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標準光源的基本參數有哪些?

發布日期:2023-08-17 點擊:294

標準光源是一種常用的照明工具,可以提供統一的光源環境和照明環境。那么,標準光源的基本參數有哪些呢?本文進行了簡單總結。

 

 

1. 輻射效率和發光效率  

在給定λ1 ---λ2波長范圍內,某一光源發出的輻射通量與產生這些輻射通量所需的電功率比,稱為該光源在規定光譜范圍內的輻射效率。

在機器視覺系統設計中,在光源的光譜分布滿足要求的前提下,應盡可能選用輻射效率較高的光源。

某一光源所發射的光通量與產生這些光通量所需的電功率之比,稱為該光源的光效率。

在照明領域或者光度測量系統中,一般應選用發光效率較高的光源。、、

 

2. 光譜功率分布

自然光源和人造光源大都是由單色光組成的復色光。不同光源在不同光譜上輻射出不同的光譜功率,常用光譜功率分布來描述。若令其最大值為1,將光譜功率分布進行歸一化,那么經過歸一化后的光譜功率分布稱為相對光譜功率分布。

 

3. 空間光強分布

對于各向異性光源,其發光強度在空間各方向上是不相同的。若在空間某一截面上,自原點向各徑向取矢量,矢量的長度與該方向的發光強度成正比。將各矢量的斷電連起來,就得到光源在該截面上的發光強度曲線,即配光曲線。

 

4. 光源的色溫  

黑體的溫度決定了它的光輻射特性。對非黑體輻射,它的某些特性常可用黑體輻射的特性來近似的表示。對于一般光源,經常用分布溫度、色溫或相關色溫表示。

分布溫度

輻射源在某一波長范圍內輻射的相對光譜功率分布,與黑體在某一溫度下輻射的相對光譜功率分布一致,那么該黑體的溫度就稱為輻射源的分布溫度。

色溫

輻射源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光的顏色相同,則黑體的這一溫度稱為該輻射源的色溫。由于某一種顏色可以由多種光譜分布產生,所以色溫相同的光源,它們的相對光譜功率分布不一定相同。

相關色溫

對于一般光源,它的顏色與任何溫度下的黑體的黑體輻射的顏色都不相同。這時的光源用相關色溫表示。在均勻色度圖中,如果光源的色坐標點與某一溫度下的黑體輻射的色坐標點最接近,則該黑體的溫度稱為該光源的相關色溫。

 

5. 光源的顏色   

光源的顏色包含了兩方面的含義,即色表和顯色性。用眼睛直接觀察光源時所看到的顏色稱為光源的色表。例如高壓鈉燈的色表呈黃色,熒光燈的色表呈白色。當用這種光源照射物體時,物體呈現的顏色(也就是物體反射光在人眼內產生的顏色感覺)與該物體在完全輻射體照射下所呈現的顏色的一致性,稱為該光源的顯色性。國際照明委員會(CIE)規定了14種特殊物體作為檢驗光源顯色性的“試驗色”。

 

6. 光源的壽命   

機器視覺系統多用于工業現場,系統與器件的維護時用戶關心的重要問題。采用長壽命光源降低后期維護費用是用戶的廣泛需求。常用的集中可見光源白熾燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈,這些光源的一個最大缺點是光不能保持長期穩定,衰減較快。以日光燈為例,在使用的第一個100小時內,光能將下降15%,隨著使用時間的增加,光能還將不斷下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持穩定,是實用化過程中亟需解決的問題。

發光二極管(LED)光源作為一種新型的半導體發光材料,在壽命方面具有非常明顯的優勢。

根據紐約特洛伊照明研究中心所進行的獨立研究測試所獲得的結果可知,普通5mm LEDzai 20mA驅動電流下工作,光衰情況如下所示:

2000-2500小時,光衰到70%;

 6000小時,光衰到50%;

另據資料顯示,如果驅動電流降低到10mA,普通5mm LED的衰減速度將會大大降低,半衰期可達到10000-30000小時。

新型的大功率LED在壽命上又達到了一個新的高度,20000小時光衰到80%,并且伺候的衰減非常緩慢,半衰期可達到100000小時以上。用作工業檢測設備的光源優勢非常明顯,是今后機器視覺系統光源制作的首選器

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