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標準光源光度學性能指標有哪些?評價標準光源的性能指標有很多,其中包括光度學指標和色度學指標。色度學指標一般包括色溫和顯色性,光學學指標一般包括光通量、照度、亮度等。那么,標準光源對照度、亮度、光通量等有什么要求?下文為大家作了介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
1.光通量Φv
光通量描述的是人眼的視覺刺激程度,單位為流明(lm)。
2.光照度Ev
光照度描述的是受照面單位面積上所接收到的光通量,假設(shè)受照面面積為dA的區(qū)域上接收到的光通量的值為dΦv,則光照度Ev可以表示為:Ev=dΦv/dA。
光照度的單位名稱為勒克斯(lx),即流明每平方米(lm/m2)。
3.光強Iv
光源在某一方向上,在立體角元dΩ內(nèi)發(fā)出的光通量dΦv與這個立體角元的比值,稱為光源在該方向上的光強,即:Iv=dΦv/dΩ。
即,光源的光強是光源在單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。光強單位為坎德拉(cd),是國際單位七個基本量之一。
4.光亮度Lv
面積為dA的發(fā)光面在θ方向上的光亮度Lv等于元面積dA在θ方向的發(fā)光強度Iv與該面元面積在垂直于該方向平面上的投影cosθdA之比:Lv=Iv/cosθdA,即Lv=dΦv/cosθdAdΩ。光亮度的單位為坎德拉每平方米(cd/m2)。
對于標準光源的光通量,目前還沒明確的相關(guān)規(guī)定。當然如果標準光源的光通量過低,那么光線暗淡,人們的對色效果也不好,反之,標準光源的光通量過高,就會讓被測物體表面產(chǎn)生強烈的反射光線,也不利于顏色的觀察。所以標準光源的光通量應該保持在合適的范圍內(nèi)。
根據(jù)ISO3664:2000對標準光源的相關(guān)要求規(guī)定,標準光源光照強度必須符合以下條件:
光源通過反射照射在被觀察物體表面上的亮度應達到2000Lux(+/-500Lux)。被照表面在1m×1m的范圍內(nèi),任一點的照度不得低于被照表面中心照度的75%。
光源通過透射照射在被觀察物體表面上的亮度應達到1270cd/m2(+/-320cd/m2)
顯示器的亮度應達到>75cd/m2。
雖然沒有明確指出標準光源的光通量,但是用戶可以根據(jù)照度要求,反推出標準光源的光通量要求。
光通量的單位為流明(lm),它是發(fā)光強度為1cd的均勻點光源在單位立體角(1sr)內(nèi)發(fā)出的光通量。
如果光源為點光源,并且是均勻發(fā)光體,那么光強(I)與光通量(Φ)符合距離反比平方定律。距離平方反比定律來自于點光源向空間發(fā)射球面波的特性,即點光源在傳播方向某點的輻照度與該點到點光源的距離平方成反比。
在任一錐立體角內(nèi),假設(shè)在傳輸路徑上沒有光能損失或分束,那么點光源向空間發(fā)出的輻射通量是不變的。然而位于球心的均勻點光源所張開的立體角所截的表面積卻和球半徑的平方成正比,這樣在球面上的輻照度就和點光源到該面的距離平方成反比,即:Φ=4πI。
發(fā)光強度和照度之間存在一定的關(guān)系,發(fā)光強度是指光源發(fā)出的光強,而照度則是指光源發(fā)出的光在某一方向上的光強。發(fā)光強度是指光強度的大小,而照度則是指光強度的分布。發(fā)光強度越大,照度也越大,反之亦然。因此,發(fā)光強度和照度之間的關(guān)系是相互影響的,一個影響另一個。
此外,發(fā)光強度和照度也受到發(fā)光物體的形狀和大小的影響。發(fā)光物體的形狀越復雜,發(fā)光強度和照度的差異越大;發(fā)光物體的大小越大,發(fā)光強度和照度也越大。
發(fā)光強度和照度之間存在一定的關(guān)系,發(fā)光強度越大,照度也越大,發(fā)光物體的形狀和大小也會影響發(fā)光強度和照度。
通俗地說,亮度是物體表面明亮的程度。對于發(fā)光體,亮度表明了它表面發(fā)光的本領(lǐng),主要與它的發(fā)光特性有關(guān);對于本身不發(fā)光的物體,它的亮度不僅與照亮它的光源的特性有關(guān),還與物體自身的表面特性有關(guān)。例如在同樣的光線下,反射率小的黑絲絨亮度低,反射率高的白紙亮度高。照度表明物體表面被光源照明的程度,即單位時間內(nèi)投射到物體單位表面上光能量的多少。因此亮度與照度的第一個重要區(qū)別是:亮度與物體自身的表面特性有關(guān)。照度僅由光源的特性(強弱、遠近、投射角)確定,與被照明物體的表面特性無關(guān)。
亮度與照度的第二個區(qū)別是方向性。亮度是有方向的量,談論某點的亮度還必須同時指明測試或觀察的方向。例如點亮的手電筒從正面看比斜看亮得多,劣質(zhì)的黑板在教室的某些位置會產(chǎn)生強烈的反光。照度是無方向的量,物體上某處的照度是周圍環(huán)境投射到該處所有光線之和,無論光線從何方射來,只要投射到物體上的光能量相同,對照度的影響都相同。