光源发射的光的颜色叫光源色,又叫发光色。一个光源发出的光是由许多不同波长的辐射组成的,面各个波长的辐射功率是不相同的。光源的光谱辐射功率按波长的分布称为光谱功率分布。不同的光源,由于发光物质的成分不同,其光谱功率分布有很大的差异。一定的光谱功率分布,表现为一定的光色。前面,在颜色的三刺激值计算方法中,我们已经讲到光源色的色刺激函数g(A)等于它的相对光谱功率分布S(A)。这样,只要测量出光源的相对光谱功率分布S(A),就可以计算出它的色度值了。
光源色的测量:
光源色的测量方法一般可分为光谱光度测量法(又称光谱辐射法)和刺激值直读法两种。当需要高准确度测量时,应当采用光谱光度测量法。
一、光谱光度测量法
测量光源的相对光谱功率分布,通常采用棱镜或光栅作为单色仪的光谱辐射计(光谱光度计)。
图中光源是标准灯或待测灯,它们的位置可以互换。在光源和光谱辐射计十之间,安置个漫射器,光源发出的光垂直照到漫射器上,与漫射器的法线成45°角的漫反射光直接或通过光学系统进入到光谱辐射计的单色仪中,由探测器接收信号进行测量。或者光路相反:测量光束从漫射器法线的45°方向照射,反射光沿漫射器的法线方向进入单色仪的入射狭缝进行测量。
图中,标准灯一般采用2856K的色温标准灯,它的相对光谱功率分布S(A)可以直接使用标准照明体A的相对光谱功率分布;如果使用其他色温的标准灯,则它的相对光谱照度或辐亮度应经过计量部门标定。即,所使用的标准灯的相对光谱功率分布S0(A)应该是已知的,并应能溯源到国家基准。由中国计量科学研究院建立的,用高温黑体辐射源实现的光谱辐照度国家基准,代表了我国辐射度测量的水平。在1990年国际计量局组织的国际比对中,可见光谱范围的量值与国际平均值符合得非常好。在380nm波长处的量值相差约为+O.8%,在400nm波长处相差约为+0.8%,在550nm波长处相差约为-0.2%,其他波长上的偏差均小于0.1%。以上这些偏差值将引起色源的色品坐标误差△x,△y<0.00001色温误差△Tc<1K。
漫射器可以采用测光积分球或高反射比的漫反射白板。积分球内壁喷涂高反射比的白色漫反射材料,使被测光经过充分漫射后从积分球出口处射出,进入单色仪入射狭缝。漫反射白板可以用高漫反射材料制成,如喷涂高纯度硫酸钡(BaSO4),烟积氧化镁(MgO),压制聚四氟乙烯(海伦, Halon)、硫酸钡或氧化镁等,这些粉体材料漫反射比高,且光谱选择性小。另外,也可用特制的近似朗伯表面的陶瓷、乳白玻璃等漫反射白板。对于测量光源颜色的光谱辐射计或单色仪,应具备下列技术条件：
(1)波长范围:380-780nmm,不小于400~700nm。
(2)波长准确度:不大于±0.5nm。
(3)测光重复性:应在1%以内。
(4)探测器应在线性范围内工作。
(5)杂散光应<10-3。
一般较精密的光谱辐射计都采用棱镜、光栅或两者组合的双单色仪,对光进行彳两次色散,目的是获得高色散、高分辨率和低杂散光的仪器特性。
光源的种类很多。在照明、信号和科学研究中,发光最稳定的光源是具有连续光谱的白炽灯。测量白炽灯的光谱功率分布比较容易。但是,许多应用广泛的气体放电光源,以及彩色电视屏等含有荧光物质的发光色,它们既具有连续光谱,又具有线光谱,或者只有线光谱。以前对它们进行光谱辐射功率的测量相当复杂,而今,由于现代科技的发展和计算机技术的广泛应用,使得复杂的问题也随着数据处理自动化程度的提高迎刃而解了下面介绍两种主要的测量方法。
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