光色知识汇集

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1、色度学基本概念时间：2009-09-07来源：点击数：1色坐标和色品图人眼对于颜色的响应是通过在可见光波段内的光谱辐射功率来传递的。通过大量观察人们发现，人眼在工作时就好像包含三种类型的接收器，每种对不同但相交迭的波长的光产生响应。CIE在大量心理学和物理学实验基础上推荐了“CIE1931XYZ标准色度系统”。和人眼类似，CIE系统从光谱分布导出了一套三刺激值，该三刺激值由下面三个积分方程定义：         （1）其中X,Y,Z是刺激值；P(λ)是刺激物的光谱功率分布；,,是国际公认的CIE1931色匹配函数，如图1所示。注：CIE

2、1931“CIE1931XYZ标准色度系统”是从2°观察视场的相应匹配实验中得出来，然而，色匹配是与刺激物的尺寸相关的，所以CIE于1964年介绍了另外一套XYZ色度系统，该系统是在10°观察视场下得到的。然而除非特别说明，一般采用CIE19312°观察视场。图1:CIE1931三刺激值曲线 图中，y(λ)符合明视觉光视效率函数V(λ)，所以Y也可以用来表征所测光源亮度。由三刺激值求出色品坐标：         （2）用(x,y)值描述刺激物的颜色并在直角坐标中表示出来，可以形成一个马蹄状的色品图，自然界中所有颜色都可以用色坐标表示出来

3、并在色品图内找到。    图2：CIE1931色品图和CIE1960UCS均匀色品图 由于CIE1931XYZ标准色度系统在实际应用中存在诸如色差容限不均匀等问题，CIE又推荐了CIE1960UCS色品图，其颜色坐标由(u,v)表示（如图2所示）和1976UCS色品图，其颜色坐标由(u’,v’)表示。这两个色品空间都不是绝对均匀的，但与x,y空间比有了很大的改进，它们与CIE1931色品图中的（x,y）存在以下坐标变换关系：1960UCS        (3)1916UCS         (4) 2色温和相关色温图2的右图中，中间的一

4、条曲线表示黑体在不同温度下辐射的颜色坐标点(u,v)的轨迹。如果某一发光体颜色与一定温度下的黑体辐射光有相同的颜色，即在色度图上坐标相同，则称该黑体的温度为发光体的色温，现实世界中，大部分的发光体，它的色度的坐标点一般不处在黑体轨迹上，此时用相关色温表示。当发光体颜色与某一温度下的黑体辐射颜色最接近，则称该黑体的温度为发光体的相关色温。在CIE1960UCS均匀色品图上，通过发光体的色品坐标点向黑体轨迹作垂线，得到垂足点所对应的黑体温度即为该发光体的相关色温。可见，测得了发光体的色品坐标即可计算出其相应的相关色温。 3显色指数光源对物体

5、的显色能力称为显色性，对于人造光源，显色性是一个很重要的色度参数。它表示物体在光下颜色比基准光(太阳光)照明时颜色的偏离。CIE推荐定量评价光源显色性的方法，显色指数Ra在0-100内分布，Ra=100时显色性最好，数值越小，显色性越差。图3是高压钠灯(HPS)和金卤灯(MH)的相对光谱功率分布曲线。由图中可以看出，MH在蓝光部分的光谱分布也较多，色光丰富，因此，一般的彩色都能反映出来，有较好的显色性(显色指数约70)。而HPS光谱和日光相差很大，它的光谱中多黄光、红光而缺少蓝光，这就是在高压钠灯下显示的蓝色偏黑的原因，因此HPS的显色

6、性较差（约25）。  图3高压钠灯(HPS)（左）和金卤灯(MH)（右）的相对光谱功率分布LED基础知识时间：2011-06-30来源：点击数：478         LED是取自LightEmittingDiode三个单词的缩写，中文译为“发光二极管”，顾名思义它是一种可以将电能转化为光能的且具有二极管特性的电子器件。       LED常用半导体砷、磷、镓及其化合物制成，制造LED的材料不同，所产生光子的能量也就不同，借此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。由于二极管具有单向导通特性，因此在使用LED时必须正向偏置，此外

7、LED工作时只需1.5~3V的正向电压和几毫安的电流就能发光，允许的工作电流小，因此须串联合适的限流电阻，否则会被损坏。LED光特性——发光强度       发光强度的衡量单位有照度单位（勒克司lx）、光通量单位（流明lm）、发光强度单位（坎德拉Candela）。       1cd（坎德拉）指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方厘米面积的发光强度。（以前指直径为2.2厘米，质量为75.5克的鲸油烛，每小时燃烧7.78克，火焰高度为4.5厘米，沿水平方向的发光强度）。       1lm（流明）指1cd烛光照射在距离为1

8、厘米，面积为1平方厘米的平面上的光通量。      1lx（勒克司）指1lm的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。        一般主动发光体采用发光强度单位坎德拉cd，如白炽灯、LED等；反射或穿透