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一、 光学基本知识 1、光：是一种能量的形态，是一种电磁波。 a)可见光：人眼所能看的见的光叫可见光，380nm-780nm。 各种颜色光的波长 见常不同颜色的 LED 光色 波长λ（nm) 代表波长 红（Red） 780～630 700 橙（Orange） 630～600 620 黄（Yellow） 600～570 580 绿（Green） 570～500 550 青（Cyan） 500～470 500 蓝（Blue） 470～420 470 紫（Violet） 420～380 420 b) 紫 外 光 ( 线 ) ： 波 长 小 于 380nm ， 大 于 200nm 光 线 ， 常 见 的 谱 线 有 254nm,310nm,365nm。紫外线的应用有杀菌(254 nm)，植物生长(365nm)。 C)红外光(线)：波长大于 780nm，小于 1100nm 为近红外，大于 1100nm 到 2000nm 为远红外；常用红外 LED 有 850nm 和 940nm 用于红外遥控器和红外夜视监控等。 2、辐射：在同一介质中，能量从能源出发沿直线向四面八方传播,这种能量传递 的方式通常叫做辐射。国际照明委员会 CIE1931 CIE1976 三刺激值：人眼三种感光细胞对同波长的光的刺激反应灵敏度。 X=K Y=K ……………………… ………(5-12) Z=K x=X/（X+Y+Z） y=Y/（X+Y+Z） 1﹒光通量Φ 定义﹕人眼所感受的光能量的大小称为光通量,通常用字母Φ表示；单位﹕流明 lm  理解：对于一个灯的光通量是指其所在有方向上所发的光的总和，对于测试需要 将整个灯放置于积分球内来测试。 2﹒发光强度Iv  定义﹕光源在某一方向上，在单位立体角dΩ内发出的光通量dΦ, 称为该光源在 该方向上的发光强度。用字母Iv表示；单位﹕坎德拉cd，1000mcd＝1cd。 计 算：Iv ＝ dΦ/dΩ 理解：光强指是一个光源在某一方向上有多少亮。 3﹒光照度E  定义﹕单位受照射面积dA接受的光通量dΦ大小。通常用字母E表示,单位:勒克斯 lx(=1lm/m2) 计算：E＝dΦ/dA 理解：某一个受照面，如桌面，地面上有多少亮，用照度计放置桌面或地面上测 量。 照度与光强的关系：对于点光源，照度乘以距离的平方等于光强 I = E*l2 4﹒光亮度L 定义﹕单位发光面积dA 在θ方向的发光强度Iv与该单位面积在垂直于该方向平 面上的投影cosθdA 之比,用字母L表示，单位﹕坎德拉／平方米 cd/m2 计算： L＝Iv/cosθdA5﹒发光效率η 定义﹕光源所发出的光通量Φ和该光源所消耗的电功率Ｐ的比值。用字母η表 示，单位lm/W。 7﹒色温 定义：当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时﹐黑体的 这个温度就称为该光源的颜色温度﹐简称色温。（黑体是指这样一种物体﹒它能 在任何温度下将辐射到它表面的任何波长的能量全部吸收﹒黑体的光出射度Ｍ 随温度上升而极快的上升﹒Ｍ黑=σT4 上式为著名的斯蒂芬－玻尔滋曼定律﹐ 其中σ为斯蒂芬－玻尔滋曼常数.） 单位：K 8、相关色温 CCT 定义：当光源所发出的光与黑体在某一温度下辐射的颜色最接近，则黑体的这个 温度就称为该光源的相关色温。用字母CCT表示，单位K。 9﹒显色指数 描述光源照射到物体上所产生的客观效果﹒如果各色物体受照射时效果和标准 光源照射时一样﹐则认为该光源的显色性好﹐即显色指数高﹔反之﹐如果物体 在受照射后颜色失真﹐则该光源的显色性就差﹐即显色指数低。 CIE 规定显色指数分为特殊显色指数 Ri 和一般显色指数 Ra。评价时采用一 套 14 种试验颜色样品，其中 1-8 试验色用于一般显色指数的计算，这 8 种颜色 样品选自孟塞尔色标，包含各种有代表性的色调，都具有中等彩度和明度，如图 1 所示。 图 1 CIE 中 1-8 号色样 CIE 除规定了计算一般显色指数用的八种标准颜色样品外，还补充规定了 6 种计算特殊颜色显色指数的标准颜色样品，供检验光源的某种特殊显色性能选 用，分别是彩度较高的红、黄、绿、蓝及叶绿色和欧美人的肤色，如图 2 所示。 我国计算光源显色指数的方法还增加了中国人女性肤色的颜色样品[2]。 图 2 CIE 中 9-14 号色样 10、主波长(λD) 其亦为表达颜色的方法之一，在得到待测件的色度坐标(x,y)后，将其标示 于 CIE 色 度 坐 标 图 ( 如 下 图 ) 上 ， 连 结 E 光 源 色 度 点 ( 色 度 坐 标(x,y)=(0.333,0.333))与该点并延伸该连结线，此延长线与光谱轨迹(马蹄形) 相交的波长值即称之为该待测件的主波长。 惟应注意的是，此种标示方法下相同主波长将代表多个不同色度点，是以用 于待测件色度点邻近光谱轨迹时较具意义，而白光 LED 则无法以此种方式描述其 颜色特性。 11、纯度(Purity) 其为以主波长描述颜色时之辅助表示，以百分比计，定义为待测件色度坐标 与 E 光源之色度坐标直线距离与 E 光源至该待测件主波长之光谱轨迹 (SpectralLocus)色度坐标距离的百分比，纯度愈高，代表待测件的色度坐标愈 接近其该主波长的光谱色，是以纯度愈高的待测件，愈适合以主波长描述其颜色 特性，LED 即是一例。 12、色偏差 duv 在 CIE1976 色度图内测试点与普朗克黑体轨迹线上的色温点的偏差，偏上 的为正，偏下的为负。 13、色容差 SDCM 色容差即色度容许的误差，规定为 5SDCM,即与标准的目标值相差要小于 5 个 SDCM, SDCM2 = g11Δx 2 +2g12ΔxΔy+g22Δy 2 Δx, Δy 表示相对于目标坐 标 x,y 的误差