光的測量方法

1、編者按：光譜測量是研究光源的基礎。對光譜功率數(shù)據(jù)的分析可以提供光度和色度的量，也可以給出光源的顯色性,暴露于輻射下有害健康的估計數(shù)據(jù)和有關光源構成的信息。進行這種測量的儀器就是光譜輻射計，它是由一個單色儀，光電探測器和某種能把輸出讀數(shù)轉換為相對光譜功率值的裝置所組成。單色儀的作用是把來自光源的均勻輻射色散成為光譜，提供已知帶寬的分離的能帶。單色儀一般由一個入射狹縫，一個準直裝置，一個可移動的的色散元件，一個攝影透鏡和一個出射狹縫組成。iR;v/Jc#J0? 照明工程師社區(qū) WJBU2f%weE(bK.m|照明工程師社區(qū)4H.rLV6M$q*Z 2.色度計照明工程師社區(qū)dy.D"s!N

2、TRx1K,AG照明工程師社區(qū)0B87GvgU9a)Si一個簡單便宜的色度計可由三個光探測器構成,它們具有國際照明委員會1931年公布的色匹配函數(shù)的光譜響應?？梢酝ㄟ^將濾光片裝在光電池上得到。如果用這樣的光度計測量光源，從三塊光電池上得到的電流正比于三刺激值X，Y，Z，由此三刺激值就可以計算色度坐標x，y，z。照明工程師社區(qū)9Bgli9B| eF6F,ww1T?)Ef3.分光色度計5ba fs V%P.,ksr KbIC分光色度計是用來測量光譜反射率的。它的光學原理和光譜輻射計相同，先將由相應的光源發(fā)出的光色散，然后再直接投射到樣品或白的標準表面上。這通過把色散光束分成相同的兩部分，或分別把色

3、散的光束交替地折射到兩個表面上。從讀數(shù)的比例可以計算出整個光譜范圍內每個波長的反射率。如果被測的材料散射光，則有必要用一個小積分球來收集反射光。分光光度計也可以用來測量材料大的光譜透射率。當用標準光源照射時，測量材料的光譜透射率，并計算其色度，就可以確定透明材料的色度。在國際照明委員會的出版物(CIE,1977c)中,討論了在分光光度學中理想的照明和收集光線的幾何條件。照明工程師社區(qū)SI Wd9_d.u _5照明工程師社區(qū)6V!Z ?w F 8m5qF1_ 4.照度計GG!db z9WQ X%ps_1w7? S B5s照度計通常由帶導線的光電池和用來讀出照度的電表組成。它可以直接用于照明現(xiàn)場進

4、行測量。簡單的照度計可采用硒光電池，精度較高的照度計采用硅光電池。 EP7sP,G1Ue %u$x kKs9J+i5.亮度計照明工程師社區(qū)(ef:Nf!b7q5$u1rY9Kfv亮度計是用于測量光源或物體表面亮度的儀器。使用亮度計，可以通過儀器看到被測的面積，有時這個面積很小而且必需從遠距離進行觀測，所以，亮度計具有透鏡和光學系統(tǒng)，并用某種形式的光欄隔離出被測面積。亮度計的工作原理是測量被測表面的像在光電池表面上產(chǎn)生的照度。這個像在光電池表面上產(chǎn)生的照度正比于被測表面的亮度L和透鏡的光欄孔徑。4j7?2|'5jsXb照明工程師社區(qū)?u_:A.yy&l 6.分布光度計照明工程師社

5、區(qū)xBQLN E"U+L Y J照明工程師社區(qū)EO4n;f8r o*k!, Z分布光度計用來測定圍繞燈具的光強度,并以合適的方法畫出測得的數(shù)據(jù)供照明工程師使用。測定街道照明和室內照明的燈具所需的設備是相同的,都是極坐標光度計。泛光燈具和機場信號燈具所需的是有長光路的專門設備-角分布廣度計。照明工程師社區(qū)4gLh%weuB)i照明工程師社區(qū)2O9I7TM)X#_&g1O 6.1極坐標光度計&T a+Q/ws;M5D#i'd+B9h-OfxD最簡單的極坐標光度計是由安置在長臂一端或弧形軌道上的光電池組成，這樣的光電池可以圍繞燈具旋轉，從而測量已知角度上的光強。燈具

6、固定在能旋轉的平臺上，可取得在任何方位角上的讀數(shù)。極其重要的是只能讓被測量的光線照射到光電池上。要排除雜散的其他光線，可以在光電池前面加一塊擋板。擋板的放置位置要使視場盡可能的限制成與燈具發(fā)出的光錐一致。為了被免雜散光的影響，極坐標光度計應安置在黑房中。照明工程師社區(qū)hzyKG!h8WB'mP6.2角分布光度計照明工程師社區(qū)b X I!|"B9o4PP照明工程師社區(qū) U;5%o,!Q"I mq1O/A泛光燈具，透光燈具，汽車前燈和其他聚光類燈具，它們因聚光，故測試距離應遠大于散光類的燈具。其探測器應該足夠遠到可以看到反射器的整個反光面。對于體育場照明常用的窄角泛光燈

7、具，其測量距離應在33米左右，但是，根據(jù)國際規(guī)定，汽車前燈的測試距離是25米。長光路的的一個重要問題是光電池應該固定，燈具轉動。2Ay$C a-J&Yu u照明工程師社區(qū)?(U.m?t7Hp3 7.積分球D K|5Li&ySU照明工程師社區(qū)FN$x&W#tG積分球又稱為光通球或球形光度計。它是一個中空的完整大的球殼，內壁涂白色的漫反射層，且球內壁各點漫射均勻。利用積分球，可以比對測量光源的光通量。將標準光源和待測光源分別放入積分球中的相同位置，測量它們在球殼上某一相同點的照度，然后比對即可。照明工程師社區(qū):r)S8Yl4k7rR+I3u/A:oi5o2I二.顏色的測量m

8、,F0EC3i4cPf2ht b8qN:R,Rl6o$L1.標準照明體和標準光源照明工程師社區(qū)_KWS fyo $bQgI)aq(Q/kKjM!Mf在日常生活中,人們通常在不同時相的日光下或人造光源下觀測物體的顏色。不同時相的光源有不同的光譜分布，因此，同一物體在不同的光源下能呈現(xiàn)不同的顏色。所以，國際照明委員會便制定了幾種標準的照明體和相應的幾種光源，供人們可以在約定的標準照明體或標準光源下標定物體的顏色。8hq? Dh L o$X Q8tm2.色度計照明工程師社區(qū)6*$SXsP0V2i2WqQ2V OLdFf一個簡單便宜的色度計可由三個光探測器構成,它們具有國際照明委員會1931年公布的色

9、匹配函數(shù)的光譜響應?？梢酝ㄟ^將濾光片裝在光電池上得到。如果用這樣的光度計測量光源，從三塊光電池上得到的電流正比于三刺激值X，Y，Z，由此三刺激值就可以計算色度坐標x，y，z。592G&u+yEjb u照明工程師社區(qū)vp+R_;c8R/bPF 3.色溫計(b8I!m&|)IJ照明工程師社區(qū)8NqW!q對于鎢絲類光源,其光譜功率分布與黑體輻射接近的熱輻射光譜,可以用簡單的"雙色法"來測量色溫。雙色法不需要測量整個光譜功率的分布，而只需要測量兩個波長的相對光譜功率。它是色溫計的基本原理。照明工程師社區(qū) u Z2e Fum照明工程師社區(qū)3AqMOw d"oW 光源顯色性的測定i4g+s%A8Y*N6I1L'Lx4Is$Wf;OL2p1_!O如果用光譜功率分布不同的光源去照明物體，一般來說，產(chǎn)生的顏色感覺是不一樣的。光源的這種決定被照物體顏色的特性，稱為光源的顯色性或演色性，也稱傳色性。不同光譜功率分布的光源可以有相同的色表，但有相同色表的光源，它們的顯色性可能完全不同。評價光源顯色性的方法