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什么是光谱功率分布?A光源的光谱功率分布怎么测?

什么是光谱功率分布?我们把单位波长间隔内的功率,称为光谱功率密度。光谱功率密度随波长的变化称为光谱功率分布,或简称光谱分布。不同光源的光谱功率分布是不同的,因此不同的光源其光色就不同。本文对光谱功率分布的含义及A光源的光谱分布测量方法作了介绍。

A光源

什么是光谱功率分布?

单位时间由辐射面所发射、穿过某一个平面或曲面后并被接收器所接受的电磁辐射所携带的能量称为辐射功率。在实验中要将光源所辐射的电磁波经过单色仪色散逐个测量其各个波长间隔内的功率。单位波长间隔内的功率,称为光谱功率密度。光谱功率密度随波长的变化称为光谱功率分布,或简称光谱分布。


A光源的光谱功率分布测定方法:

光源光谱功率分布的测量一般采用高准确度的光谱光度测量法,对于具有连续光谱的光源色,测量波长间隔一般为5nm或10nm。有研究机构测试了A光源的光谱功率分布,波长间隔为4nm。根据测量得到的标准灯和A光源在采样波长上的光谱响应读数,按下式计算光源A的光谱功率分布S(λ)。

S(λ)=R(λ)/R0(λ)·S0(λ)

上式中: R(λ)待测灯的光谱响应读数。R0(λ)标准灯的光谱响应读数。S0(λ)标准灯的光谱功率分布。

下图为A光源和标准照明体A光谱功率分布曲线的对比,其中图a为测得的光源A的实际光谱功率分布,图b为标准照明体A的相对光谱功率分布。图a和图b的横坐标均为波长(nm),纵坐标为光源的光谱功率分布(W/m3)。通常情况下会将纵轴的s(λ)数值进行均一化处理,得到比较整齐的数据,称为相对光谱功率分布。

A光源和标准照明体A光谱功率分布曲线的对比

标准A光源的分布色温是多少?

分布温度的定义是,在某一波长范围内[λ1,λ2],如果有一个光源发出的辐射与某一个温度下的黑体有最接近的相对光谱功率分布,那么,此时黑体的绝对温度就叫做该光源在该波长范围内的分布温度。分布温度的数学表达式为:

分布温度计算公式

其中E(λ)是被测光源的相对光谱辐射功率分布;P(λ,T)是黑体的光谱辐射功率分布;α是一个调整常熟。选取适当的α、T值,使得上式的积分值最小,此时的T即为所求的被测光源的分布温度值。

标准光源分布温度

标准光源箱中A光源有什么作用?

我们在使用标准的时候,有些型号的产品控制面板上常常就会有A光源,A光源是一种钨丝灯,色温为2856K,功率为60W,主要用于同色异谱的检测。

在标准光源对色灯箱中,显色性能最好的灯光就是白炽灯。对色光源A就是一种白炽灯光源,所以通常作为比色参考用灯。那么,什么是比色灯呢?简单来说,我们在D65光源条件下,检测某种产品色差时,他们的颜色是一致的。但是当我们切换为A光源后,试样和标样的颜色就可能呈现出两种不同的颜色。这种现象就称为同色异谱。

为了准确的评定产品的同色异谱,标准光源箱中就常常配置两种以上的光源类型。根据研究表面,A光源检测同色异谱的效果是比较好的,所以大部分对色灯箱中都会配置A光源。

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