯具较理想,其平均照度应达到 l00lX 左右。

阅读和书写用的灯具功率可大些,照度应达到 200lX。

光度学与色度学

光度学与色度学

39
应用:
40
定义
光的质量
显色指数 – 光源表现物体真实颜色的能力0-100 白炽灯 100 显色指数CRI-一只灯泡的显色指数是彩色物体被该灯泡发 出的光照明时彩色被显现的真实程度。 白炽灯泡和卤钨灯泡的显色指数被定义为100,而高压钠灯 的显色指数为20,美标金卤灯的显色指数为65。 下图显示用不同种类灯泡照明同样物体时的彩色效果。
9
10
柱状细胞和锥状细胞
正常视觉条件下(有足够的有 效亮度>10 cd/m2 ) 低亮度条件下(<0.01 cd/m2 ) 锥状细胞不发生作用
柱状细胞产生对物体的感 知
锥状细胞区别颜色
柱状细胞起作用,使物体有较 低的能见度
蓝光较红光更为明亮
•明视觉
暗视觉
过渡状态下有部分锥状和柱状细胞工作
1
LED光色电综合参数测试
• ◆ 测量led 的电参数,包括反向漏流、正向 压降 。 • ◆ 测量led 的色参数, 包括光谱半宽度、主 波长、峰值波长、色纯度、色坐标、色温、 显色指数。 • ◆ 测量led 的光参数, 包括二维空间光强角 分布、最大光强、动态光强、零度光强、 半强度角、偏差角、 光强扩散角、光通量。
(光源光通量)(CU)(MF) 平均照度=光源总光通×CU×MF/面积 平均照度= =(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 照射区域面积 =1080 Lux 适用于室内,体育照明 结论:平均照度1000Lux以上
利用系数: 一般室内取0.4,体 举例 2: 育取0.3 体育馆照明,20×40米场地, 1. 灯具的照度分布 使用POWRSPOT 1000W金卤灯 60套
33
发光强度:
Luminous Intensity -光源向一定方向 单位立体角内发 出的光通量. 单位:坎德拉(cd)

LED光度色度学原理及测量

LED光度色度学原理及测量

LED光度色度学原理及测量
光度学是研究光学现象的学科,主要关注光的亮度、光强度和发光效率等量化指标。

而色度学则是研究光的色彩属性的学科,主要关注光的色温、色纯度和色度等参数。

在LED光源的评估过程中,光度学和色度学是密不可分的。

光度学测量旨在获得LED光源的亮度和发光效率等数据。

其中,亮度是指光源在不同方向上的平均发光强度,通常用单位面积上单位立体角内所包含的光通量来表示。

发光效率则是指光源将输入的电力转化为光通量的效率,通常以流明/瓦(lm/W)来表示。

在测量过程中,一般使用光度计或辐射计等仪器来获取相应的光度学参数。

色度学测量则涉及到色温、色纯度等参数的测量。

色温是指光源的色彩性质,主要用来描述光源的颜色暖度,通常以克氏温标(K)来表示。

而色纯度则是指光源的颜色纯度程度,即光谱中主要成分的占比,通常用彩色饱和度来表示。

对于色度学参数的测量,一般需要使用光度计配合光谱仪等设备来进行精确测量。

在实际业务培训中,LED光度色度学的测量方法和技术也是非常重要的。

通过了解和掌握LED光源的光度学和色度学参数,并且能够使用相应的测量仪器和设备进行准确测量和分析,可以为企业和个人提供更好的产品质量和服务。

总结起来,LED光度色度学原理及测量是为了评估和控制LED光源的光学性能和色彩表现,通过测量和分析亮度、发光效率、色温、色纯度等参数,为LED光源的设计、生产和选择提供可行性依据。

掌握LED光度色
度学的测量方法和技术对于业务培训具有重要意义,可以提升企业和个人在LED照明领域的竞争力和市场认可度。

LED的光学指标

LED的光学指标


光的颜色鲜艳度必须用光的主波长λd和色纯度 来表示。 目前,LED芯片供应商都是用主波长λd来表示 鲜艳度,而不用峰值波长λp来表示。
一、光的颜色的三种表示法
2. 主波长λd

色品图中AB为黑体轨迹。 设F点为某一光源在色品 图中的坐标,E点为理想 等能量白光的参考光源点, 在色品图标中为(0.333 334,0.333 331, 0.333 335)。由E点连接F点并 延伸交于G点,则G点对 应的单色波长即称为F点 光源的主波长λd。
明视觉——光亮度大于3cd/m2,峰值555nm
暗视觉——光亮度小于0.001cd/m2:峰值 507nm
二、视见函数
2.光通量与辐射功率关系


假设单色光的波长为λi,则该波长的光通量F (λi)就等于它的辐射功率P(λi)与相对视敏 函数V(λi)的乘积 F(λi)=683 lm/W × P (λi)×V(λi)
4.2 LED的光学指标
复习(辐射度学)光度学 和色度学的基本概念
内容

一、光的颜色的三种表示法 二、与光强度有关的指标
一、光的颜色的三种表示法

国际照明委员会色品图表示法 光的颜色鲜艳度 色温或相关色温
1. 国际照明委员会色品图表示法
一、光的颜色的三种表示法
2. 光的颜色鲜艳度
二、与光强度有关的指标
3. 流明效率



λp=555nm时:最大流明效率为683lm/W; λp=470nm时:V(λ)=0.0913,最大流明效率为 683×0.0913=62.40lm/W; 问题:多少瓦的470nm光与1瓦的555nm光产生 相同的光通量(产生相同的人眼刺激)(瓦是 辐射功率的单位,不是电功率单位)? 1W ×683lm/W÷62.4lm/W=10.95W

LED光度色度学原理及测量(业务培训)

LED光度色度学原理及测量(业务培训)

tot
2
0


0
I ( , ) sin dd
* 照度积分法: tot 可以是近场测量 探头f2’要好
Hale Waihona Puke 02
0
r E ( , ) sin dd
2
用分布光度计测量光强分布
• 测量距离需足够大, 使平方反比定律成立
I ( , ) d 2 E ( , )
±0.2% ±0.3%
1)
NA ±1% 0.02mcd ±4% 15 bits/NA
NA NA NA ±5% 16 bit/250kHz
0.01mcd ±1%
2)
16 bits/1.25MHz
理想测光积分球
理想的积分球应该是内球面各处半径完 全相等, 各处具有较高的反射率、呈光谱 中性且均匀一致的朗伯漫反射涂层,球 体内部没有任何其它物体甚至标准参考 灯和被测灯也都只是一个虚无的发光点 等等。 不加挡板: 加挡板:
光度基准
* 光强: 1960年10月十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单 位制,SI制:七个基本单位:长度m,时间s,质量kg, 热力学温度(Kelvin温度)K,电流单位A,光强度单位cd (坎德拉),物质量mol七个基本物理量之一 * 光度基准 (光度原级标准 ):计量基准必须满足稳定和 可复现两个基本要求 * 烛光为国际标准的发展历程: 蜡烛 - 白炽电灯(稳定好但复现差) - 铂凝固点黑体 540×1012Hz辐射的光源
人眼对颜色及色差的识别能力
* CIE1931为非均匀色度 空间 * CIE1976为均匀色度空 间
人眼对颜色及色差的识别能力
* 成千上万种颜色, 人眼只能分辩 出红、橙、黄、草绿、绿、 蓝绿、蓝、紫、白9大类颜色。 * 人眼对于颜色的差异分辩力很强, 即使两种很接近的颜色物体放 在一起, 人眼也很容易感觉到它 们的差异。 * 一般来说, 对于处于1~2级的麦 克亚当椭圆内的人眼比较难觉 察到色差; 对于3级的, 可觉察到 色差; 对于5、7级及以上的, 比 较明显或很明显觉察到色差。

LED发光的光谱及色度分析要点

LED发光的光谱及色度分析要点

LED发光的光谱及色度分析要点LED(Light Emitting Diode)发光的光谱及色度分析是指对LED光源的发光光谱进行测量和分析,并从中提取出色彩信息的过程。

这项分析工作对于研究LED光源的色彩品质、色彩一致性和色彩表现能力具有重要意义。

以下是LED发光的光谱及色度分析的要点。

1.光谱测量方法:光谱测量一般使用光度学测量仪器,如分光光度计或光谱辐射仪。

这些仪器能够将光信号分解成不同波长的成分,并给出每个波长对应的辐射强度。

2.光谱特征分析:对于LED光源来说,最重要的是了解其主要的发光波长范围和光谱亮度分布。

通过分析LED光谱,可以确定其色温、色彩饱和度和色彩均匀度等关键参数。

3.色温:色温是用来描述光源颜色特性的参数之一,表示光源发射的颜色呈现暖色或冷色的程度。

对于白光LED来说,色温一般通过CIE(国际照明委员会)标准的色温标准来确定。

常见的色温范围包括暖白(2700K-3500K)、中性白(4000K-5000K)和冷白(5500K-6500K)等。

色温的合理选择对于不同应用场景的照明效果有着重要的影响。

4.色彩饱和度:色彩饱和度描述了光源所发光颜色的纯度或灰度。

通过分析LED光谱,可以得到色彩饱和度的信息。

色彩饱和度的高低影响着光源所呈现的颜色鲜艳程度。

较高的色彩饱和度适用于需要强烈色彩表现的场景,较低的色彩饱和度适用于需要柔和色彩渲染的场景。

5.色彩均匀度:色彩均匀度是描述光源色彩分布均匀性的参数,通过分析LED光谱亮度分布可以评估光源的色彩均匀性。

色彩均匀度的好坏影响着光源的全局色彩一致性,对于需要大面积照明的场景尤其重要。

6.光谱分析软件:为了更好地分析和处理LED发光的光谱数据,可以使用专业的光谱分析软件。

这些软件能够对光谱数据进行滤波、归一化和色域分析等处理,提取出感兴趣的光谱特征,并生成可视化的结果。

7.综合评估指标:除了上述的重要要点外,综合评估指标也是对LED 发光的光谱及色度进行分析的关键。

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IEC:国际电工委员会
IEC是世界上成立最早的国际性电工标准化机构,负责 有关电气工程和电子忠诚领域中的国际标准化工作。
IEC的总部位于瑞士的日内瓦
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色品图与色温
1931 CIE-XYZ系统色品图
此图是由1931CIE-RGB系统经线性变换后 获得。 此图是在广泛的实验基础上得到的平 均人眼颜色响应。
3、发光强度(Iv): luminous intensity
光源在特定方向上单位立体角内所发射的光通量, 单位:cd(candela,坎德拉),lm/sr
4、光出射度(Mv):单位面积光源发出的光通量,单位:lm/m 2 luminous exitance
5、光照度(Ev):被照物体单位面积接收到的光通量, illuminance 单位:lux(勒克斯),lm/m 2
辐射度量与光度量的对应和转换
辐射量与光度量都是与能量有关的量。
辐射量是物理的、客观的,
辐射能与光
表示某辐射源客观上发射出的辐射能的大小;
光度量是生理的,主观的, 表示人的视觉系统主观上感受到的那部分光辐射能的强 度,只针对可见光范围内的辐射能量。
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辐射度量与光度量
1.0
相对光谱辐射功率
0.5
0
420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680
780
Δλ=30 nm
波长λ(nm)
Δλ=15 nm
单色LED相对光谱能量分布图
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波长与光谱分布
光谱及相对光谱能量分布
红外LED光谱
★ 红外光波长范围:780nm~1mm;人体辐射波长:9650nm;LED:850nm,940nm
★ 几乎不存在单一波长的光,绝大部分光由各种波长的光线组成,各波长的辐射 强度不尽相同
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波长与光谱分布
光谱及相对光谱能量分布
光谱:是复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后,被色散开的单色 光按波长(或频率)大小而依次排列的图案,全称为光学频谱。
医学领域 LED红外线波长
760~3000
850nm 940nm
中间红外线区 nm
远红外线区 nm
3000~5000
8000~14000
3000~4000 3000~30000
4000~10000
30000~ 1000000
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辐射度量与光度量
平面角和立体角
A
αl
or
辐射度量与光度量的对应和转换
作为光度量——客观评价的 物理量,必须要规定和使用 世界上认可并适用的标准人 眼和它的光谱灵敏度数值, 这就是目前已被公认的光谱 光效率υ(λ)也称视见函 数
转换公式
υ
1.0
υ(λ)
0.8
0.6
0.4
0.2
0 400 500 600 700 nm
λ
Km 最大光谱光效能= 683 lm/W,对应波长λ=555nm
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光照度的实例数值
辐射度量与光度量
场景描述 无月亮的夜晚,光在地面上产生的光照度
满月时,地面上产生的光照度 事业部办公桌面照度
夏天太阳不直接照到露天的地面照度 正午露天地面的照度
光照度(lux) 0.0003 0.2 200
1000~10000 100000
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光亮度的实例数值
辐射度量与光度量
场景描述 在地面上看到的太阳
钨丝白炽灯 乙炔焰
地球上看到的满月表面 没有月亮的夜空
人眼能看到的最小阈值
光亮度(cd/m2) 190×10 7
500~1500×10 4 8×104 2500 10 -4 10 -6
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光照度Ev,单位lux
辐射亮度Ee,单位W/m 2v单位 lm/m 2
辐射度量与光度量
有关光度量的几个定义
1、光量(Qv):光的数量,单位:lm·s quantity of light
2、光通量(Qv):光源在单位时间内发出的光量的总和,单位:lm luminous flux
5、辐射亮度(Le):Le=dIe/dScosθ,单位:W/(sr·m2 ) radiance
6、辐射照度(Ee):单位面积所接收的辐射通量,Ee=dΦe/dA,单位:W/m2 irradiance
dΦe
dΦe
dΦe
θ
r2
dS
S
S
dΩ dS
dA
A
Me
Le
Ee
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辐射度量与光度量
色度学简介
色品图与色温
颜色是由于各种光谱能量对人的视觉系统的刺激而引起的感觉。
色度学是研究颜色视觉机理、颜色测量的一门科学。
色度学在工程中应用的基本方法是通过对人眼的大量研究制定一些适当的标 准,使人们有可能用数学方法来描述由视觉系统得到的感觉——颜色;
应用适当的标准和计算方法就有可能测量颜色,将颜色量化,计算颜色,同时 还可能制造出人们希望的某种颜色。
此图是国际颜色测量的统一标准。
此图是色度学的实际应用工具。
6、光亮度(Lv):光源在每单位面积上的发光强度,单位:cd/m 2 luminance
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光通量的实例数值
辐射度量与光度量
光源 60W白炽灯 100W白炽灯 18W节能灯 36W节能灯 100W高压钠灯
光通量(lm) 540 1000 900 2000 10500
的中心处波长。
0.5
λ’0.5m= (λ’0.5 +λ’’0.5 )/2
λ = 0.5m 6 6 3 n m
主波长λD(Dominant wavelength ) :
0 620 640
660 680 700
780
中 心 波 长 λ c(nm)
任何一个颜色都可以看作为用某一个光谱色按一定比例与一个参照光源
目录
1
辐射度量与光度量
2
波长与光谱分布
3
色品图与色度量
4
色坐标分档
5
显色指数
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波长与光谱分布
波长及波长范围
★ 可见光、红外光是一种电磁波,具有波长特性; ★ 可见光波长范围:380nm~780nm(800nm); ★ 可见光波长不同的引起人眼的颜色感觉不同:
780nm~630nm:红色;630nm~600nm:橙色;600nm~570nm:黄色;570nm~500nm:绿色; 500nm~470nm: 青色;470nm~420nm:青色;420nm~380nm:紫色。
λ p=660nm
1.0
相对光谱辐射功率
0.5
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0 620
640
660
680
Δ λ =20nm
780
峰 值 波 长 λ (nm)
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波长与光谱分布
相对光谱辐射功率
几种波长定义 1.0 中心波长λ’0.5m(Centre wavelength ) :
光谱带宽两端点(λ’0.5 和λ’’0.5 )之间
白光为混合光,只用波长能否准确表示白光的特性?

为此引进几个色度学概念: 色温Tc、相关色温CCT、色坐标(x、y)、1931CIE-XYZ系统色品图、显色指数CRI等
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目录
1
辐射度量与光度量
2
波长与光谱
3
色品图与色温
4
色坐标分档
5
显色指数
29 of 75
波长与光谱分布
光谱及相对光谱能量分布
LED白光光谱
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24 of 75
波长与光谱分布
光谱及相对光谱能量分布
白光LED光谱
LED冷白光光谱
LED暖白光光谱
2011-12-27
LED白光+红光光谱
25 of 75
紫光激发RGB三色荧光粉
波长与光谱分布
几种波长定义
峰值波长λP(Peak-emission Wavelength) :光谱辐射功率最大的值所对 应的波长 光谱半波宽Δλ (Full Width Half Maximum,FWHM):峰值发射波长的辐 射功率的1/2所对应两波长的间隔。
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OSRAM SFH4232 红外大功率LED光谱图
22 of 75
波长与光谱分布
光谱及相对光谱能量分布
各类白光光谱:所有白光都是混合光
1.0
相 对 光 谱 辐 射 功 0.5 率
太阳光
0 2011-12-27
波长 (nm)
太阳光、白炽灯、白色荧光灯相对光谱能量分布图
23 of 75
辐射度量与光度量
电磁波频谱——可见光的波长
106nm
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4 of 75
辐射度量与光度量
电磁波频谱——红外线的波长
2011-12-27
5 of 75
辐射度量与光度量
红外线的波段划分
红外线分类
近红外线区 nm
按大气的 三个波段划分
1000~3000
按红外光谱划分 1000~3000
太阳光谱:太阳光是一个连续光谱,在光谱范围内,太阳光包含了所有波 长的光线,每个波长的光发出强度不等的能量。
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