LED简介及色差分析.ppt

自我测试 亮度分辨能力测试 亮度变化鉴别能力测试 色彩学的基本知识 马赫带效应 同时对比度现象 人眼的特性－视见光谱范围 人可以看到的频谱范围很窄 色彩学的基本知识 色彩学的基本知识 辐射通量－物体能量辐射能力的量度 设光源表面S向所有方向辐射出各种波长的光。此光源表面一个面积元dS的辐射情况，可以用单位时间内该面积元dS辐射出来的所有波长的光能量（也就是通过该面积的辐射功率）来表示，这就是面积元dS的辐射通量。单位为瓦特。 由于光源的辐射由不同波长的光组成，不同波长的光在其中所占的相对数值又是不同的。设P(λ)是辐通量随波长变化的函数，它就是在单位时间内某一波长附近的单位波长间隔内的辐射能量，它又称谱辐射通量密度。 于是，从面积元dS发出的各种波长的光的总辐射通量为： 色彩学的基本知识 辐射通量代表的是光源面积元在单位时间内辐射的总能量的多少，而我们感兴趣的只是其中能够引起视觉的部分，相等的辐射通量，由于波长不同，人眼的感觉也不相同。为了研究客观的辐射通量与它们在人眼所引起的主观感觉强度之间的关系，首先必须了解眼睛对各种不同波长的视觉灵敏度。 人眼对黄绿色光最灵敏；对红色和紫色光较差；而对红外光和紫外光，则无视觉反应。在引起强度相等的视觉情况下，若所需的某一单色光的辐射通量愈小，则说明人眼对该单色光的视觉灵敏度愈高。 如果一个物体只发出红外线，哪怕它辐射的能量很强，我们看它也是“黑的”，比如一块烧热了的铁... 光通量 引入视见函数V(λ)后，就可以研究光通量，它表示光源表面的客观辐射通量对人眼引起的视觉强度，以Φ表示，它等于辐射通量与视见函数的乘积。在某一波长λ附近对于波长间隔为dλ的单色光来讲，其光通量为： 光通量和辐射通量具有相同的量纲，但在国际单位制中，辐射通量的单位为瓦，而光通量的单位为流明（lumen）。 1lm到底是多少呢？教室里的总光通量大约是多少？ 实验测量和理论分析表明，波长为555 nm的单色辐射，1W辐通量等于683 lm的光通量。对于其它波长的单色光，1 W辐通量引起的光刺激值都小于683 lm，它们的数值关系就是光谱光视效率/视见函数。 色彩学的基本知识 发光效率 电光源发出的总光通量Φ与电光源的耗电功率P之比η，称为电光源的发光效率。它是衡量电光源工作性能的重要指标。即 η表示电源每耗电1W所发出光通量的流明数。电光源的发光效率都是不高的，这是因为输入光源的电功率不能全部转化为电磁辐射通量，而电磁辐射通量中又只有一部分落在可见光区的缘故。 式中dω是点光源在某一方向上所张的立体角元。可以证明： 因此： 发光强度是表征光源在一定方向范围内发出的光通量的空间分布的物理量，它可用点光源在单位立体角中发出的光通量的数值来量度，可表达为： 于是可以得出整个空间立体角为： 发光强度 色彩学的基本知识 如果I不随θ和φ而变化（均匀发光体），则总光通量：Φ=4πI 一个光源发出频率为540×1012Hz (555 nm)的单色辐射，若在给定方向的辐射强度为（1/683）W/sr，则光源在该方向上的发光强度为1cd。 可见，发光强度为1cd的点光源在单位立体角1sr内发出的光通量为1lm，即：1lm＝1cd×sr 发光强度的单位是坎德拉(cd)，在国际单位制中，发光强度的单位是国际单位制中七个基本单位之一，光度学中其它单位均为导出单位。 通常发光强度是空间角度的函数。 LED发光强度空间分布图 色彩学的基本知识 光照度 照度是表征受照面被照明程度的物理量，它可用落在受照物体单位面积上的光通量数值来量度，如果照射在物体面元dσ上的光通量为dΦ，则照度E可表达为： 照度的单位称为勒克斯(lx)，它是1lm的光通量均匀分布在1m2的表面上所产生的照度。 对点光源(均匀发光体)来说dΦ=Idω，I与空间角无关，因而与点光源距离为R、法矢量与光线成α角的平面上的照度： 因为： 由此可见，点光源所造成的照度反比于光源到受照面的距离的平方，而正比于光束的轴线方向与受照面法线间夹角α的余弦。 色彩学的基本知识 光亮度 只有在发光体的线度远小光源到观察点距离，即发光体实际线度大小可以略去不计时，点光源才有意义。对于实际的扩展光源来说，应该把它的表面分成无数面元，同时分出这样的一个光束：它从某一面元dS出发，包围在一个立体角dΩ内，这光束的轴线与dS的法线N成一个角度θ。 光亮度简称亮度，是与人眼视觉感受联系最直接的光度学参数。 朗伯首先由实验发现对许多发光体(不是所有发光体)来说，在立体角dΩ中发射出的光通量dΦi正比于dScosi的大小(朗伯定律)，比例系数和发光面的性质有关，不随i角