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一些你必须知道LED调光知识

一些你必须知道LED调光知识
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一些你必须知道LED调光知识

在照明行业,人们对于LED光源的调光往往有个误区,认为LED调光相对容易。而现实是LED光源调光技术在工程中的应用中往往不尽人意,为什么会是这样的情形?是LED光源的调光技术不成熟,还是该技术很难掌握?因此本文通过解析及分析LED 光源的调光技术,来帮助读者全面理解及掌握LED光源的调光及其应用。

LED光源的调光应采用那种技术?我们如何掌握呢?要解答以上问题,首先我们要了解LED的伏安特性。

所谓LED的伏安特性,即是流过LED P-N结的电流随电压变化的特性,在示波器上能十分形象地展示这种变化(如图1),一根完整的伏安曲线包括正向特性与反向特性。通常,反向特性曲线变化较为陡峭,当电压超过某个阈值时,电流会出现指数式上升,从而击穿LED P-N结。而LED的正向电压也是由其正向电流决定的。从LED的伏安特性(图1)可知,正向电流的变化会引起正向电压的相应变化,确切地说,正向电流的减小也会引起正向电压的减小。所以在把电流调低的时候,LED的电压也就跟着降低,这就会改变电源电压和负载电压之间的关系。

因此从LED的伏安特性,我们可得知LED光源的调光不能够简单用降低LED 的输入电压或输入电流来实现,另外LED的正弦波的波形有别于白炽灯的波形,因此也不能简单得通过改变其导通角,从而实现改变其有效值(有效调光)的目的。

为了让大家更容易理解以上的观点,举例如下:

例如,在一个输入为24V的LED灯具中,采用了8颗1W的大功率LED串联起来。在正向电流为350mA时,每个LED的正向电压是3.3V,那么8颗串联就是26.4V,因此负载电压比输入电压高,所以应该采用>24V的恒流源。但是,为了要调光,把电流降到100mA,这时候的正向电压只有2.8V,8颗串联为22.4V,负载电压就变成低于输入电压,这样>24V的恒流源就根本无法工作,最后LED

就会出现闪烁现象。

这时你可能会选用可降压型(宽电压)恒流源,例如10V-30V恒流源来进行调光,但是这种可降压型(宽电压)恒流源如果调到一个低的正向电压,LED的负载电流也变得很低,因此降压比非常大,超出了这种可降压型(宽电压)恒流源的正常工作范围,也会使它无法工作而产生闪烁。另外可降压型(宽电压)恒流源长时间工作于低亮度,会使可其效率降低及温升增高而无法工作,因为可降压型(宽电压)恒流源的效率是和降压比有关的,降压比越大,效率越低,损耗在芯片上的功耗越大,从而会损害恒流源及LED光源的寿命。很多人因为不了解其中的问题,还总要去从调光的电路里去找问题,那是徒劳无益的。

普通的白炽灯和卤素灯通常采用可控硅来调光。因为白炽灯和卤素灯是一个纯电阻器件,它不要求输入电压一定是正弦波,因为它的电流波形永远和电压波形一样,所以不管电压波形如何偏离正弦波,只要改变输入电压的有效值,就可以调光。

然而可控硅调光对LED光源的调节会产生意想不到的问题,那就是输入端的LC滤波器会使可控硅产生振荡,这种振荡对于白炽灯是无所谓的,因为白炽灯的热惯性使得人眼根本看不出这种振荡,但是对于LED的驱动电源就会产生音频噪声和闪烁。另外可控硅调光会破坏正弦波的波形,从而降低了其功率因素值(通常低于0.5),因此可控硅调光大大降低了LED的系统效率。而且可控硅调光的波形加大了谐波系数,非正弦的波形会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)污染电网,严重的会使电网瘫痪。

读到此处,你可能会问:“降低电压或电流及可控硅调光方式都不适合LED 光源调光,那么什么方式才是最合适的呢?”。

是模拟(1-10V)调光方式吗?不是。模拟调光面临着一个严峻的挑战,这就是输出电流精度。几乎每个LED驱动都要用到某种串联电阻来辨别电流,而模拟(1-10V)调光驱动中的容差、偏移和延迟导致了一个相对固定的误差, 这样就会反过来降低输出电流的精度,最终输出电流无法指定、控制或保证。因此保证LED光源的调光效果,其中重要的一点是在一个闭环系统中降低输出电流误差,提高电流精确度。

PWM(脉宽调制)调光方式可以很好的解决以上问题,因为LED是一个二极管,它可以实现快速开关,它可允许的开关速度可以高达微秒以上,是任何发光器件所无法比拟的。因此,只要把电源改成脉冲恒流源,用改变脉冲宽度的方法,就可以改变其亮度,这种方法称为脉宽调制(PWM)调光法。这种调光方式就像一个以高达微秒以上开关的水闸,由于该水闸开关频率很快,快到我们无法用肉眼识别其开关的状态,其结果是我们只能够通下游水量的多少,才能识别其开关频率

的快慢。另外由于该水闸改变的是输出水流的占空比(水流有效流量),不改变水流的瞬间水压及瞬间流量,因此该水闸的高达微秒以上开关动作不会影响水力发电的工作,因为瞬间水压及瞬间流量不变,改变的是下流的水量及发电的总量。因此,以此类推PWM(脉宽调制)调光方式不改变输入LED PN结的瞬间电压及瞬间电流,改变的是输出电流的占空比,从而改变其亮度。

因此,LED PWM(脉宽调制)调光方式还有以下的优点:

1、不会产生任何LED色谱偏移,因为LED始终工作在满幅度电流和0之间。

2、有极高的调光精确度,因为脉冲波形完全可以控制到很高的精度,所以很容易实现万分之一的精度。

3、即使在很大范围内调光,也不会发生闪烁现象。因为不会改变恒流源的工作条件(升压比或降压比),更不可能发生过热等问题。

4、可以和数字(DALI/DSI/DMX 512)控制技术相结合来进行控制,因为数字控制信号很容易变换成为一个PWM信号。

虽然LED PWM(脉宽调制)调光方式有很多优点,但是需要注意以下两个问题:

1、脉冲频率的选择,因为LED是处于快速开关状态,假如工作频率很低,人眼就会感到闪烁。为了充分利用人眼的视觉残留现象,它的工作频率应当高于100Hz,最好为200Hz。

2、消除调光引起的啸声,虽然200Hz以上人眼无法察觉,可是一直到20kHz 却都是人耳听觉的范围。这时候就有可能会听到丝丝的声音。解决这个问题有两种方法,一是把开关频率提高到20kHz以上,跳出人耳听觉的范围。另一种方法是找出发声的器件而加以处理。

目前已经有些生产LED可调光电源,驱动器及数字控制系统的厂家已经很好得解决了上述问题,如锐高(Tridonic)公司的LED可调光电源及驱动器都采用PWM(脉宽调制)调光技术(图2),其控制信号均采用DALI(数字可寻址的照明接口)技术,并结合数字照明控制系统,实现全数字化的LED控制产品线。另外TRIDONIC(锐高)最新的基于PL-LED技术的LED光引擎产品(图3)。PL-LED是指TRIDONIC的LED荧光粉创新技术,该技术可以实现在同一LED光源内颜色及色温的变化,同时可以通过软件选定固定的色温(例如:2700K-6200K)或颜色(例如:RGB)并进行调光控制,目前LED应用数字调光技术的最高境界。

好的LED光源调光技术需要有好的LED控制信号技术来匹配及配合,才能成为一个行之有效,稳定可靠的系统。之前提到了LED PWM(脉宽调制)调光方式有一个突出的优点,数字控制信号很容易变换成为一个PWM信号。而在照明的数字控制信号中,DALI(数字可寻址的照明接口)有着其他照明数字控制信号无可比拟的优越性,且也是目前数字控制信号应用在照明行业的主流,开放的国际标准。因此PWM(脉宽调制)调光方式与DALI(数字可寻址的照明接口) 的匹配可谓是“好马配好鞍”,各自发挥着自身的优势,PWM(脉宽调制)调光技术解决好LED 光源的最终调光难题,DALI(数字可寻址的照明接口)技术解决了每个LED灯具的控制,反馈及组网。

DALI(数字可寻址的照明接口)技术的最大特点是单个灯具具有独立地址,通过DALI系统软件可对单灯或任意的灯组进行精确的调光及开关控制,不论这些灯具在强电上是同一个回路或不同回路。即照明控制上与强电回路无关,DALI 系统软件可对同一强电回路或不同回路上的单或多个灯具进行独立寻址,从而实

现单独控制和任意分组。这一理念为照明控制带来极大的灵活性,用户可根据需要随心所欲地设计满足其需求的照明方案,甚至在安装结束后的运行过程中仍可任意修改控制要求,而无须对线路做任何改动。

锐高(Tridonic)公司在1991年推出了世界第一款数字调光技术DSI接口(Digital Serial interface)技术,而DALI是在 DSI接口

(Digital Serial interface)技术的基础上发展起来的目前最新型的可调光数字技术,2000年锐高(Tridonic)公司汇同其他的制造商制订了DALI的工业标准,并纳入IEC60929,保证不同的制造厂生产的DALI设备能全部兼容,并于2001年成立世界DALI协会。通过DALI技术的推出及应用,目前DALI已成为欧洲数字调光的主流标准。

以下是PWM(脉宽调制)调光方式结合DALI(数字可寻址的照明接口)的应用优势

1、设计简单易行:

设计中只要通过数字信号接口相互连接,并联到2芯控制线上。所有分组和场景均可在安装调试时通过计算机软件编程,不仅节约了布线成本,对于设计修改、重新布局和分隔也只需更改软件设置而不需重新布线,非常简单易行。

2、安装简单经济:

DALI控制线对线材无特殊要求,安装时也无极性要求,只要求主电源线与控制线隔离开,控制线无需屏蔽,要注意的是当控制线上电流在250mA,线长300米时压降不超过2V。控制线和电源线可并行,无需另外埋线。设计紧凑的控制组件无需专门的控制柜,因此安装简便且经济。

3、操作简单方便:

DAL I 控制接口的PWM LED驱动器可自动处理灯丝预热,点燃,调光、开关,故障检测等功能,用户界面是十分友好的,用户无需对此理解很深就能操作控制,如发送一个改变现行场景的命令,各个相关的LED驱动器根据现行亮度与场景要求亮度之差,各自计算调光速率以达到所有LED光源都同步调光到要求的场景亮度。

4、控制精确可靠:

DALI为数字信号,不同于模拟信号,1010的信号可以实现无扰动控制,不会因长距离压降而使得控制信号失真,因此即使DALI数字信号控制线与强电线同走一条线管也不会受干扰。DALI信号是双向传输,不但可前向传输控制命令,也会将LED驱动器的状态、故障信息、开关,实际亮度值的信息反馈回系统。

5、应用范围广泛:

如今,DALI接口已不仅仅限用于荧光灯镇流器调光,各种卤钨灯电子变压器,气体放电灯电子镇流器,LED也采用了DALI接口调光;控制设备还包括:无线电接收器、继电器开关输入接口。各种按键控制面板、包括LED显示面板都已具有DALI接口,这将使DALI的应用越来越广,控制器从最小的一间办公室扩大到多间房间的办公大楼,从单个商店扩大到星级酒店。

总结

虽然现阶段的LED调光应用比较混乱,并且还有着一些问题和障碍,但无可否认LED调光的应用前景是光明的。只要我们保持着严谨的态度,科学的方式及负责任的心态发展LED调光技术,去推广LED调光技术,去用好LED调光技术,那么LED调光产品带给我们的好处,带给照明行业的好处,带给人类的好处就在不远的将来。

光和色的基本知识

【课题】 第一章 光和色的基本知识 第一节 光的基本性质 第二节 色度学的基本知识 新授课 【教学目标】 1.知识目标:了解光的特性,明确可见光的概念,了解五种主要标准光源;理解彩色三要素和三基色原理,掌握亮度方程。 2.能力目标:能运用所学知识解答与彩电相关的光学问题,为以后学习彩电原理打下理论基础。 3.情感目标:激发学生浓厚的学习兴趣,培养学生严谨的科学态度。 【教学重点】三基色原理、亮度方程。 【教学难点】对三基色原理的理解。 【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。 【课时安排】2课时(90分钟)。 【教学过程】 〖导入〗(1分钟) 在彩电技术中涉及到许多光学知识,如可见光的颜色、配色实验、三基色原理以及亮度方程等,当我们学好这些光学知识后,就为以后学习彩电原理与维修技术打下了一定的理论基础。 〖新课〗 第一节 光的特性与光源 一、光的特性 光是一种客观存在的物质,兼有波动性和粒子性,并以电磁波的形式传播。电磁波谱如图所示。其中只有人们眼睛可看到的那一小部分叫做光、准确的叫可见光。 二、可见光谱与白光源 不同波长的光波所呈现的颜色各不相同,随着波长的缩短和频率的升高,依次为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 只含有单一波长成分的光称为单色光或谱色光。 读书指导法、分析法、演示。

包含有两种或两种以上波长的光称为复合光。 1.白光的分解 白光可以被分解为单色光,称为白光的分解。 在实验室中也可以进行白光的分解(作三棱镜分光演示实验,引导学生观察分解出的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种不同波长的彩色光,如图所示。)。 在这中间还有许多中间色。 2.标准光源 按国际规定选用如下五种主要标准光源(即标准白光),它们的光谱分布如图所示。 (1)A光源 它相当于钨丝灯在2 800 K时发出的光。其波谱能量分布如图中曲线A所示,它的灯光常带橙红色,不如太阳光白,A光源的相关色温为2 854 K。 (2)B光源 它接近于中午直射的阳光,相关色温为4 800 K,可以用特制的滤色镜从A光源获得。 (3)C光源 它相当于白天的自然光,相关色温为6 800 K,也可以用特制的滤色镜从A光源获得。由图中的曲线C可以看出,其波谱能量在400 ~500 nm处较大,所含蓝光成分多。 (4)D65光源 它相当于白天的平均照明光,相关色温为6 500 K,被作为彩色电视中的标准白光,可以由彩色显像管荧光屏上的三种荧光粉发出的光适当配合而获得,相应光谱分布如图中的虚线D6500所示,它与C光源很接近。 (5)E光源 E),光谱分布为一条直线,即所有波长的光都具有相等它是一种假想的等能白光( 白 辐射功率时所形成的白光,这实际上是不可能的。采用它纯粹是为了进行理论研究和简化色度学的计算。 第二节色度学的基本知识 一、彩色三要素

光学基础之色度——三原色及CIE标准色度系统知识介绍

1.5 色度 色度学中所应用的方法和工具,都是以目视颜色匹配定律和国际上一致采用的标准为基础的。国际照明委员会(CIE ),通过其色度学委员会,推荐了色度学方法和基本的标准。 1.5.2 三原色 三原色:(红R 、绿G 、兰B )或(品红、绿、兰) 三原色不能由其他色混合得到,三原色的波长如下: 红:700nm ,绿:546.1nm ,兰:435.8nm 由RGB 构成白光,得亮度比为L R =L G :L B =1:4.5907:0.0601 Lm/(s r ·m 2 ) 色度坐标和色品坐标 三原色坐标:R ,G ,B ,是三维色度坐标。 色品坐标(归一化坐标):r=R R+G+B , g= G R+G+B ,b= B R+G+B , 并有 r+g+b=1 光谱三刺激值(色匹配函数) )(λr ,)(λg ,)(λb 代表匹配一种颜色,需要R 、G 、B 的比例。即取 )(λc = B b G g R r )()()(λλλ++, 就可以匹配出所要求的)(λc 颜色.并且)(λr ,)(λg ,)(λb 是有表可查的,其规律可参见图1.5-1。 图1.5-1 色匹配函数

(6)色度图及色品图 三原色坐标见图1.5-2a,色品坐标见图1.5-2b,实际色谱的色品则示于图1.5-2c 中。由图1.5-2c 可见,三原色系统的色品图中有很大部分出现负值,使用很不方便,为此,国际照明委员会建立了CIE 标准色度系统,解决了这一问题。 图1.5-2 色度及色品图 1.5.4 CIE 标准色度系统 设立标准光源和标准观察者,建立假想色度坐标 ),,(Z Y X ,归一化坐标),,(z y x 和色匹配函数),,(z y x ,以此来建立CIE 标准色度系统。 1) CIE1931标准色度系统 这一色度系统是在观测视场为2°的情况下制订出来的。 (1)标准色度坐标的变换 CIE1931标准色度系统的变换关系为: []???? ????????????????=????????????????????=??????????B G R B G R Z Y X 5943.50565.000601.05907.40002.11302.17517.17689.299.001.000106.08124.01770.02.03100.04900.06508.5 及

灯具配光曲线的认识基础知识

灯具配光曲线的认识基础知识 一、基本概念 定义:配光曲线其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。它可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息。当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。 二、配光曲线的分类 配光曲线按照其对称性质通常可分为:轴向对称、对称和非对称配光。 轴向对称:又被称为旋转对称,指各个方向上的配光曲线都是基本对称的,一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。 对称:当灯具C0°和C180°剖面配光对称,同时C90°和C270°剖面配光对称时,这样的配光曲线称为对称配光 非对称:就是指C0°- 180°和C90°- 270°任意一个剖面配光不对称的情况。 配光曲线按照其光束角度通常可分为: 窄配光(< 20°) 中配光(20°> 40°) 宽配光(> 40°) 其实也没有严格的定义,各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。 说了半天的定义和分类。下面我们来看点实在的东西――支架的配光曲线图: 图1就是我们最为常见的极坐标配光曲线图了,要想读懂它首先要知道T和A这2条曲线分别来自哪在图形下面有注释:T= C0°-180°A= C90°-270°这个C表示的是水平面的角度(立体角是由水平角度和垂直角度2个角度组成)。z0°-180°组成了一个剖面,T就是表示光在这个剖面上的分布情况。在支架中C0°-180°一般被定义为垂直与灯管方向的。同理A就是表示光在C90°-270°剖面上的分布情况。如图3:知道了T和A两条曲线表示的剖面后,我们继续看看这每条曲线是如何来的。 极坐标图的原点(同心圆圆心处)为灯具发光面的中心;每个同心圆表示一个光强值,越靠外圈光强越大;图中的各个角度值就是这个剖面上的垂直角度了,向下方向被定义为0°如图4: 注意一点:图4有个 cd/1000 lm 的单位,这表示这是一个以千流明为标准的配光,实际的光强需要换算才能得到(如何换算不用说了吧,1000 lm下是50 cd,2000 lm

颜色基础知识

颜色基础知识 随着涂料行业的发展以及人民生活的提高,颜色问题日益引起市场的重视。颜色感觉与听觉、闻觉、味觉等都是外界刺激人的感觉器官而产生的感觉。光照射物体经反射或透射后刺激人眼,人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息,并将此信息传至大脑中枢,在大脑中将感觉信息进行处理、形成了色知觉。 外界光刺激-色知觉-色感觉是一个复杂的过程,它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等方面问题,从这个过程可以看出,颜色和光及人眼的观察生理,心理基础有着密切的联系,目前通过大量实验为基础已建立了一套定性、定量描述颜色的理论,称为色度学。 第一节、光与颜色 一、 可见光波与颜色 光是一种一定频率的电磁辐射。电磁辐射的范围从r射线到无线电波,电磁辐射中仅有一小段能够引起眼睛的兴奋而被感觉,这就是通常所说的可见光谱的范围,可见光谱的波长从380nm到 780nm,这一段波长人眼是可以看见的,不同的波长引起不同的颜色感觉。 光谱颜色波长及范围 颜色 波长(nm) 范围(nm) 红 700 640-780 橙 620 600-640 黄 580 550-600 绿 510 480-550

兰 470 450-480 紫 420 380-450 表中波长的范围只是粗略的,实际上从一种颜色过度到另一种颜色是一种渐变的,并且颜色随波长的变化也是不均匀的。 太阳光是一种强光,人们感觉太阳光是白色的,但事实上我们让一束太阳光通过三棱镜辐射到一幅白幕上,就会展现出一条具有各种颜色(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)的光带,通常进入我们的眼睛的光线很少是纯粹的单色光,只有在实验室中,利用单色仪才能观察到单色光,在日常生活中,一般是各种波长的光线一起进入我们的眼睛的,是一种混合光,混和光随着各种波长光能量的比例不同而呈现不同的颜色,短波的光能量较大时呈现蓝紫 色,长波的光能量较大时呈现红色等。 二、 自然界物体的颜色 1、自然界物体的颜色千变万化,我们所以能看见物体的颜色,是由于发光体的光线照射在物体上,光的辐射能量作用于视觉器官的结果。物体的颜色一般分为表面色和光源色,表面色即不发光物体的颜色。不发光物体的颜色只有受到光线的照射时才被呈现出来,物体的颜色是由光线在物体被反射和吸收的情况决定的,它受光源条件的影响。 绿色物体在日光下看是绿色,是由于将日光中绿色范围的波长反射出来,而光谱的其他成分则被它吸收了,当这个绿色的物体放在红光下看就变成黑色了,这是由于红光中无绿色的成分被它反射。

LED灯具配光曲线资料

LED灯具光强配光性能知识 (杭州) 1.配光曲线的测试原理 2.配光曲线的各项图表(光强分布图,光强矩阵图,光束角的分析,等照度曲线的分析) 3.LED灯具角度分类 4.室内照明直接眩光评价方法(亮度限制曲线) 5.如何用IES做照明设计分析灯具配光性能知识

LED优势 w电压:LED使用低压电源,单颗电压在1.9-4V之间,比使用高压 w电源更安全的电源。 w效能:光效高,目前实验室最高光效已达到161 lm/w(cree),是w目前光效最高的照明产品。 w抗震性:LED是固态光源,由于它的特殊性,具有其他光源产品不能w比拟的抗震性。 w稳定性:10万小时,光衰为初始的70% w响应时间:LED灯的响应时间为纳秒级,是目前所有光源中响应时间w最快的产品。 w环保:无金属汞等对身体有害物质。 w颜色:LED的带快相当窄,所发光颜色纯,无杂色光,覆盖整过可w见光的全部波段,且可由R\G\B组合成任何想要可见光。

(一)配光曲线测试原理

(二)配光曲线各项图表参数w1)基础参数 w灯具光通量(luminaire lumens) w有效光通量(effective luminous flux) w灯具效率(luminaire efficiency) w中心光强(central intensity) w最大光强(maximum intensity) w最大光强角度(angle of maximum intensity) w光束宽度(beam angle) w光强分布数据(intensity data distribution) w光谱分布曲线(intensity distribution curve) w平面等照度曲线(iso illumiance)

色度学基础知识

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 色度学基础知识 一、 概述 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量的理论与技术的科学, 是以物理光学、 视觉生理、视觉心理、心理物理等学科领域为基础的综合性科学。 在现代工业和科学技术发展中, 存在着大量有关色度学的问题, 颜色与人民生活 的衣食住行密切相关。颜色的测量和控制在一些工农业生产中极为重要, 在许多部门颜 色是评定产品质量的重要指标, 如染料、涂料、纺织印染、 塑料建材、医学试剂、食品 饮料、灯光信号、造纸印刷、电影电视、军事伪装等等, 这一切都是由于颜色科学的建 立, 才使色度工作者能以统一的标准, 对颜色作定量的描述和控制。 在纺织印染、染料和涂料等行业天天与颜色打交道, 过去全凭目测评定, 评定结 果无法记述, 储存。 并受观察者的身体状况、情绪、年龄等影响很大。 随着电子技术 和计算机技术的迅速发展, 测色仪器的测色准确性、重演性和自动化程度大大提高。现 在又有在线检测对提高产品质量, 减少不合格品率更为有用。 为此测色技术在各行各业 日益得到广泛应用。 色彩的感觉是一个错综复杂的过程, 单从物理观点来考虑, 色彩的产生有三个 主要因素: 光源,被照射的物体和观察者。 二.、 光和颜色 1、 光源 光由光源体发出, 太阳光是我们最主要的光源。光辐射是一种电磁辐射波, 包括 无线电波、紫外光、红外光、可见光、X 射线和γ射线等。 我们人类所能见到的光只是电磁波中极小的一部分,其波长范围是380--700nm (纳 米)称为可见光谱。 在可见光谱范围内, 不同波长的辐射引起人的不同颜色感觉: 700nm 为红色, 580nm 为黄色, 510nm 为绿色, 470nm 为蓝色。单一波长的光表现为一种颜色, 称为 单色光。 物体在不同光源照射下会呈现不同的颜色, 为此国际照明委员会(CIE )规定了如 下

色度学知识大全

颜色 苹果是红的,柠檬是黄的,天是蓝的,这就是我们大家以日常用语对颜色的判断。我们用色调这一术语在色彩世界里把颜色区分为红、黄、蓝等类别。还有,虽然黄和红是两种截然不同的色调,但是把黄和红混合在一起就产生了橙色(有时称之为黄-红):混合黄和绿产生黄-绿;混合蓝和绿则产生蓝-绿,等等。把这些色调衔接排列,就形成如图1所示的色环。 当比较各种颜色的亮度(颜色的明亮程度如何)时,颜色就有明亮和深暗之分。例如,将柠檬的黄色和葡萄柚的黄色来说,毫无疑问,柠檬的黄色就比较明亮。把柠檬的黄色和欧洲甜樱桃的红色相比,显然,也是柠檬黄比较明亮。可见,颜色亮度的测量与色

调无关。现在,让我们来看一看图2。图2是图1沿A(绿)B(紫红)直线切开的剖面图。可以看出,亮度沿垂直方向变化,越往上去,色彩越明亮,越往下去,则越深暗。 再来说说黄色。柠檬的黄色和梨的黄色相比较又如何?你可能会说柠檬的黄色更明亮一些,但除此以外还有一个大的差别就是柠檬的黄色显得鲜艳,而梨的颜色则显得阴晦。这种差别称之为色饱和度或鲜艳度。从图2可以看出,紫红和绿两色的饱和度分别由中心向两侧随水平距离的增加而变化。离中心越近,色彩越阴晦;离中心越远,则越鲜艳。图3标出了一些常用的描述色彩亮度和色饱和度的形容词。至于这些形容词表达了什么,请再看一下图2。

能把色调、亮度、色饱和度的关系以直观的方式来表达得清清楚楚。

色彩和光的知识 测量仪器

如果我们测量苹果的颜色,我们得到下列结果:

过去已有好几个人想出多种方法,常常是通过复杂的公式用数量来表示颜色,其目的是使每个人能够更容易地和更准确地做色彩信息交流。这些方法试图提出一种用数字来表示颜色的方法,就好象我们表示长度和重量一样。例如在1905年,美国画家A.H.孟塞尔发明一种表示颜色的方法,这种方法利用大量按照颜色的色调(孟塞尔色调)、亮度(孟塞尔值)和色饱和度(孟塞尔饱和度)分类的色纸片,用来和样品色作目视比较。后来,经过许多进一步实验,该系统经过更新,创立了孟塞尔新表色系统,也就是现在在用的孟塞尔系统。在该系统中,任何给定的颜色按照它的色调(H),亮度值(V)和饱和度(C),表示为一个字母/数字组合(HV/C),并利用孟塞尔色卡作目视测定。其他用数字表示颜色的系统是由国际照明委员会(CIE)研究出来的。其中最为著名的两种系统为Yxy系统和L*a*b*系统。前者是于1931年根据CIE规定的三刺激值XYZ发明出来的,后者是由1976年发明的,以给出更为均匀的相对于视差的色差。这两种色空间*已在全世界用于色彩交流。 *色空间:这是一种用某种符号(例如数字)来表示某物体或某种光源颜色的方法。

色度学的基本知识

色度学的基本知识 色度学是研究人的颜色视觉规律,颜色测量理论与技术的科学,是物理光学,视觉生理,视觉心理等科学为基础的综合性科学。彩色电视技术中的色度学是研究自然界景物的颜色,如何在彩色电视系统中分解,传输,并在彩色电视机屏幕上正确的复显出来。名词解释: 同色异谱:也就是说一定的光谱分布表现为一定的颜色,但同一种颜色可以有不同的光谱分布合成。彩色电视机的颜色复显技术正是利用同色异谱概念,在颜色复显过程中,不是重复原来景物的光谱分布,而是利用几种规格化的光源进行配制。以求在色感上得到等效效果。如在彩电的复显中用的是R,G,B三基色光谱(因为R,G,B三基色可以混合出自然界中绝大多数颜色)的合成来复显原来景物的颜色。 绝对黑体:是指在辐射作用下既不反射也不透射,而能把落在它上面的辐射全部吸收的物体。当绝对黑体被加热时,就会发射一定的光谱,这些光谱表现为特定的颜色。 色温:当绝对黑体发射出与某一光源相同特性的光时,绝对黑体所必须保持的温度,便叫某光源的“色温”。 1931CIE-XYZ计色系统 现代色度学采用CIE(国际照明委员会)所规定的一套色测量原理,数据和计算方法,称为CIE标准色度学系统。 白色可分为好多种,有偏红的白色(暖白色),偏蓝的白色(冷白色)等。在彩色电视系统中,为了分解,重现彩色图象,通常也要选择一种白色作为分解,重现颜色的基准白。为了清楚的描述不同的白色,通常把1931CIE-XYZ图中把白色用色度坐标(x,y)来表示,也可以用相关色温和最小分辨的颜色差来表示。图中斜竖线称为布朗克轨迹等色温线,与其垂直的斜线称为最小可分辨的颜色差(Minimum Perceptible Colour Difference,简称MPCD),MPCD为零的斜竖线称为黑体(Black body)轨迹,又称布朗克轨迹。布朗克轨迹上各点呈现的白色代表了绝对黑体在不同绝对温度下呈现的白色

LED灯具配光曲线

L E D灯具配光曲线 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

LED 灯具配光曲线 一.实验目的 1、理解配光曲线测试仪的基本原理。 2、掌握正确运用灯具配光曲线测试仪对LED 灯具进行测试。 3、掌握理解和分析配光曲线的测试报告的方法。 二.仪器用具 GO1900L 灯具配光测试系统,各种灯,夹具,米尺,灯具接头。 三.实验原理 1、测量系统构造和原理 在本系统中,测量是通过转动灯具的垂直转轴并且探头保持不动来实现的。因为垂直转轴通过灯具的光学中心,所以这就相当于探头绕着灯具在离灯具一定距离的球面上作圆周运动。 根据光度学相关知识可以知道,照度和光强的关系可以由下式来表示 2 cos r I E θ= (8-1) 式中:E 为照度,I 为光强,r 为光源到光接收面的距离,θ为光束中心与光接收面法线的夹角。在本系统中,θ始终为0,所以cos θ始终为1,公式简化为: 2r I E = (8-2) 因此, 2r E I ?= (8-3) 照度值E 由仪器测出,光源到探头的距离r 由用户按规定条件设定,那么光强值也就得到了。 本系统测试的另一个参数等效光通量Ф是在假设LED 灯具的发光特性在同一环带上是各向同性的前提下通过光强对立体角的积分来得到的,即将测试平面内(X 平面)两个与光轴夹角相等的测试点光强值作算术平均后得到一条X 平面内的光强分布曲线(关于光轴对称),见图8-2。然后将这条曲线绕光轴旋转180°得到LED 在整个空间的光强分布。计算公式如下式所示: ?Ω?=Φi i d I (8-4) 式中,I i 为两个与光轴夹角相等的测试点光强的算术平均值,Ωi 为同纬度环带立体角。假想一个以灯具光学中心为球心、灯具光轴为极轴、测试距离为半径的球面,把光强分布曲线测试点的光强等效成球面上同纬度环带的平均值。

细说配光曲线

配光曲线 一、 定义:表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。它可以记录灯具的 光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息。当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。 二、 配光曲线的分类:配光曲线按照其对称性质通常可以分为:轴向对称、对称和非 对称。 1、轴向对称:又被称为旋转对称,指各个方向上的配光曲线都是基本对称的,一般的 筒灯、工矿灯都是这样的配光。 2、对称:当灯具C0°和C180°剖面配光对称,同时C90°和C270°剖面配光对称时, 这样的配光曲线称为对称配光。 3、非对称:就是指C0°和C180°和C90°和C270°任意一个剖面配光不对称的情况。 三、配光曲线按照其光束角度通常可分为:窄光束;宽光束;中等光束等 窄光束:光束角<20° 中等光束:光束角:20°~40° 宽光束:光束角:>40° 四、详细说明:任何灯具在空间各方向上的发光强度都不一样,我们可以用数据或图形把照明灯具发光强度在空间的分布状况记录下来,通常我们用纵坐标来表示照明灯具的光强分布,以坐标原点为中心,把各方向上的发光强度用矢量标注出来,连接矢量的端点,即形成光强分布曲线,也叫配光曲线。因为大部份的灯具的形状是轴对称的旋转体,其发光强度在空间的分布也是轴对称的。所以,通过灯具轴线取任一平面,以该平面内的光强分布曲线来表明照明灯具在整个空间的分布就够了。如果照明灯具发光强度在空间的分布是不对称的,例如长条形的荧光灯具,则需要用若干测光平面的光强度分布曲线来说明空间 光分布。取同灯具长轴相垂直的通过灯具中心下垂线的平面为C0平面,与 C0平面垂直且通过灯具中心的下垂线的平面为C90平面。至少要用C0、C90两个平面的光强分布说明非对称灯具的空间配光。为了便于对各种照明灯具的光分布特性进行比较,统一规定以光通量为1000流明(lm)的假想光源来提供光强分布数据。因此,实际光强应是测光资料提供的光强值乘以光源实际光通量与1000之比。 照明灯具的光强分布是利用灯具的反光罩、透光棱镜、格栅或散光罩控制灯光实现的。反射罩是灯具的基本控光部件,它的反射比越高,规则反射越强,控光能力越显著。阳极氧化或抛光氧化铝、不锈钢板是常用的镜面发射材料。按照规则反射定律对铝反射罩的几何形状、尺寸进行周密设计,安装时注意光源精确定位,便能获得各种需要的光分布。格栅主要起遮蔽光源,减少直接眩光的作用。透过格栅的光分布一般比较狭窄。

光学应用之灯具配光曲线知识

光学应用之灯具配光曲线知识 R&D---黄敏飞

一、配光曲线的定义与表示方法 ?1、配光曲线的定义:灯具按光分布特性进行分类,基本上分为二大类。一类是以欧洲CIE(国际照明委员会)灯具分类法为代表的光通分类法,以上下半球所含百分比光通量多少去划分配光;另一类是以美国IES(国际照明学会)为代表的灯具BZ分类法,也即光强分类法,它是指光源(或灯具)在空间各个方向的光强分布。目前大多数灯具都是按光强分布来做配光曲线表述。 ?2、配光曲线的表示方法:配光曲线一般有三种表示方法:一是极坐标法,二是直角坐标法,三是等光强曲线。

在通过光源中心的测光平面上,测出灯具在不同角度的光强值。从某一方向起,以角度为函数,将各角度的光强用矢量标注出来,连接矢量顶端的连接就是照明灯具极坐标配光曲线。如果灯具是有旋转对称轴,则只需用通过轴线的一个测光面上的光强分布曲线就能说明其光强在空间的分布,如果灯具在空间的光分布是不对称的,则需要若干测光平面的光强分布曲线才能说明其光强的空间分布状况。 A、极坐标配光曲线

对于聚光型灯具,由于光束集中在十分狭小的空间立体角内,很难用极坐标来表达其光强度的空间分布状况,就采用直角从配光曲线表示法,以竖轴表示光强图I,以横轴表示光束的投角,如果是具有对称旋转轴的灯具则只需一条配光曲线来表示,如果是不对称灯具则需多条配光曲线表示。 B、直角坐标配光曲线

将光强相等的矢量顶端连接起来的曲线称为等光强曲线,将相邻等到光强曲线的值按一定比例排列,画出一系列的等光强曲线所组成的图称为等到光强图,常用的图有圆形网图,矩形网图与正弧网图。由于矩形网图既能说明灯具的光强分布,又能说明光量的区域分布,所以目前投光灯具采用的等光强曲线图都是矩形网图,这里将不作介绍。 C、光强曲线图

灯具综合测试实验报告

配光曲线及灯具综合测试实验 【实验目的】 1.理解配光曲线测试仪的基本原理。 2.掌握正确运用灯具配光曲线测试仪对LED 灯具进行测试。 3.掌握理解和分析配光曲线的测试报告的方法。 4.了解和掌握LED 灯具产品的光、色、电相关性能参数; 5.掌握运用灯具综合测试系统对LED 灯具进行测试的过程; 6.学会测试过程中灵活调整参数的设置,导出测试参数并进行分析。 【仪器用具】 1.GO1900L 灯具配光测试系统,各种灯,夹具,米尺,灯具接头。 2.ZWL-9200GT 灯具综合测试系统,电脑,积分球,LED 灯泡 【实验原理】 1.配光曲线 配光曲线的定义:它是指光源(或灯具)在空间各个方向的光强分布。 系统中,测量是通过转动灯具的垂直转轴并且探头保持不动来实现的。照度和光强的关系可以由下式来表示2cos r I E θ= θ为光束中心与光接收面法线的夹角。在系统中,θ始终为0,所以cos θ始终为1,即所测照度为法线照度,

公式简化为:2r I E =, 2r E I ?= 2.灯具综合测试 主要光参数包括:光强、光通量;主要色参数包括:波长、显色指数、色品坐标、色温;主要电参数包括:电压、电流、功率、功率因数。通过测量这些参数,可以为了解LED 灯具的光色质量、能效和可靠性等提供重要的依据。 光通量(luminous flux )指人眼所能感觉到的辐射功率 等效光通量:已知一个标准光源的光通量和光强,通过积分球测出的照度,可测得该灯具的光通量:标 测E E X 0ψ=ψ 功率因素(P 0)是实际消耗的功率与电力供给容量之比值。P=UIP 0 主波长,是指用某一光谱色,按一定比例与一个确定的标准照明体相混合而匹配出样品色,该光谱色的波长就是样品色的主波长。 根据色度图上连接参照光源色度点与样品颜色色度点的直线的斜率,查表读出直线与光谱轨迹的交点,确定主波长 峰值波长:光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。 【实验步骤】 一,配光曲线 1.在GO1900L 上装夹C 型激光对准器,打开这两个电源,转动GO1900L 到C0面。 2.调节自动转台水平,并移动转台使其中心能接收到激光;同理调节C90平面。

色度学的基本知识

色度学 色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属于人类工程学范畴, 以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。 色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮, 人们就认为黄光的强度比红光大。 在人们眼中所反映出的颜色,不单取决于物体本身的特性,而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果。 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学,它是一门本世纪发展起来的,以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。 每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间,也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据,是由在许多正常视党人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说,已具备足够的代表性和可靠的准确性。 国际照明委员会(CIE) 国际照明委员会(Commission Internationale ed I'Eclairage-CIE) 主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究,1931年根据莱特(W.D.Wright)在1928-1929年和吉尔德(J. Guild)在1931年研究三原色的角度观察效果,加以平均,规定了CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值,并据以绘制出偏马蹄形曲线的*色度图,称为“1931 CEL-RGB系统色度图”,后经修改被推荐为1931 CIE-XYZ系统,为国际通用色度学系统,称为“CIE标准色度学系统”,所作的图则称“CIE 1931色度图”。1964年又综合斯泰尔斯(W.S. Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡娅(N.I.Speranskaya)1959年发表的研究结果,制定了CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图,为世界各国广泛采用,据以进行色度计算和色差计算。1964年又提出了“均匀颜色空间”的三维空间概念,1976年加以修订,并正式被采用。CIE为此还提出了确定的参照光源,称“CIE 标准光源”。 眼睛的剖视结构 ▲虹膜(Iris):

灯具配光曲线知识

灯具配光曲线知识1、2、3 [转载] 转载自5izm照明工程师社区,原地址: https://www.sodocs.net/doc/c014386319.html,/cgi-bin/topic.cgi?forum=57&topic=472 ============================================================ 配光曲线的定义: 配光曲线其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。它可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息。当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。配光曲线的分类: 配光曲线按照其对称性质通常可分为:轴向对称、对称和非对称配光。 轴向对称:又被称为旋转对称,指各个方向上的配光曲线都是基本对称的,一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。 对称:当灯具C0°和C180°剖面配光对称,同时C90°和C270°剖面配光对称时,这样的配光曲线称为对称配光 非对称:就是指C0°- 180°和C90°- 270°任意一个剖面配光不对称的情况。配光曲线按照其光束角度通常可分为: 窄配光(< 20°) 中配光(20°> 40°) 宽配光(> 40°) 其实也没有严格的定义各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。 说了半天的定义和分类。下面我们来看点实在的东西——支架的配光曲线图 T = C0°-180° A = C90°-270° 附件

2005-10-10 23:21 这里的第一张图就是我们最为常见的极坐标配光曲线图了,要想读懂它首先要知道T和A这2条曲线分别来自哪。在图形下面有注释:T = C0°-180°A = C90°-270°这个C表示的是水平面的角度(立体角是由水平角度和垂直角度2个角度组成)。0°-180°组成了一个剖面,T就是表示光在这个剖面上的分布情况。在支架中C0°-180°一般被定义为垂直与灯管方向的。同理A就是表示光在C90°-270°剖面上的分布情况。如下图: 知道了T和A两条曲线表示的剖面后,我们继续看看这每条曲线是如何来的。极坐标图的原点(同心圆圆心处)为灯具发光面的中心; 每个同心圆表示一个光强值,越靠外圈光强越大; 图中的各个角度值就是这个剖面上的垂直角度了,向下方向被定义为0°如下图: 注意一点:图中有个 cd/1000 lm 的单位,这表示这是一个以千流明为标准的配光,实际的光强需要换算才能得到(如何换算不用说了吧,1000 lm下是50 cd,

光与色的基本知识

引言 为了普及和加强整个染色部门理论培训,特编写本教材。 本教材内容包括染色部LAB—DIP 基本程序、纤维知识、光与色的知识、测色仪原理、活性染料染色理论、助剂、工艺、后整、常见中英文对照等。这些内容,从理论与实践两个方面,阐述了现用染料染色工艺,有较强的指导作用。 染色是一个历史悠久的行业,要求每个染色工作者必须具有较高的专业技能,希望各位同事能学习扎实理论知识,付之实践,不断完善。为我部,乃至整个公司,整个染整事业贡献自己的力量。 第一章 LAB—DIP 基本程序 1 .接样:接到客户来样后,了解客户要求、交样时间、样版总数,有困难及时向主管 反映。 2 .选择材料:根据“打样要求单”明确开纱样、布样,或其它种类的织物。 3 .选择光源:根据不同的客户选择不同的标准光源(见《对色光源表》) 4. 选择染料:根据色样选择染料组合时,考虑各方面因素的主次顺序是: 客户色牢度要求→车间生产的难易→同光异谱→价格 4.1 客户色牢度方面:要参照各染料单色的色牢度资料,选择染料,满足客户对日晒、 湿摩擦牢度、水洗牢度的要求。 4.2 同光异谱方面:对使用两个以上光源对色的客户,要选择同光异谱最小的组合, 若有问题要及时通知主管。 4.3 价格方面: 4.3.1若来样面积足够大即超过对色仪最小孔(直径6.6MM),可用电脑对色仪开配方, 参考配方的价格。 4.3.2 若来样面积不够大,要用化验室现有资料和单色色谱开配方,查找“YK

Dyestuffs Price and StockList”上的价格,确保价格经济原则。 4.3.3 以上两种方法开配方均以达到相近质量、价格经济为原则。 4.4 车间生产方面:选择染料参考车间染料组合生产情况,选择上染性能一致染料组合。对于车间工艺还不成熟的染料组合,先送车间技术组确认并从工艺上准备。 5. 开方 5.1 在客户样版上的色号上方做记号“√”表示已开配方。 5.2 填写配方卡: 5.2.1将通过DATACOLOR 或资料选定的配方,以及客户、纱支、布类、色号等资料分别填入“配方卡”。 5.2.2 填入元明粉(Na 2SO 4 )、纯碱(Na 2 CO 3 )用量(按照《化验室工艺文件》)。 5.2.3 配方卡上注明写清用布/纱的类型:正常布/纱或是复漂布/纱,对特殊布需另外注明 。 5.3 填入染色工艺:根据染料组合和染色织物材料,确定染色工艺。 5.3.1 纱样染色工艺: 1#:适用于SUMIFIX SUPRA染料和SUMIFIX/REMAZOL/EVERZOL染料升温工艺4#:适用于科来恩高温染料 5#:适用于SUMIFIX/REMAZOL和EVERCION染料(80o C) 11#:适用于SUMIFIX SUPRA染料和SUMIFIX/REMAZOL/SLS/MEGAFIX染料恒温工艺 (工艺流程曲线见技术文件《化验室小样工艺》)。 5.4 填写浴比:根据不同的染色材料选择浴比。一般纱样和布样的浴比均为1:10。有特 殊要求的需要注明 5.5 填写染色时间:根据所用染料总量的多少选择染色时间。 无论是布样或纱样,染料总量小于2%(OWF)时,均用30分钟。 无论是布样或纱样,染料总量大于2%(OWF)时,用60分钟。 其余纱样、布样均用60分钟染色(可省去不填)。 对于化纤、漂白纱样和布样需特殊注明。 5.6 填写后处理工艺:根据织物类型、颜色、浓度的不同选择不同的后处理工艺。 纱/布样后处理工艺:

基本色度学RGB基本原理白光工程师你必须撑握的基本知识

基本色度学RGB基本原理白光工程师你必须撑握的基本知识! 色度学是—门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的—种明视觉。彩色光的基本参数有:明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。 应强调指出,虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉,但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如,适当比例的红光和绿光混合后,可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上,自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成,这就是三基色原理。 基于以上事实,有人提出了一种假设,认为视网膜上的视锥细胞有三种类型,即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞,又能激励绿视锥细胞。由此可推论,当红光和绿光同时到达视网膜时,这两种视锥细胞同时受到激励,所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。 三基色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的,即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。有两种基色系统,一种是加色系统,其基色是红、绿、蓝;另一种是减色系统,其三基色是黄、青、紫(或品红)。不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色,其规律为: 红+绿=黄 红+蓝=紫 蓝+绿=青 红+蓝+绿=白 彩色还可由混合各种比例的绘画颜料或染料来配出,这就是相减混色。因为颜料能吸收入射光光谱中的某些成分,未吸收的部分被反射,从而形成了该颜料特有的彩色。当不同比例的颜料混合在一起的时候,它们吸收光谱的成分也随之改变,从而得到不同的彩色。其规律为: 黄=白-蓝 紫=白-绿 青=白-红 黄+紫=白-蓝-绿=红 黄+青=白-蓝-红=绿 紫+青=白-绿-红=蓝 黄+紫+青=白-蓝-绿-红=黑

LED灯具配光曲线

LED 灯具配光曲线 一.实验目的 1、理解配光曲线测试仪的基本原理。 2、掌握正确运用灯具配光曲线测试仪对LED 灯具进行测试。 3、掌握理解和分析配光曲线的测试报告的方法。 二.仪器用具 GO1900L 灯具配光测试系统,各种灯,夹具,米尺,灯具接头。 三.实验原理 1、测量系统构造和原理 在本系统中,测量是通过转动灯具的垂直转轴并且探头保持不动来实现的。因为垂直转轴通过灯具的光学中心,所以这就相当于探头绕着灯具在离灯具一定距离的球面上作圆周运动。 根据光度学相关知识可以知道,照度和光强的关系可以由下式来表示 2cos r I E θ= (8-1) 式中:E 为照度,I 为光强,r 为光源到光接收面的距离,θ为光束中心与光接收面法线的夹角。在本系统中,θ始终为0,所以cos θ始终为1,公式简化为: 2r I E = (8-2) 因此, 2r E I ?= (8-3) 照度值E 由仪器测出,光源到探头的距离r 由用户按规定条件设定,那么光强值也就得到了。 本系统测试的另一个参数等效光通量Ф是在假设LED 灯具的发光特性在同一环带上是各向同性的前提下通过光强对立体角的积分来得到的,即将测试平面内(X 平面)两个与光轴夹角相等的测试点光强值作算术平均后得到一条X 平面内的光强分布曲线(关于光轴对称),见图8-2。然后将这条曲线绕光轴旋转180°得到LED 在整个空间的光强分布。计算公式如下式所示: ?Ω?=Φi i d I (8-4) 式中,I i 为两个与光轴夹角相等的测试点光强的算术平均值,Ωi 为同纬度环带立体角。假想一个以灯具光学中心为球心、灯具光轴为极轴、测试距离为半径的球面,把光强分布曲线测试点的光强等效成球面上同纬度环带的平均值。

颜色基础知识

颜色基础知识 篇一:CIE 1931 色度图 从小到大,我们对色彩都要接触到三基色、三原色的概念,由此可以看出,色彩是一个三维函数,所以应该由三维空间表示。如图1就是传统色度学著作常用来表示颜色的纺锤体,图2是按人对颜色分辨能力构造的三维彩色立体。由于人类思维能力和表现能力的限制,三维的坐标系在实际应用中都暴露出了很大的局限性。 显示器的显示采用的是色光加色法,色光三原色是红、绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会(CIE)1931年规定这三种色光的波长是: 红色光(R):700nm 绿色光(G): 蓝色光(B): 自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。 在以上定义的基础上,人们定义这样的一组公式: r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) b=B/(R+G+B) 由于r+g+b=1, 所以只用给出 r和 g的值, 就能惟一地确定一种颜色。这样就可将光谱中的所有颜色表示在一个二维的平面内。由此便建立了1931 CIE-RGB表色系统

但是,在上面的表示方法中,r和g值会出现负数。由于实际上不存在负的光强,而且这种计算极不方便,不易理解,人们希望找出另外一组原色,用于代替CIE-RGB系统,因此,在1931年CIE组织建立了三种假想的标准原色X(红)、Y(绿)、Z(蓝),以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三值都是正值,而x、y、z的表达方式仍类似上面的那组公式。由此衍生出的便是1931 CIE-XYZ系统(如图4),这个系统是色度学的实际应用工具,几乎关于颜色的一切测量、标准以及其他方面的延伸都以此为出发点,因而是颜色视觉研究的有力工具。 是一些典型设备在1931 CIE-XYZ系统中所能表现的色彩范围(色域)。其中,三角形框是显示器的色彩范围,灰色的多边形是彩色打印机的表现范围。 从色域图上可以看到,沿着x轴正方向红色越来越纯,绿色则沿y轴正方向变得更纯,最纯的蓝色位于靠近坐标原点的位置。所以,当显示器显示纯红色时,颜色值中的x值最大;类似地,显示绿色时y值最大;根据系统的定义,在显示蓝色时则是1-x-y的结果最大。值得一提的是,x、y值是小数,应该表示为的形式,但是,为了表达方便和节约空间,我们的文章中会省略掉“0.”,而使x、y值看起来像一组三位数。 CIE 目录 CIE(国际发光照明委员会):原文为Commission Internationale

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