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濾光(guāng)片式(shì)色度(dù)計和光(guāng)譜式(shì)亮度計顏色(sè)測量對決
更新時間:2017-03-14
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為確保當(dāng)今(jīn)的自發(fā)射(shè)技術進行(háng)表征,無論(lùn)是信息顯示,LED照(zhào)明,數(shù)字投影(yǐng)儀(yí)等(děng)是否超過性能規範,都需要(yào)通(tōng)過(guò)測(cè)量。
有幾(jī)種(zhǒng)測(cè)量(liáng)技(jì)術可用於器(qì)件表(biǎo)征,zui廣泛(fàn)的儀器類(lèi)型分為(wéi)濾(lǜ)光片式(shì)和光譜(pǔ)式輻射計兩(liǎng)種,包括(kuò)光度(dù)計(jì),色(sè)度(dù)計(jì)和分(fēn)光輻(fú)射度計,哪一種儀器會呢?
濾光片(piàn)式色(sè)度計(jì)
濾(lǜ)光(guāng)片(piàn)色度計(jì)由(yóu)以下(xià)幾(jī)部分組(zǔ)成:
光收(shōu)集器件(jiàn)
根據應用(yòng)不同,可(kě)以是(shì)一(yī)個鏡頭(tóu),接觸式探(tàn)頭(tóu)或者是積分(fēn)球。
探測器
一(yī)種(zhǒng)將光(guāng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為(wéi)電信號的光敏感裝置。色度計可以包(bāo)含三個或更多(duō)的探(tàn)測器。探測器(qì)通(tōng)常是(shì)PMT(光電(diàn)倍(bèi)增管的)或矽(guī)光電二(èr)管(guǎn)。
三色(sè)濾(lǜ)光片
紅(兩片(piàn)X/red和(hé)X /blue),綠(lǜ)(Y) 藍(Z)濾光片(piàn)和(hé)探測器(qì)用於CIE 顏色(sè)匹配(pèi)函數,和(hé)人眼錐(zhuī)細胞的(dí)彩色視覺係(xì)統是相匹配的。這(zhè)些功能(néng)也被(bèi)CIE標準(zhǔn)觀(guān)察者所驗(yàn)證。
圖(tú)1是具有旋轉(zhuǎn)濾光(guāng)片輪的濾光片(piàn)式色(sè)度(dù)計的(dí)詳細圖示。在濾光片輪的每個(gè)位置包含一(yī)個(gè)紅(hóng)色(sè),綠色或(huò)藍色(sè)的色度濾(lǜ)光(guāng)片。通(tōng)過每個(gè)濾光(guāng)片進行(háng)順序測量(liáng)以(yǐ)獲得(dé)CIE三(sān)刺激值(zhí)X,Y和(hé)Z。該口(kǒu)徑(jìng)的色度計(jì)配(pèi)有(yǒu)手動(dòng)匹(pǐ)配的CCIE濾光(guāng)片。即(jí)便(biàn)如(rú)此,濾(lǜ)光(guāng)片式亮度(dù)計也沒(méi)有光譜式亮度計的精度高(gāo)。
圖(tú)1
CIE推(tuī)薦用以下公式來確(què)定任何(hé)給(gěi)定顏(yán)色(sè)的紅(hóng)色(sè)(X),綠色(Y)和藍(lán)色(Z)的三(sān)刺激值:

圖2-CIE XYZ顏色(sè)匹配函數(shù)
其(qí)中(zhōng)R(λ)是(shì)光(guāng)譜(pǔ)輻射(shè)功(gōng)率,X(λ),Y(λ),Z(λ)是CIE色(sè)彩(cǎi)匹配(pèi)函(hán)數,Δ(λ)是以納米為單(dān)位(wèi)的數(shù)據增量(liáng)。
濾(lǜ)光片(piàn)色度(dù)計使(shǐ)用(yòng)濾光片(piàn)的(dí)zui終目的是通過修(xiū)改檢(jiǎn)測器光譜響(xiǎng)應(yīng)度以(yǐ)獲得色彩匹(pǐ)配(pèi)函數(shù)。濾(lǜ)光片通(tōng)常的(dí)結構為(wéi)層壓(yā)(多層(céng))或薄膜(mó)沉積。
圖3是(shì)典型的矽(guī)光電(diàn)二管響(xiǎng)應(yīng)曲(qū)綫(xiàn),說明需要(yào)多少變化(huà)來修(xiū)改檢測(cè)器(qì)的原始(shǐ)光(guāng)譜響應(yīng)度以(yǐ)產生可以進行CIE色(sè)度測量(liáng)所需(xū)的三(sān)色(sè)激(jī)勵函(hán)數。
圖(tú)3-矽光電二管響應率
濾光片(piàn)色度計優點
濾光(guāng)片色度(dù)計(jì)的(dí)主要優(yōu)點是(shì)速度快,特別(bié)是在(zài)具有多個檢測器(qì)的模型(xíng)時(shí)優勢明顯(xiǎn)。對(duì)於(yú)這種儀器,每個(gè)檢測(cè)器具有(yǒu)其(qí)自己(jǐ)的CIE濾(lǜ)光片,並且(qiě)並行(háng)進行(háng)測量。其他色度計(jì)設(shè)計的特點(diǎn)是(shì)具(jù)有(yǒu)單個檢測器,並通過每個過(guò)濾(lǜ)光片執行順序測量。
濾(lǜ)光(guāng)片色度(dù)計缺(quē)點
由(yóu)於濾光片(piàn)匹(pǐ)配(pèi)誤差導致(zhì)的不準(zhǔn)確性(xìng),造成(chéng)儀器對(duì)目標響應函(hán)數(shù)的響(xiǎng)應(yīng)度的(dí)差(chà)異,尤(yóu)其是(shì)對(duì)於(yú)需(xū)要用來校(xiào)準不同(tóng)光(guāng)譜(pǔ)標準的設備是濾光片(piàn)色度(dù)計(jì)zui主要的缺(quē)點。
光譜輻射(shè)度(dù)計
代(dài)替濾(lǜ)光片(piàn)收集(jí)顏(yán)色(sè)數據(jù),光譜輻射計將(jiāng)輸(shū)入信(xìn)號分(fēn)解成每波長(cháng)的(dí)光(guāng)譜(pǔ),非常像棱鏡將(jiāng)陽(yáng)光轉(zhuǎn)換(huàn)成(chéng)彩(cǎi)虹(hóng),然後(hòu)多(duō)個探測(cè)器(qì)測(cè)量衍(yǎn)射(shè)光譜中(zhōng)的(dí)每種顏色。 該“原始數據”變換成光(guāng)譜(pǔ)輻射度(dù)值,例如(rú)w / sr / m2。根(gēn)據校正(zhèng)後(hòu)的(dí)光譜(pǔ)值,進(jìn)行(háng)CIE顏(yán)色(sè)計算。
光(guāng)譜式(shì)亮度計(jì)的(dí)優點
由(yóu)於(yú)光(guāng)譜(pǔ)亮度計(jì)測(cè)試*不(bù)依(yī)賴濾光(guāng)片(piàn)的精(jīng)度(dù),並且測(cè)試原理(lǐ)優於(yú)濾光(guāng)片(piàn)式亮度計。所(suǒ)以(yǐ)無論光源(yuán)功率如(rú)何(hé)分布,光譜式亮(liàng)度計測量結(jié)果都(dū)會(huì)更。另(lìng)一個(gè)優點是(shì)光譜輻射計可以提供(gōng)光(guāng)源(yuán)的光譜功率分(fēn)布,濾光片亮(liàng)度計是(shì)做不(bù)到的。
圖5是(shì)由一個白色(sè)LED通過中性濾光(guāng)片被顯示(shì)為一(yī)個半(bàn)對數圖(tú)的幾個(gè)測量值。觀(guān)察到隨著(zhuó)濾(lǜ)波片密(mì)度(dù)的(dí)增加,光(guāng)譜(pǔ)特征也會(huì)發生(shēng)變(biàn)化(huà)。
圖5白(bái)光(guāng)LED的光譜(pǔ)輻(fú)射(shè)亮(liàng)度(dù)
Photo Research解決(jué)方(fāng)案(àn)
Photo Research公(gōng)司(sī)已經(jīng)提供了(liǎo)30多年的(dí)光(guāng)譜(pǔ)解(jiě)決(jué)方(fāng)案(àn),並(bìng)且(qiě)是*個引入(rù)自掃(sǎo)描(miáo)多(duō)元素檢測係(xì)統的(dí)公司(sī)。我們的(dí)*係(xì)統(tǒng),PR-7係(xì)列(liè),具有(yǒu)穩定(dìng)的(dí)熱(rè)電(diàn)冷卻探(tàn)測器(qì),多達八(bā)個(gè)測量孔徑和自動同步(bù)功能(néng),確(què)保無論顯示(shì)器的(dí)頻率(shuài)特(tè)性(xìng)如何(hé)都可(kě)以保持精度。PR-740是靈敏度zui高的,令人(rén)難(nán)以置(zhì)信(xìn)的(dí)閾值(zhí)靈(líng)敏度為(wéi)0.000015 cd / m2 ,可(kě)以(yǐ)測量(liáng)一個(gè)被(bèi)命令(líng)為0,0,0的(dí)OLED顯(xiǎn)示屏(píng)!我們(mén)的PR-7係列(liè)的成(chéng)員(yuán),PR-788具有500,000,000:1的令(líng)人難以置信的動(dòng)態(tài)範(fàn)圍(wéi),使其(qí)成(chéng)為(wéi)任何商(shāng)用顯示產(chǎn)品的光(guāng)譜(pǔ)對比度測試的解(jiě)決(jué)方案(àn)。PR-6係(xì)列(liè)具有電池(chí)供電(diàn),便(biàn)攜性,占地(dì)麵積(jī)小(xiǎo)和(hé)手(shǒu)持(chí)操作等特(tè)點(diǎn)。
PR-680具有(yǒu)雙(shuāng)檢測器 --二管陣列(liè)和光電(diàn)倍增管(PMT),可(kě)以(yǐ)使用(yòng)同一(yī)台儀器進行高(gāo)精度(dù)的(dí)基於光譜(pǔ)的光譜(pǔ)和(hé)時間(上(shàng)升時間,閃爍)測(cè)量。所有PR-7係(xì)列解決(jué)方(fāng)案(àn)都具有自動(dòng)改變帶寬的功能。分光(guāng)輻射計的帶(dài)寬由出(chū)口(kǒu)狹(xiá)縫的尺寸和衍射(shè)元(yuán)件(jiàn)(光(guāng)柵)的分辨(biàn)率(shuài)控製(zhì),光(guāng)譜帶(dài)寬(kuān)在峰(fēng)值的全寬半高(FWHM)處(chǔ)測(cè)量.圖(tú)6是(shì)使(shǐ)用具有可變帶(dài)寬(kuān)特征的HeNe激(jī)光(guāng)器(632.8nm)的(dí)PR-740的(dí)測(cè)量(liáng)結果(guǒ)。注(zhù)意,盡管4nm和(hé)8nm測量的峰較(jiào)低,但(dàn)每條(tiáo)曲(qū)綫下的麵(miàn)積(jī)相等。
圖6 - 可(kě)變(biàn)帶(dài)寬輸出(chū)
結(jié)論
選(xuǎn)擇(zé)色度測量儀(yí)器(qì)時,重(zhòng)要(yào)的是不僅(jǐn)考慮(lǜ)色度測量儀(yí)器的價(jià)格,而且(qiě)還要考慮(lǜ)儀器(qì)的(dí)精度。也(yě)許(xǔ)購(gòu)買濾光片亮度計(jì)可以(yǐ)以(yǐ)盡(jìn)可能少(shǎo)的費(fèi)用(yòng)得出您需要的結果,降低(dī)測(cè)試成本(běn)似(sì)乎是(shì)您的(dí)財(cái)政責任(rèn)。zui後,當(dāng)您(nín)的(dí)客(kè)戶(hù)拒絕您的(dí)產品,低成(chéng)本(běn)解決(jué)方(fāng)案(àn)的(dí)成本卻(què)會(huì)遠遠(yuǎn)高(gāo)於頂端(duān)頻譜(pǔ)解決方(fāng)案,因為(wéi)低(dī)價(jià)解決方案(àn)會(huì)“欺騙(piàn)”您(nín)。
關於(yú)我(wǒ)們(mén)
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