A光源是什么光源?标准A光源的光谱功率分布是多少?

2024-04-30 3nh 53

A光源是什么光源?A光源是标准光源箱中比较常见的一种对色光源,这种光源是通过白炽灯来模拟实现的,主要与D65等光源配合,用于同色异谱现象的检测。那么,标准A光源的光谱功率分布是多少?下文作了介绍。

标准光源

A光源是什么光源?

A光源是一种模拟日光的光源。其色温为2856K。一般情况下,由色温2856K的透明玻璃充气钨丝灯作为A光源来实现标准照明体A。如果要求准确地模拟紫外部分的相对光谱功率分布,则推荐使用熔融石英玻璃壳或者带石英窗口的灯泡。常用的灯管型号有:

INCA A灯

inca 120V 75W Macbeth Judge II 专用

illuminant A 120V 150W Macbeth SPL III 专用

HalogenA 60W 230V 美式灯箱专用

A灯泡,INCA灯泡(特殊钨丝灯),为美式橱窗射灯,多为美式灯箱使用,色温为2856K;F灯泡是家庭酒店用灯、比色参考光源,夕阳光、黃光源、落日黃,色温为2700k,多为英式灯箱使用。这两种主要是与其他光源配合使用来鉴别产品是否存在同色异谱现象。


标准A光源的光谱功率分布是多少?

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。

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。


标准A光源和D65光源的区别:

白炽灯一般为A光源,也就是色温2856K的标准光源,给人的感觉是白里带黄。

而D65光源,模拟平均北方天空日光,是以在地球上不同地点对日光进行光谱辐射测量的大量数据为基础,总结出的一组相对光谱功率分布数据。色温6500K,近似平均自然昼光,它是任何地方日出后2h到日落前2h的阳光,以及从多云到晴朗的天空光的平均相对光谱功率分布。

一般来说,现在的标准光源对色灯箱一般都会具备D65光源以及A光源,主要就是为了检测同色异谱效应。白炽灯和D65光源的区别,主要体现在以下两个方面:

1.外观区别

D65是灯管,A光源同白炽灯。

2.光源色温不同

D65的白里微带些蓝,色温6500K;A光源白里带黄,色温2856K。


标准A光源的分布色温值:

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

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