1.2辐射度量与光度量幻灯片.ppt

①视见函数 27 人眼对各种波长的光的感觉灵敏度是不一样的 一般而言，对绿光最灵敏，而对红光较差 国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，——标准广度观察者的光谱光视效率（简称视件函数 V（λ)） V(λ)≤1 表 标准适光性视见函数值 辐射颜色 λ/nm V 辐射颜色 λ /nm V 辐射颜色 λ /nm V 紫 400 0.0004 绿 530 0.8620 橙 650 0.1070 紫 410 0.0012 绿 540 0.9540 红 660 0.0610 紫 430 0.0116 黄 555 1.0000 红 680 0.0170 蓝 440 0.0230 黄 560 0.9950 红 690 0.0082 蓝 450 0.0380 黄 570 0.9520 红 700 0.0041 青 460 0.0600 黄 580 0.8700 红 710 0.0021 青 470 0.0910 黄 590 0.7570 红 720 0.00105 青 480 0.1390 橙 600 0.6310 红 730 0.00052 绿 500 0.3230 橙 620 0.3810 红 750 0.00012 绿 520 0.7100 橙 640 0.1750 26 1.0 400 505 555 750 λ /nm V(λ) 人眼的视见函数曲线 ①视见函数 25 ②光通量 定义：光辐射通量对人眼所引起的视觉强度值 意义：表征光源发出的客观辐射能通量所能引起人眼的主观视觉强度大小 单位： lm（流明） 表达式：设dVλ为波长λ处dλ间隔的辐射能通量，相应波长光通量dΦλ： 总光通量： 24 点光源的发光强度——I 点光源：理想光源，其几何线度远小于光源到观察点之距离，因而可以忽略。 发光强度：点光源在给定方向上，单位立体角内所发出的光通量 单位：坎德拉（cd），或lm/sr（球面度），[1cd=1lm/sr] ③发光强度 点光源的发光强度 dΩ S 23 ① 点光源向空间某一立体角元d Ω内辐射的光通量dΦ正比于该立体角元的大小，其比例系数即该点光源的发光强度 说明： ② 点光源向整个空间辐射的总光通量 若I与方向有关，即I=I(θ, φ)，则 若I与方向无关，即I=常数，则 22 定义：光源表面给定点处单位面积内所发出的光通量 21 ④光出射度 M= dΦ /dA ⑤光照度 定义：被照明物体给定点处单位面积上的入射光通量 E= dΦ /dA 面光源的光亮度——B 面光源（扩展光源）：具有一定空间发光面积，且在观察区域内其几何线度不可忽略。 光亮度：单位面积的光源表面向法线方向单位立体角内辐射的光通量。 意义：元面积dS向空间与法线夹角为θ的r方向上的立体角元dΩ内辐射的光通量dΦ，正比于dΩ和dS在r方向的投影dScosθ，其比例系数B定义扩展光源的光亮度 单位：lm/(m2·sr)（流明每平方米球面度），或lm/(cm2·sr) 即sb（熙提） 扩展光源的亮度 dS θ dΩ r n 20 ⑥光亮度 说 明: ② 发光强度和光亮度均针对可见光而言，并带有探测器的主观因素。在辐射度学中，只要将光通量以辐射能通量代替，流明以瓦特代替，则发光强度即辐射强度，光亮度即辐射亮度。辐射强度和辐射亮度仅仅反应光源自身的辐射特征，与探测器无关。 ① 光亮度反映扩展光源在与面法线成θ角度方向单位投影面积上的发光强度 19 定义：受照面单位面积上接收到的或投射到受照面单位面积上的光通量。 单位： lx（勒克斯）、 ph（辐透）。其中：1lx=1lm/m2，1ph=1lm/cm2。 说明： E表征受照面的明亮程度。E还可以表示辐照度或辐射能流密度。 表述：对于给定的受照面面元dS，其上所接收到的或投射到其上的光通量dΦ，与该面元大小成正比，相应的比例系数正是该面元上的光照度，即 ⑤光照度 18 点光源产生的光照度 点光源向受照面元dS对其所张立体角元dΩ内辐射的光通量： 点光源在受照面元dS上的光照度: 结论：点光源所产生的光照度E，正比于光源的发光强度I和光束方向角的余弦cosθ，反比于光源点到受照面距离r的平方。 平方反比律：点光源位于受照面法线上时，光照度仅与距离平方成反比，即 dS dW S n θ 点光源引起的光照度 r 17 面光源产生的光照度 面光源元面积dS发出的到达受照面元面积dS上的光通量： θ 和θ ：面元dS 和dS的连线与各自面法线的夹角。