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第三章 标准光源 第一节 光度学基础 1、辐射能量 (Qe(λ) ) 以辐射形式发射、传输或接受的能量。 单位：焦耳(J) λ：表示波长 辐射能量是波长的函数，随着波长的变化而变化。 2、辐射通量 辐射通量 ：又称为辐射功率，定义为：单位时间内(通过某一面积)流过的辐射能量，即 单位：瓦特（W） 光通量 ： 光源在单位时间内向周围空间辐射并引起视觉的能量(即可见光的能量)的多少，称为光通量。(单位：流明(lm)) 光通量相当于是辐射通量的一部分。 光通量与辐射通量间的关系： K：辐射能光当量，是一个转换系数(光通量和辐射通量的单位不同)，K=683 (lm / W)。 V(λ)：是光谱光效率函数，就是辐射能转化为可见光的程度。 (注意:λ是在变化的， V(λ)随着λ变化) 光通量可以理解为光谱不同波长的辐射能对人眼产生光亮感觉的数量大小。 3、发光强度 为了表示点光源在不同方向上的发光特性，定义：在某一方向上单位立体角dω内发出的光通量称为点光源在该方向上的发光强度(Iθ)。 用弧度表示平面角度大小 ：平面角=弧长/半径 （单位：弧度rad） 立体角为：球面面积(S)与半径平方(r2)的比值。 单位是：球面度sr 一个锥面所围成的空间部分称为“立体角”。立体角是以锥的顶点为心，半径为1的球面被锥面所截得的面积来度量的，度量单位称为“立体弧度”。 发光强度的单位是坎德拉(cd)。 如果点光源为各向同性，即在各个方向上的发光强度相同，则： 发光强度为1cd的点光源，在单位立体角(1个球面度)内发出的光通量为1流明(lm)。 4、光照度 5、光亮度 发光面积为ds的面光源在给定的θ角方向上立体角dw内发出的光通量称为光亮度。 面光源的每块面元ds沿某方向θ有一定的发光强度，沿此方向上单位投影面积的发光强度。 面光源某面元在给定方向上的辐射强度，除以该面元在该方向上的投影面积。 一、光源的光谱功率分布曲线 光源中各个波长色光的辐射功率大小按波长的分布称为光源的光谱功率分布。 随着波长变化，是波长的函数。 下午晚点的日光 荧光灯 白炽灯 连续光谱 线光谱 组合光谱 二、黑体的辐射特性 一定的光源光谱功率分布表现为一定的光色。 我们把光源的光与黑体的光相比较来描述它的颜色。利用黑体的辐射特性来描述光源的光谱通量分布。 黑体：是假想出来的一种完全辐射体，能够全部吸引任何波长的辐射，当它被加热到高温时，将产生辐射，辐射出的光谱功率大小及分布取决于它的温度。 自然界中不存在完全理想的黑体，人们用耐火材料制造成开有小孔的空腔容器来近似的模拟它。 黑体的一些相关理论： 斯特藩---玻耳兹曼定律 维恩位移定律 普朗克定律 黑体辐射出来的光的颜色变化随着温度的升高，按红---黄---白---蓝的顺序变化。 当黑体受到的热力相当于500—550摄氏度时，就会变成暗红色，达到1050－1150摄氏度时，就变成黄色，温度继续升高会呈现蓝色。光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度是相对应的 。 将黑体在不同高温状态下的色度坐标值，点在相应的色度空间里，会形成一条轨迹，称为“黑体轨迹”或者“普朗克轨迹”。x和y表示其色度坐标值。 三、光源的颜色温度 光源与黑体在某温度T时所辐射的色光颜色一致时，黑体此时的辐射温度值被称为该光源的颜色温度，简称色温。 绝对色温：坐标点要落在黑体轨迹上。 相关色温：坐标点落在黑体轨迹附近。 色温的应用： 摄影时胶片的不同 印刷分色时用的光源和胶片 印刷看样所用的照明光源 根据人的心理感受和不同场所合理选择光源 第三节 标准光源和标准照明体 照明光源对物体的颜色影响很大,不同的光源，有着各自的光谱能量分布及颜色，在它们的照射下物体表面呈现的颜色也随之变化。 为了统一对颜色的认识，首先必须要规定标准的照明条件，使得在这个标准的照明条件下，人们所看到的物体的颜色是“真实自然”的(不同时间、不同地点的观察者能有一个同样的观