光电测试技术-第3章 色度和光度测试技术(3／4)

光电测试技术课件,哈工大,使用教材《光电测试技术》电子工业出版(2008)

光电测试技术第3章 色度和光度测试技术

哈尔滨工业大学

光电测试技术课件,哈工大,使用教材《光电测试技术》电子工业出版(2008)

第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 在色度与光度测量装置中广泛使用积分球部件。 在色度与光度测量装置中广泛使用积分球部件。 结构特点积分球是一个中空的金属球体； 积分球是一个中空的金属球体； 球壁上开有一个或几个窗孔，用于进光和放置光接收器件； 球壁上开有一个或几个窗孔，用于进光和放置光接收器件； 球内壁上应涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近1的材料。 球内壁上应涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近1的材料。 常用的材料是氧化镁(或硫酸钡)。 常用的材料是氧化镁(或硫酸钡)。

性能特点与要求可以证明，进入积分球的光经过吸收很小的内壁涂层的多次反射， 可以证明，进入积分球的光经过吸收很小的内壁涂层的多次反射， 最后可达到内壁上具有均匀分布的照度。 最后可达到内壁上具有均匀分布的照度。 该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多(可提高信噪 该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多( 比)。 积分球上的总开孔面积应尽可能小，把积分球的直径做得比较大。 积分球上的总开孔面积应尽可能小，把积分球的直径做得比较大。 3 2010-10-15

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 照度均匀性证明 任意点M处照度E 任意点M处照度E由直射 照度E 照度E0和多次漫反射照度 EΣ两部分照度构成，即 两部分照度构成，rA S3dSA i1 ′

M

R O

i2 ′

A

i1

S2 i2

E = E0 + EΣ

N 积分球内光照度计算

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 照度均匀性证明 先来求直射照度E 先来求直射照度E0:在S3范围内任意一点A处取小面元dSA, 范围内任意一点A处取小面元d 设到此面元上的总通量为d 设到此面元上的总通量为dφ,则位置A处的照度EA为： 则位置A处的照度E 积分球内壁可看成理想的漫反射体，所以在A处的亮度LA 积分球内壁可看成理想的漫反射体，所以在A处的亮度L 为：

E A = dφ / dS A

(式中ρ是漫反射系数)。 式中ρ是漫反射系数)2010-10-15

LA = ρ E A / π5

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 照度均匀性证明 在考察位置M处取一小面元d 在考察位置M处取一小面元dSM,则由亮度为LA的面元 则由亮度为L dSA发出到达dSM面元上的光通

量为 发出到达d 面元上的光通量 光通量为

LA dSA cos i1dS M cos i1 ' d φA = 2 rA照度为： 照度为：dφ A LAdS A cos i1 cos i1' LAdS A dE0 = = = 2 dS M rA 4R2

于是： 于是：2010-10-15

ρ E0 = 4π R 2

∫

S3

ρφ dφ = 4π R 2

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 照度均匀性证明 求多次漫反射照度E 内壁上任一位置N得到来自S 求多次漫反射照度EΣ。内壁上任一位置N得到来自S3的直 射光后，再次漫反射并直接到达考察位置M的光，这部分 射光后，再次漫反射并直接到达考察位置M的光， 称为一次附加照度E 称为一次附加照度E1。 由于N处同样得到直射照度E 则亮度L 由于N处同样得到直射照度E0,则亮度L0为 L0 = ρ E0 / π 在N处取面元dSN ,从dSN处发出在位置M处形成的一次附 处取面元d 处发出在位置M 加照度d 加照度dE1表示为

L0 dφ1 L0 dS N cos i2 dS M cos i2 ' dE1 = = = dS N 2 2 dS M dSM 4 R cos i2 cos i2 ' 4 R 2010-10-15 7

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 照度均匀性证明 求多次漫反射照度E 由整个积分球内壁漫反射， 求多次漫反射照度EΣ。由整个积分球内壁漫反射，在位置 M处形成的总的一次照度E1为 处形成的总的一次照度E ρ E0 ρ E0 ρ E0 E1 = dS N = S= (1 f ) S1 2 ∫S 2 4π R 4π R 4π R 将

S1 = 4π R 2E1 = ρ (1 f ) E0

代入上式得

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 积分球及其应用 照度均匀性证明 求多次漫反射照度E 求多次漫反射照度EΣ。 于是： 于是： En = ρ (1 f ) En-1 = [ ρ (1 f )]n E0 那么

ρ (1 f ) EΣ = E1 + E2 + E3 + = E0 1 ρ (1 f )1 ρφ E = E0 + EΣ = E0 = 1 ρ (1 f ) 4π R 2 [1 ρ (1 f )]

在考察位置M处的总照度E 在考察位置M处的总照度E 为

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用1 积分球及其应用 用途： 用途：1 带有准直物镜、 带有准直物镜、 灯泡和黑、 灯泡和黑、白塞 子的积分球体称 为球形平行光管 2 3 5 4a)光接收器 b)均匀亮物面3-开孔塞子

c)球形平行光管4-牛角形消光管 5-准直物镜

1-硒光电池 2-光源

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用2 颜色的测量方法和仪器 **颜色的测量必须建立在现代色度学的基础之上。任何测色 **颜色的测量必须建立在现代色度学的基础之上。 颜色的测量必须建立在现代色度学的基础之上 仪器只要能给出与CIE推荐的标准完全一致的三刺激值 推荐的标准完全一致的三刺激值， 仪器只要能给出与CIE推荐的标准完全一致的三刺激值，该 仪器就认为是准确的

, 仪器就认为是准确的，而不论它是否能真正给出物体呈现在 观察者眼里的色刺激外貌。 观察者眼里的色刺激外貌。 测色的方法分类： 测色的方法分类： 测色法目视测色法 主观的) (主观的) 物理测色法 客观的) (客观的)

分光测色仪2010-10-15

色度计11

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第3章 色度和光度测试技术

§3-3 色度的测试方法和应用探测器的光 2 颜色的测量方法和仪器 ： 比对下式： 比对下式 谱灵敏度 ①色度计 X = k (λ)x(λ)λ 光电色 …… 此处隐藏：3791字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……