【推荐】光度学和色度学基础知识培训教材73

1. 光谱光效率函数
光学量和辐射量间的关系取决于人眼的视觉特性。 人眼对不同波长光响应的灵敏度是波长的函数： 明视觉光谱光效率函数； 暗视觉光谱光效率函数。
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2. 光学量和辐射量 间的关系
在很小的波长范围内 ：明视觉条件下：
d v ( ) K mV ( ) e ( )d 暗视觉条件下：
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五. 余弦辐射体 发光强度空间分布可用 下式表示的发光表面：
I INcos
余弦辐射体在各方向的 光亮度相同：
Ldc IA o sd INc c Ao o ssd INA 常数
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同理：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d LcosiddA d LcosiddA
d (1 )d (能量守恒)
根据上图可得： d siid nd i d sii d id n
根据折射定律可得：
n2 n2
sinicoisdid sinicoisdid
所以：
L (1)Lnn22
d v ( ) K m V ( ) e ( ) d
K m 683 lm / w
K m 1755
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lm / w
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在整个可见光谱范围内：
明视觉：
780
v 380 K mV ( ) e ( )d
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折射光束的亮度与界面的反射比和界面两边介质 的折射率有关。 如果界面反射损失可以忽略，则：
L n2
L n2
光束经理想折射，光亮度也会产生变化。
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。
Ie
d e d
6. 幅亮度： 发光源的元面积在 方向的辐量度为
该辐射面在垂直于该方向的平面上的单位投影
面积在单位 Le
立体d角内e 发出的辐通量。
cosdA d
二. 光学量
与辐射量相对应，有以下的光学量（下标V） 1.光通量，单位流明；对人眼刺激程度，（辐通量 2.光出射度；（辐出度） 3.光照度；（辐照度） 4.发光强度；（辐强度） 5.光亮度。（辐亮度）
一. 辐射量
1.辐射能: 反射、传输、接收的能量，单位焦耳
。
Qe
（）
2. 辐通量：单e位时ddQ间te 内的辐射能，单位瓦特。
3. 辐出度：辐M射e 源dd单Ae位发射面积发出的辐通量。
4. 辐照度：辐射照射面单位受照面积上接收的辐
通量。
Ee
d e dA
5. 辐强度：点辐射源在单位立体角发出的辐通量
Ed d A LdscA ro2 1sco2s
三. 单一介质元光管内光亮度的传递
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两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的空间 就是一个元光管。 光在元光管传播，无光能损失。
d1 L1cos1dA1d1 L1cos1dA1 dA2rc2os2 同理： d2 L2cos2dA2 dA1rc2os1
暗视觉：
780
v 380 K m V ( ) e ( )d
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第二节 光传播过程中光学量的变化规律 一. 点光源在与之距离为r处的表面形成的照度
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工程光学
第五章 光度学和色度学基础
辐射量和光学量及其单位 光传播过程中光学量的变化规律 成像系统像面的光照度 颜色的分类及其表现特征 颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律 颜色匹配 色度学中的几个概念 颜色相加原理及光源色和物体色的三刺激值 CIE标准色度学系统 均匀颜色空间及色差公式
第一节 辐射量和光学量及其单位 辐射量：纯粹的物理量； 光学量：视觉感受来度量可见光。
发光强度的单位为坎德拉，是国际单位制七个 基本量之一，规定为：一个光源发出频率为 540*1012Hz的单色光，在一定方向的辐射强度 为：1/683W/sr, 则该方向上的发光强度为1坎。
二. 光学量
发光强度为1坎的匀强点光源，在单位立体角内 发出的光通量为1流明（lm）。
三. 光学量和辐射量间的关系
d1 d2 L1 L2
所以，光在元光管内传播，各截面上的光亮度相同
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四. 光束经截面反射和折射后的亮度
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余弦辐射体可能是发光面，也可能是投射或反射体
乳白玻璃
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漫反射面
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余弦辐射体向平面孔径角为U的立体角范围内 发出的光通量：
入射光通量：
d L cos id dA 反射和折射光通量：
d 1 L1 cos i1 d 1 dA d L cos i d dA
根据反射定律可得：
反射光束的亮度等于 入射光束亮度与界面 反射比之积。
d 1 L1
d
L
L1 L
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I
E cos
r2 I为发光强度
点光源在被照表面形成的照度与被照面到 光源距离的平方成反比—照度平方反比定律。
二. 面光源在与之距离为r处的表面上形成的照度
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