光学参数

光源常用参数 光通量 Luminous Flux： 单位：流明（lm） 光源在单位时间内发出的光量总和称为光源的光通量。 光强 Luminous Intensity： 单位：坎德拉（cd） 光源在某一给定方向的单位立体角内发射的光通量称为光源在该方向的发光强度，简称光 强。 照度 Illuminance： 单位：勒克斯（lx） 照度是光源照射在被照物体单位面积上的光通量。 亮度 Luminance： 单位：坎德拉每平方米（cd/m 2, ），尼 特（ nt）是旧的亮度单位名称，现已废除不用。 光源在某一方向的亮度是光源在同一方向的光强与发光面在该方向上投影表面积之比。 光效 Luminous Efficacy of Light Source: 单位：流明/瓦（lm/W） 光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。 平均寿命 Average Life: 单位：小 时（h） 指一批灯燃点，当其中有 50%的灯损坏不亮时所燃点的小时数。 色 温 CT-Color Temperature: 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源 的色温，用绝对温度 K（kELvin）表示。 黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑 体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类光源的颜 色特性。 相关色温 CCT-Correlated Color Temperature: 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该光源 的相关色温，单位为 K。 由于气体放电光源一般为非连续光谱，与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合，所以都采用相 关色温来近似描述其颜色特性。 色温（或相关色温）在 3300K 以下的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。色温超过 5300K 时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。通常气温较高的地区，人们多采用色温高于 4000K 的光源， 而气温较低的地区则多用 4000K 以下的光源。 显色指数（Ra）Color Rendering Index： 太阳光和白炽灯均辐射连续光谱，在可见光的波长（380nm-760nm）范围内，包含着红、橙、 黄、绿、青、兰、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当 物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。我们把光源对物体真实 颜色的呈现程度称为光源的显色性 。 为了对光源的显色性进行定量的评价，引入 显色指数 的概念。以 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 光源为准，将其显色 指数定为 100，其余光源的显色指数均低于 100。显色指数 用 Ra 表示， Ra 值越大，光源的显 色性越好。 利用系数法 此 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 用于计算平均照度 = (光源光通量)×(CU)×(MF)÷ 照射区域面积 适用于室内，体育照明 利用系数： 一般室内取 0.4，体育取 0.3 1. 灯具的照度分布 2. 灯具效率 3. 灯具在照射区域的相对位置 4. 被包围区域中的反射光 0、前言 光度学与光相关的常用量有 4 个：发光强度、光通量、照度、亮度。这 4 个量尽管是相关的， 但为不同的，不能相混。正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。 1、发光强度（I、Intensity），单位坎德拉，即 cd。（是点光源的固有属性，表征光线的汇 聚能力） 定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)， 解释：发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这 个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多 “亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮， 同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。 现在 LED 也用这个单位来描述，比如某 LED 是 15000 的，单位是 mcd，1000mcd=1cd，因 此 15000mcd 就是 15cd。 之所以 LED 用毫 cd（mcd）而不直接用 cd 来表示，是因为以前最早 LED 比较暗，比如 1984 年标准 5mm 的 LED 其发光强度才 0.005cd，因此才用 mcd 表示，现在 LED 都很厉害了， 但还是沿用原来的说法。 用发光强度来表示“亮度”的缺点是，如果管芯完全一样的两个 LED，会聚程度好的发光强 度就高。因此，购买 LED 的时候不要一味追求高 I 值，还要看照射角度。很多高 I 值的 LED 并非提高自身的发射效率来达到，而是把镜头加长照射角度变窄来实现的，这尽管对 LED 手电有用，但可观察角度也受限。另外，同样的管芯 LED，直径 5mm 的 I 值就比 3mm 的 大一倍多，但只有直径 10mm 的 1/4，因为透镜越大会聚特性就越好。 之所以用发光强度来表示手电或 LED，是因为在相同距离下对被照射地的照度是与这个成 正比的。特别的说，距离 1m 的 lx 就是 cd 值。但是，很多场合下我们需要照射面积大一些， 所以只用发光强度这一特性还不能全面反应手电的能力。比如，同样的筒身，换个大头（大 反光杯）则 I 值马上增大许多。因此，很多情况下我们用光通量（单位流明，见下）来表示 手电了。 以上我们说“亮”和“亮度”时带了引号，是因为这是我们常规说的亮度，并非光度学严格意义 上的亮度，这一单位后面会展开。 常见光源发光强度（cd）： 太阳，2.8E27 高亮手电，10000 5mm 超高亮 LED，15 2、光通量（F，Flux），单位流明，即 lm。（是光源的固有属性，是单位时间内光源辐射 的总能量,即光功率） 定义：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量 解释：同样，这个量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。光源的 光通量越大，则发出的光线越多 对于各向同性的光（即光源的光线向四面八方以相同的密度发射），则 F = 4πI。也就是说， 若光源的 I 为 1cd，则总光通量为 4π =12.56 lm。与力学的单位比较，光通量相当于压力， 而发光强度相当于压强。要想被照射点看起来更亮，我们不仅要提高光通量，而且要增大会 聚的手段，实际上就是减少面积，这样才能得到更大的强度。 要知道，光通量也是人为量，对于其它动物可能就不一样的，更不是完全自然的东西，因 为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。 3、光效，单位，流明/瓦，即 1W 的能量能够转换成多少 LM 的光通量。 至于电光源的发光效率，是另外一个相关的话 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，是说 1W 的电功率到底能转化成多少光通 量。人眼对不同颜色的光的感觉是不同的，此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。对于 人眼最敏感的 555nm的黄绿光，1W = 683 lm，也就是说，1W的功率全部转换成波长为 555nm 的光，为 683 流明。这个是最大的光转换效率，也是定标值，因为人眼对 555nm 的光最敏 感。对于其它颜色的光，比如 650nm 的红色，1W 的光仅相当于 73 流明，这是因为人眼对 红光不敏感的原因。对于白色光，要看情况了，因为很多不同的光谱结构的光都是白色的。 例如 LED 的白光、电视上的白光以及日光就差别很大，光谱不同。 电光源的发光效率，是说 1W 的电功率到底能转化成多少光通量。如果全部转换成 555nm 的光，那就是每瓦 683 流明。但如果有一半转换成 555nm 的光，另一半变成热量损失了， 那效率就是每瓦 341.5 流明。白炽灯能达到 1W=20 lm 就很不错了，其余的都成为热量或红 外线了。测量一个不规则发光体的光通量，要用到积分球，比较专业而复杂。 常见发光的大致效率（流明/瓦） 白炽灯，15 白色 LED，20 日光灯，50 无极灯 LVD，60 节能灯，60 太阳，94 钠 灯，120 4、光照度（E，Illuminance），单位勒克斯即 lx（以前叫 lux）。（从另一个角度来反映光 源亮不亮） 定义：1 流明的光通量均匀分布在 1 平方米表面上所产生的光照度 解释：光照度是对被照地点而言的，但又与被照射物体无关。一个流明的光，均匀射到 1m2 的物体上，照度就是 1 lx。照度的测量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux 表。事实上，照 度是最容易测量的了（相对其它三个量），照度表很便宜就可以买到（几百元）。为了保护 眼睛便于生活和工作，在不同场所下到底要多大的照度都有规定，例如机房不得低于 200 lx。 阳光下的照度是自然界里面很大的也很常见的了，为 11 万 lx 左右（自己实测）。我刚才测 量了一下，房间是 3.8mx6.5m，有 12 个 20W 的日光灯管，桌面照度为 400 勒克司。 常见照度（勒克司）： 阳光直射（正午）下，110,000 阴天室外，1000 商场内，500 阴天有窗室内，100 普通房间灯光下，100 满月照射下，0.2 简单的计算原理（实际很复杂，涉及微积分自己网上了解即可） 照度 E=（光通量 L/（照射面积 S*垂直距离的平方））*COS3θ （夹角为垂直光线与照射面 法线夹角） 举例：快速路要求 20Lx，光源垂直距离为 8 米，照射半径为 2 米，则选择什么光源和功率？ 答：根据公式推出 光通量 L=(E/ COS3θ)* 照射面积 S*垂直距离的平方 =20*1*3.14*2*2*8*8=16076Lm 根据不同光源的光效推出功率：W=L/光效，如选择无极灯，W=16076/60=268W，但是实际 上这么大功率的直流无极灯很少用，可换成低压钠灯：W=16076/120=134W 即可。 备注：衡量公路路灯的两个重要指标就是：平均照度、照度均匀度=最小照度/平均照度 根据《城市道路照明 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 标准》要求，常见公路的照度及照度均匀度要求： 道路类型 平均照度 照度均匀度 快速路、主干路 20Lx ≤0.4 次干道 10Lx ≤0.35 支路 8Lx ≤0.3 5、亮度（L，Luminance），单位尼特，即 nt。反映的是发光面或反射面光线进入到人眼 里面时的感受亮不亮。 定义：单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流，也叫单位面积发光面的光 照强度。坎德拉/平米 解释：这个是最容易被误解的概念了。亮度是针对光源而言，而且不是对点光源，是对面 光源（包括发光面和反射面）而言的。无论是主动发光的还是被动（反射）发光的。亮度 是一块比较小的面积看起来（人眼的感受）到底有多“亮”的意思。这个多“亮”，与取多少面 积无关，但为了均匀，我们把面积取得比较小，因此才会出现“这一点的亮度”这样的说法。 事实上，点光源是没有亮度概念的。另外，发光面的亮度与距离无关，但与观察者的方向有 关。说一个手电很“亮”，并不是说该手电的亮度高（因为手电是没有亮度概念的），而是说 其发光强度大，或者是说被它照射的物体亮。说一个星星（点光源）很亮，并非是说其亮度 高，而是说其星等高而已。亮度不仅取决于光源的光通量，更取决于等价发光面积和发射的 会聚程度。 光亮度是指一个表面的明亮程度，即从一个表面出来或反射出来的光通量，而不同的物体有 不同的反射系数（或吸收系数），例如在同一照度的地方，先后放上一张白纸和黑纸，对人 眼而言其亮度差别是很大的。白纸的反射系数是 80%，而黑纸的反射系数只有 3%。 常见发光体的亮度（尼特）： 红色激光指示器，20,000,000,000 太阳表面，2,000,000,000 白炽灯灯丝，10,000,000 阳光下的白纸，30,000 人眼能习惯的亮度，3,000 满月表面，2,500 人眼能比较好的分辨出颜色的亮度，1 满月下的白纸，0.07 无月夜空，0.0001 对比 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：照度与亮度 l 照射在某一单位面积表面上的入射光的总量，可用照度来反映； l 若从某一单位面积表面上反射到人眼中的反射光总量，可用亮度来反映。 还有说照度和亮度一般是对照射距离一定，照射光斑一定的发光体而言的，如：路灯； 对于手电筒之类的光斑、照射距离不定的没法说照度和亮度，要说则一定指出是在什么距离 和照射面积下。 6、色温，即通过开尔文温度表示的黑体的温度来表示颜色。 因为颜色细分可以有上百万种，而不是简单的赤橙黄绿青蓝紫，只有通过黑体在不同温度下 辐射出的相应光线来定义，最为科学。 如：烛光，1930K； 钨丝灯，2760-2900K； 荧光灯，3000K； 中午阳光，5400K。 7、显色性，是指在此光线下，能够现出被照射物体的原有颜色的性质。 例如：高压钠灯的光线是橙黄色，则原先白色的物体在他的照射下也呈现橙黄色，颜色失真， 则显色性差。 日光灯的显色性就好。 http://wenku.baidu.com/view/d3d9362e453610661ed9f4f9.html 到底是交流电 LED 路灯还是太阳能 LED 路灯 显色指数里的 R1 到 R15，分别表示日光下的颜色。 颜色名称 孟塞尔标号 R1：淡灰红色 7.5R 6/4 R2：暗灰黄色 5.0Y 6/4 R3：饱和黄绿色 5.0GY 6/8 R4：中等黄绿色 2.5G 6/6 R5：淡蓝绿色 10.0BG 6/4 R6：淡蓝色 5.0PB 6/8 R7：淡紫蓝色 2.5P 6/8 R8：淡红紫色 10.0P 6/8 R9：饱和红色 4.5R 4/13 R10 饱和黄色 5.0Y 8/10 R11 饱和绿色 4.5G 5/8 R12 饱和蓝色 3.0PB 3/11 R13 白种人肤色 5.0YR 8/4 R14 树叶绿 5.0GY 4/4 R15 黄种人肤色 显色指数 Ra，是前 8 种颜色显色指数的平均值。