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    色差儀的光譜能量與CIE分析

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    色差儀的光譜能量與CIE分析

    發布時間:2016-02-18 瀏覽:989 次

    色差儀的使用很多時候實際到光譜知識,之前在《與色差儀原理相關的光譜知識》中也簡單的介紹了相關知識內容,這里我們一起在學習一下光譜的相對能量與CIE的關系。在實際應用中大多數時候都是以光譜密度的相對值與波長之間的函數關系來描述光譜分布的,成為相對光譜能量(功率)分布,記做S(λ)。其實相對光譜能量是可以使用任意值來表示,但是一般在光學行業中為了統一數值,都是采用光譜波長λ=555nm處的輻射能量為100,作為參考點,與之進行比較而得出的。若以光譜波長λ為橫坐標,相對光譜能量分布S(λ)為縱 坐標,就可以繪制出光源相對光譜能量分布曲線。 
    在色差儀研發過程中知道了光譜能量的分布,就知道了光源的顏色特征,也就是確定儀器內置標準光源可以測量的光譜范圍,這個范圍也直接影響測量色彩的結果。反過來說,光源的顏色特征取決于在發出的光線中,不同波長上的相對能量比例,而與光譜密度的絕對值無關。絕對值的大小只反映光的強弱,不會引起光源顏色的變化。
    從下圖我們可以看出,不同時間光譜能量輻射是完全不同這在之前的文章中也說明過,正午的日光有較高的輻射能,它除在藍紫色波段能量較低外,在 其余波段能量分布均較均勻,基本上是無色或白色的。熒光燈光源在405nm、430nm、540nm和580nm出現四個線狀帶譜,峰值在615nm,而 后在長波段(深紅)處能量下降,這表明熒光光源在綠色波段(550nm~560nm)有較高的輻射能,而在紅色波段(650nm~700nm)輻射能減 弱。對比之下,白熾燈光源,它在短波藍色波段,輻射能比熒光光源低,而在長波紅色區間,有相對高的能量。因此,白熾燈光源,總帶有黃紅色。紅寶石激光器發 出的光,其能量完全集中在一個很窄的波段內,大約為694nm,看起來是典型的深紅色。在顏色測量計算中,為了使其測量結果標準化,就要采用CIE標準光 源(如A、B、C、D65等)。

    CIE是國際照明組織委員會的英文縮寫,其實也是標準光源的定義要求組織。根據上圖曲線的分析表明,現實生活中沒有一種光源的能量分布是完全均勻一致的,也沒有一種是完全的白光。其實我們平時所說的白光是指人們適應了這些光源在光譜分布上的不同和在視覺上的差別而習慣上稱之為白光。但是在色彩的定量研究中,1931年國際照明委員會(縮寫CIE)建議,以等 能量光譜作為白光的定義,等能白光的意義是:以輻射能作縱坐標,光譜波長為橫坐標,則它的光譜能量分布曲線是一條平行橫軸的直線。即:S(λ)=C(常 數)。等能白光分解后得到的光譜稱為等能光譜,每一波長為λ的等能光譜色色光的能量均相等。
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