LED的色度学的基本知识2010-12-28.ppt

色度学的根本知识

在LED上的应用

;一.概述

LED辐射的特性,决定了它的单色性

Eg=e?ΔV=hν,λ=1240/Eg

Eg:跃迁能级间的能量差,

V:跃迁能级间的电位差,

e:电子电荷,

h:普朗克常数,

ν:辐射波长λ的频率

不同掺杂的p-n结,

E不同,产生不同颜

色的辐射.;常用各个颜色LED的峰值波长;LED光谱图;白光的产生

1)用红(R),绿(G),兰(B)三色混合.(加色法);RGB混色在色品图上的表现;2)用蓝光LED+黄色荧光粉YAG〔BY法〕

在480nm处有低谷;荧光粉的进步;显色指数90的光谱:;变色灯中的减色法,白光透过三种颜色的滤

色片后变成黑色.;二.LED常用的色度指标

1.色温和相关色温

发光体发出颜色与黑体(基准照明体)发

出相同时,黑体的温度称为发光体的颜色温

度简称色温.;相关色温CCT;色品图中的等色温轨迹;自然界的色温;光源中常用的色温分档(GB50034-2004):

注意:各国的分档略有差异.;2.显色指数Ra

对LED要特别关注特殊显色指数中的R9.;Ra的得来;Ra的计算

1)分别计算8块色板(i)在标准光源r和被计算光源

k照明下的色差ΔE:

ΔEi=[(u’r,i-u’k,i)2+(v’r,i-v’k,i)2+(w’r,i-w’k,i)2]1/2

=[Δu’i2+Δv’i2+Δw’i2]1/2

计算对某个样品的显色指数Ri:

Ri=100-4.6ΔEi

式中,4.6是对标准荧光灯Ra=50时的调整系数.

对1-8个样品的一般显色指数Ra:

Ra=ΣRi/8.;关于特殊显色指数Ri数值的感性说明:

1)ΔEi的单位是NBS色差单位,1个NBS单位即

ΔEi=1,那么1个NBS单位代表什么呢?,

相当于最优实验条下人眼能感知恰可觉察的5倍,

∴0.2个NBS色差单位是刚好能觉察.

2)Ri的数值1(1%)相当于0.22个NBS色差单位.Ri

相差5就是1个NBS单位.

∴Ri的数值差1是可以识别的.

1个NBS单位相当于色度坐标0.0015-0.0025的

x,y的色度变化.;用BY法得到照明LED缺乏红光,R9呈负值,

往往到达-25—30的水平,影响显色指数达80.

请看DOE规定的LED灯泡数据:;R9为负值的说明;这样的评价方法对RGB得到白光中的问题:

1.RGB得到白光的光谱:缺了某些光谱成分;

2.CRI中的色板是淡色;

3.CRI较小,但目视显色效果尚可.;CQS(颜色质量系统)

为了弥补CRI方法中的问题,将样板颜色变成连

续的偏饱和的变化.由偏饱和的红??紫的构成几

乎连续的变化.

1.增加1块,共15块的结果评价,每块的份量减轻,

一个样片显色不好,在总的评价中的影响变小;

2.一个样片的颜色不是面面俱到(不象淡色);

;3.色坐标

颜色的定量表述离不开眼睛，眼睛才能

看到万物！

与光感受的眼球上的分布

眼睛内有锥状和杆状两种视觉细胞。;两种不同视觉细胞的光谱光视效率

明视觉:555nm;

暗视觉:507nm.;眼睛内锥状视觉细胞的特点之一。

锥状细胞中有视红质?视绿质和视蓝质。

看到物体颜色。

锥状细胞对颜色的分辨就是色度学的根底。

物体的颜色

应由观察的器官---

眼睛定义的,

不是天生的,

可能是多种多样的。;颜色的区分?定量肯定与视觉细胞的分布有关。

先后有2o和10o的实验数据。原因见图。;将颜色用数字表达出来，目的：

计算?测量?配色?比较等。

将颜色用数字表示的根底是：

1)颜色中有三个颜色：RGB是不能从其它

颜色中混合出来的,称三种基色；

2)任何其它颜色C都可以用红(R)?绿(G)?蓝

(B)三原色相加混合出来。

C=R+G+B;三个原色和它们的光谱

曾经将三个原色选650nm,530nm,460nm(1929)

和630nm,542nm,460nm(1931)真实的光.但在匹配

某些颜色时和计算中出现了负值。

;为此必须选择实际不存在的另外三个原色。

实线:1931(2o);虚线:1964(10o).

;使新的三原色在色度图上符合以下要求：

1〕包含整个光谱轨迹，且为正值；

2〕光谱轨迹在540nm-700nm在色度图中

是直线,两种颜色混合可以得到两色之间的

各种颜色。

3)规定的视场1931年是2o,1964年是10o.