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头灯选择技巧之三:LED的技术参数  

2014-08-19 19:12:46|  分类: 户外技术及装备知 |  标签: |举报 |字号 订阅

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头灯选择技巧之三:LED的技术参数

LED的技术参数主要有发光强度,色度,波长,色温等。下面我们就这些参数给予简单的介绍。

光强度(LuminousIntensity;IV)

光强度定义为单位立体角所发射出的光通量,单位为烛光(Candela,cd)。一般而言,光源会向不同方向以不同强度放射出其光通量,在特定方向单位立体角所放出之可见光辐射强度即称之为光强度。

色度(Chromaticity)

人眼对色彩的感知是一种错综复杂的过程,为了将色彩的描述加以量化,国际照明协会(CIE)根据标准观测者的视觉实验,将人眼对不同波长的辐射能所引起的视觉感加以纪录,计算出红、绿、蓝三原色的配色函数,经过数学转换后即得所谓的CIE1931ColorMatchingFunction(x((),y((),z(()),而根据此一配色函数,后续发展出数种色彩度量定义,使人们得以对色彩加以描述运用。

根据CIE1931配色函数,将人眼对可见光的刺激值以XYZ表示,经下列公式换算得到x,y值,即CIE1931(x,y)色度坐标,透过此统一标准,对色彩的描述便得以量化并加以控制。

x,yCIE1931色度坐标值(ChromaticityCoordinates)

 然而,由于以(x,y)色度坐标所建构之色域为非均匀性,使色差难以量化表示,所以CIE1976年将CIE1931色度坐标加以转换,使其所形成之色域为接近均匀之色度空间,让色彩差异得以量化表示,即CIE1976UCS(UniformChromaticityScale)色度坐标,以(u,v)表示,计算公式如下所示:

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。

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。

色温(ColorTemperature)

一光源之辐射能量分布与某一绝对温度下之标准黑体(BlackBodyRadiator)辐射能量分布相同时,其光源色度与此黑体辐射之色度相同,此时光源色度以所对应之绝对温度表之,此温度称之为色温(ColorTemperature),而在各温度下之黑体辐射所呈现之色度可在色度图上标出曲线,称之为蒲朗克轨迹(PlanckianLocus)。标准黑体的温度愈高,其辐射出的光线对人眼产生蓝色刺激愈多,红色刺激成分亦相对减少。然而在实际量测上,无任何光源具有跟黑体相同的辐射能量分布,换言之,待测光源之色度通常并未落在蒲朗克轨迹上。因此计算待测光源之色度坐标所最接近蒲朗克轨迹上某个坐标点,此点之黑体温度即定义为该光源之相关色温(CorrelatedColorTemperature;CCT),通常以CIE1960UCS(u,v)色度图求之,并配合色差△uv加以描述。须注意的是,此种表示方式对光源色度邻近蒲朗克轨迹时方具意义,是以对于LED量测而言,仅适用于白光LED之颜色描述。

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