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電光源是我們?nèi)粘I钪斜容^常用的一種光源類型,它是將電能轉(zhuǎn)化為光能的一種光源設(shè)備。對(duì)于電光源而言,其性能指標(biāo)有著嚴(yán)格的規(guī)定。那么,電光源有哪些性能指標(biāo)?電光源可以做標(biāo)準(zhǔn)光源嗎?下文對(duì)此作了介紹,對(duì)電光源知識(shí)感興趣的朋友 可以了解一下!
電光源是指能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿脑O(shè)備稱為電光源。電光源一般可分為照明光源和輻射光源兩大類。照明光源是以照明為目的,輻射出可見(jiàn)光譜(波長(zhǎng)380~780nm)的電光源。輻射光源是能輻射出紫外光譜和紅外光譜的電光源,它包括紫外光源、紅外光源和非照明用的可見(jiàn)光源。照明光源按工作原理分類,可以分為固體發(fā)光光源和氣體放電發(fā)光光源。其中固體發(fā)光光源又分熱輻射光源和電致發(fā)光光源。常見(jiàn)的熱輻射光源有白熾燈和鹵鎢燈,而常見(jiàn)的電致發(fā)光光源有:LED和OLED。氣體放電發(fā)光光源分為輝光放電燈和弧光放電燈。輝光放電燈有:氖燈和霓虹燈,而弧光放電燈有:熒光燈、鈉燈等。
1.光通量
光通量就是用來(lái)表示光源的輻射功率經(jīng)過(guò)人眼的視見(jiàn)函數(shù)影響后的光譜輻射功率大小的物理量。表達(dá)式如下所示:
式中:
Φ:光通量,單位為流明(lm)。
K:光敏度、感光度。K為6831m/W。K值是為了光通量的單位與輻射功率的單位得到統(tǒng)一。
Φ(λ):波長(zhǎng)入的光輻射功率。
λ:光的波長(zhǎng)
V(λ):稱為人眼相對(duì)光譜敏感度曲線,亦作視見(jiàn)函數(shù)曲線,是總結(jié)了眾多針對(duì)人眼的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)而得到的,它描述了人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的光的反應(yīng)強(qiáng)弱。如在白天或光線較強(qiáng)的地方,對(duì)波長(zhǎng)為555nm的黃、綠光最靈敏,即V(λ)為1,波長(zhǎng)離555nm越遠(yuǎn),V(λ)越低。
2.發(fā)光強(qiáng)度
發(fā)光強(qiáng)度簡(jiǎn)稱光強(qiáng),單位為坎德拉(cd),即lcd=1lm/sr,定義為:光源在空間某一特定方向上單位立體角內(nèi)(每球面度)輻射的光通量的空間刻度,稱為光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度。定義式為:
式中:Φ光通量,Ω為立體角,θ為方向。
3.照度
照度定義為每單位面積所接收到的光通量。照度的符號(hào)為E,單位為勒克斯(1lx=1lux),即1lx=1lm/m2。一些日常的代表性照度:烈日環(huán)境下,照度為1000001x,適合閱讀環(huán)境照度為600lx,適合辦公室、教室的環(huán)境照度300lx。
4.亮度
亮度是表示眼睛從某一方向所看到物體反射光的強(qiáng)度,用符號(hào)L表示,單位為尼特(nit),1nit=1cd/m2物理表達(dá)式為:
式為Φ為光通量,Ω為立體角,θ為給定方向與單位面積元(ds)法線方向夾角。
5.色溫
色溫是以絕對(duì)溫度K來(lái)表示,即將標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱,隨溫度升高,其顏色開(kāi)始由深紅-淺紅-橙黃-白-藍(lán),逐漸改變。利用這種光的顏色的變化的特性,當(dāng)電光源發(fā)射的光色與黑體在某溫度下的顏色相同時(shí),稱黑體的這個(gè)溫度為該光源的色溫。
電光源的光譜能量分布與黑體的光譜能量分布很不一致,故采用相關(guān)色溫(CCT)。光源所發(fā)射的光的顏色與黑體在某一溫度下發(fā)射的光的顏色最接近時(shí),即稱黑體的這個(gè)溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。一般來(lái)說(shuō),隨色溫升高,光源中藍(lán)光比例增加。
6.顯色指數(shù)
顯色指數(shù),是用來(lái)定量的評(píng)判光源顯色性。光源顯色性,是指在該光源照射下,各種顏色物體能給眼睛以原顏色刺激的性能。顯示指數(shù)是待測(cè)光源下的物體顏色與參考光源下的物體顏色相符程度的度量。
7.發(fā)光效率
發(fā)光效率,指光源所發(fā)出的光通量與它所消耗的電功率之比,其單位為1lm/W,通常簡(jiǎn)稱為光效,其表達(dá)式為:
式中:K為發(fā)光效率,L為感光通量,R為輻射通量。
光效是衡量電光源的一個(gè)重要指標(biāo),它表示電光源將電能轉(zhuǎn)換為光能的效率,提高光效是目前電光源研究的一個(gè)重要方面。
電光源是可以做標(biāo)準(zhǔn)光源的,例如白熾燈。白熾燈是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài),利用熱輻射發(fā)出可見(jiàn)光的電光源。標(biāo)準(zhǔn)光源箱中常見(jiàn)的A光源以及F光源,都是通過(guò)白熾燈泡模擬的。
A標(biāo)準(zhǔn)光源,INCA燈泡(特殊鎢絲燈),為美式櫥窗射燈,多為美式燈箱使用,色溫為2856K;F燈泡是家庭酒店用燈,比色參考光源,夕陽(yáng)光,黃光源,落日黃,色溫為2700k,多為英式燈箱使用。這兩種主要是與其他光源配合使用來(lái)鑒別產(chǎn)品是否存在同色異譜現(xiàn)象。